SPRAWOZDANIE

1.1:CEL ĆWICZENIA

Próba statyczna ściskania ma podobnie jak w ćwiczeniu 1 za zadanie wykazać i potwierdzić cechy normowe danego materiału . Dzięki przeprowadzonemu doświadczeniu jesteśmy w stanie określić wytrzymałościowe i plastyczne właściwości badanej próbki , a także różnice oraz cechy wspólne charakteryzujące materiały plastyczne i kruche .

1.2 SPOSÓB WYKONANIA :

Do przeprowadzenia badania używamy tej samej maszyny wytrzymałościowej , która została wykorzystana w ćwiczeniu nr 1.Przy pomocy wyżej wymienionej maszyny możemy działać na wybrane przez nas próbki powolnie wzrastającą siłą ściskającą badany materiał .Do próby wykorzystaliśmy dwa stopy metali - w doświadczeniu pierwszym był to stop aluminium ( o właściwościach plastycznych ), natomiast w doświadczeniu drugim stop duraluminium ( o właściwościach ciała kruchego ) .

Doświadczenie nr1 prowadzimy do chwili osiągnięcia maksymalnej ( potrzebnej w doświadczeniu ) wartości .

Doświadczenie nr 2 przeprowadzamy do chwili zniszczenia ( pęknięcia ) próbki .

Następnie na podstawie poczynionych przez nas obserwacji w trakcie trwania ćwiczenia oraz dzięki odczytom z wykresu roboczego , sporządzonego przez urządzenie samopiszące formułujemy niżej przedstawione wnioski .

2.OPIS PRÓBKI :

W obydwu doświadczeniach wykorzystaliśmy próbki o jednakowych parametrach , które w wyglądzie przypominają walec . Parametry próbek ;

- wysokość H0 = 1.5 d0 = 30 [mm]

- średnica d0 = 20 [mm]

. WYKRES ROBOCZY - został zawarty w załączniku nr 1

. OBLICZENIA :

Próba nr 1 - ALUMINIUM

Dane : Szukane :

RHc , R0.01 , R0.2 , ReC , E

FHc = 39,00 [ kN ] RHc = FHc / S0 = 124140000,86 Pa = 124,14 MPa

F0,01 = 41,00 [ kN ] R0,01 = F0.01 / S0
= 130510000,00 Pa = 130,51 MPa

Fec = 48,00 [ kN ] ReC =
FeC / S0 = 152790000,00 Pa = 152,79 MPa

E = R / 

Dla wyznaczenia E odczytano z wykresu zmianę odkształceń

przy zmianie sily w zakresie 12-36 KN (F=24KN).Zmiana długości

wyniosła 0,2mm (l=0,2mm). Jako , że E = R/ ,obliczono R i 

jako :  R = F/S i  = l/L .

stad :

E =
11459100000 KN/m2.= 11,46 GPa .

Próba nr 2 - DURALUMINIUM

Dane : Szukane :

RHc , R0.01 , R0.02 , RC , E , Ac

FHc = 131,00 [ kN ] RHc = FHc / S0 = 417000000,00 Pa = 417,00 MPa

F0,01 = 138,00 [ kN ] R0,01 = F0.01 / S0
= 439270000,00 Pa = 439,27 MPa

F0,2 = 159,00 [ kN ] R0,2 =
F0.2 / S0 = 506110000,00 Pa = 310,11 MPa

Fc = 366,00 [ kN ] ReC =
FeC / S0 = 116501000,00 Pa =1165,01 MPa

E = R / 

Dla wyznaczenia E odczytano z wykresu zmianę odkształceń

przy zmianie sily w zakresie 25-100 KN (F=75KN).Zmiana długości

wyniosła 0,8mm (l=0,3mm). Jako , że E = R/ ,obliczono R i 

jako :  R = F/S i  = l/L .

stad :

E =
23873242 KN/m2.= 23,87 GPa .

H0 = 30 [mm] AC = ( H0 - Hu ) / H0 100%

Hu = 23.5 [mm]

AC = 21,67 %

6.CZĘŚĆ STUDIALNA

Badanie wykonywaliśmy w celu określenia właściwości stali ściskanej .W tym celu specjalnie przygotowane próbki umieściliśmy w prasie ściskającej, która powodowała powolny przyrost siły ściskającej ,aż do wartości takiego obciążenia ,które spowodowało w przypadku pierwszej próbki sprasowanie jej "na plasterek" a w przypadku drugiej próbki zniszczenie jej . Urządzenie wytrzymałościowe podczas próby rozciągania sporządzało wykresy funkcji , gdzie na rzędnej odkładana jest siła (KN) , a na odciętych przemieszczenie (mm) . Kopię wykresów załączyliśmy do sprawozdania . Na podstawie tych wykresów można wysnuć pewne wnioski .

