Gdańsk 13.05.2002
SPRAWOZDANIE
ĆWICZENIE NR 6
POMIAR MODUŁU YOUNGA ORAZ WSPÓŁCZYNNIKA POISSONA
Ćwiczenie przeprowadzili:
Paweł Sarbiewski
Grzegorz Sikorski
Kamil Skowron
Cwiczenie polegało na obciążaniu od 0 kG do 20 kG próbki plexiglasu przykładając i zdejmując kolejno siły P=2 kG i wykonując dla każdego obciążenia pomiary przyrostu odkształcenia podłużnego oraz poprzecznego .
Moduł sprężystości E jest współczynnikiem proporcjonalności między odkształceniem podłużnym i odpowiednią składową naprężenia przy jednokierunkowym stanie naprężenia przy jednokierunkowym stanie naprężeń.
Współczynnik Poissona charakteryzuje odkształcenia pozostałych krawędzi elementu.
Współczynnik Poissona zawiera się w granicach <0,0.5> gdzie dla ciała nieściśliwego mamy wartość 0.5; natomiast dla wartości 0 objętość ciała może zmienić się nawet do 100%.
Przypadek >0.5 jest niemożliwy, gdyż oznaczałby ciało, które doznałoby zwiększenia objętości przy wszechstronnym ściskaniu i zmniejszania objętości przy wszechstronnym rozciąganiu.
Błędy przypadkowe to błąd zmieniający się w sposób nieprzewidziany zarówno co do wartości, jak i znaku, przy wykonywaniu dużej liczby pomiarów tej samej wielkości w warunkach praktycznie niezmienionych.Zakładamy, że wyniki pomiaru mają rozkład normalny(Gaussa).
Wartość średnia.
Średnie odchylenie standardowe(dewiacja)
Wariancja
Wartość oczekiwana modułu Younga E
gdzie
Współczynnik Poissona
TABELA Z POMIARAMI
|
TENSOMETR 1- x x 10-6 |
TENSOMETR 2- y x 10-6 |
|||||||
P.[Kg] |
OBCIĄŻENIE |
OBCIĄŻENIE |
OBCIĄŻENIE |
OBCIĄŻENIE |
|||||
|
POMIAR |
i1 (x) |
POMIAR |
i2 (x) |
POMIAR |
i1 (y) |
POMIAR |
i2 (y) |
|
0 |
000 |
|
35 |
|
000 |
|
-12 |
|
|
|
|
112 |
|
117 |
|
-37 |
|
-39 |
|
2 |
112 |
|
152 |
|
-37 |
|
-51 |
|
|
|
|
108 |
|
120 |
|
-42 |
|
-42 |
|
4 |
220 |
|
272 |
|
-79 |
|
-93 |
|
|
|
|
114 |
|
108 |
|
-48 |
|
-48 |
|
6 |
334 |
|
380 |
|
-127 |
|
-141 |
|
|
|
|
114 |
|
112 |
|
-41 |
|
-41 |
|
8 |
448 |
|
492 |
|
-168 |
|
-182 |
|
|
|
|
113 |
|
109 |
|
-41 |
|
-38 |
|
10 |
561 |
|
601 |
|
-209 |
|
-220 |
|
|
|
|
109 |
|
109 |
|
-47 |
|
-48 |
|
12 |
670 |
|
710 |
|
-256 |
|
-268 |
|
|
|
|
113 |
|
115 |
|
-40 |
|
-39 |
|
14 |
783 |
|
825 |
|
-296 |
|
-307 |
|
|
|
|
120 |
|
109 |
|
-37 |
|
-38 |
|
16 |
903 |
|
934 |
|
-333 |
|
-345 |
|
|
|
|
116 |
|
109 |
|
-45 |
|
-42 |
|
18 |
1019 |
|
1043 |
|
-378 |
|
-387 |
|
|
|
|
121 |
|
104 |
|
-51 |
|
-42 |
|
20 |
1140 |
|
1147 |
|
-429 |
|
-429 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TABELA OBLICZENIOWA
P |
ixśr x 10-6 |
(ixśr ox)x10-6 |
(ixśrox)2x10-12 |
iyśr x 10-6 |
0 - 2 |
114.5 |
1.9 |
3,61 |
38.0 |
2 - 4 |
114.0 |
1.4 |
1,96 |
42.0 |
4 - 6 |
111.0 |
-1,6 |
2,56 |
48.0 |
6 - 8 |
113.0 |
0.4 |
0.16 |
41.0 |
8 - 10 |
111.0 |
-1.6 |
2.56 |
39.5 |
10 - 12 |
109.0 |
-3.6 |
12,96 |
47.5 |
12 - 14 |
114.0 |
1.4 