Na wykresach widoczne są pewne punkty charakterystyczne , które są granicami pewnych właściwości stali z której wykonana jest próbka .

Granicą proporcjonalności obydwu wykresach jest punkt oznaczony na kopii wykresu jako punkt (H).Z tym , że dla stali kruchej punkt ten wyznaczamy umownie . Do tego miejsca wykresy są liniowe oprócz początkowej części kiedy trwał rozruch maszyny wytrzymałościowej . Wykresy w tych częściach wskazują na proporcjonalny charakter przyrostu obciążeń w stosunku do przyrostu odkształceń .Jest to zakres stosowalności prawa Hooke`a .

Następnym -niewyraźnym dla obydwu próbek - jest punkt określający granicę sprężystości

Punkt ten wyznaczamy umownie zarówno dla stali miękkiej jak i twardej .Punkt ten wyznaczamy następująco : na osi odciętych odkładamy odcinek równy wydłużeniu trwałemu l=0,01% l0 Następnie przez wyznaczony w.w. punkt poprowadziliśmy prostą równoległą do prostoliniowej części wykresu ściskania . Prosta ta przecina wykres ściskania w punkcie , którego rzędna jest równa umownej granicy sprężystości . Tuż po przekroczeniu tego punktu wykres dla obydwu próbek odbiega od poprzedniej części co odczytujemy jako powstawanie trwałych odkształceń . Dla stali miękkiej wykres dalej zmienia się nie liniowo i znacznie różni się w tej części od wykresu dla stali twardej . Interpretujemy to jako znaczny przyrost odkształceń przy niewielkim przyroście obciążenia .Natomiast dla stali twardej przy dalszym obciążaniu wykres nieznacznie odbiega

od granicy plastyczności co wskazuje na niewielki przyrost odkształceń trwałych w stosunku do obciążenia .

Dalej następuje wyraźna zmiana wykresu dla próbki ze stali miękkiej . Punkt zmiany wykresu dla w.w. probki określa granicę plastyczności po przekroczeniu której próbka ulega skróceniu bez przyrostu obciążeń .Dla stali twardej na wykresie nie jest wyraźnie widoczny ten punkt , dlatego wznaczyliśmy go umownie ,podobnie jak granicę sprężystości , z tym , że teraz na rzędnych odkładaliśmy odkształcenie równe 0,2 % .

Próbkę ze stali miękkiej ściskaliśmy do miejsca w którym na wykresie widoczne jest, że krzywa dąży do pewnej asymptoty co świadczy o tym , że próbka nie ulegnie zniszczeniu ale co najwyżej skróceniu ( odkształceniu ) . Asymptota ta jest równoległa do osi sił i oddalona od niej o mniej więcej tyle ile wynosił jej macierzysty wymiar .

Inaczej to wygląda dla próbki ze stali twardej . Przy dalszym ściskaniu począwszy od granicy plastyczności wykres coraz bardziej się zakrzywiał aż do punktu w którym nagle się urywa ( w towarzystwie huku ) co świadczy o zniszczeniu próbki .

Zniszczona próbka doznała ścięcia . Sciecie to było poprzedzone trwałymi odkształceniami , opisanymi wyżej i spowodowane było naprężeniami stycznymi występującymi w przekrojach nachylonymi pod kątem 45 st. do kierunku naprężeń głównych . Pęknięcie poślizgowe zaszło pod kątem zbliżonym do nachylenia w.w. przekrojow .

PORÓWNANIE WYNIKÓW Z DANYMI NORMOWYMI

	WYNIKI	ALUMINIUM	DURALUMINIUM
WYNIKI LABOR.	Rc-wytrz .na śc. .	NIE UZYSKUJE SIĘ	1165,01 MPa
WYNIKI PORÓWNAWCZE	Rc-wytrz .na śc. .
WYNIKI LABOR	Rec-gr.plastyczn.	152,79 MPa	506,11 MPa
WYNIKI PORÓWNAWCZE	Rec-gr.plastyczn.
WYNIKI LABOR	E-moduł odk.plast.	11,46 GPa	23,87 GPa
WYNIKI PORÓWNAWCZE	E-moduł odk.plast.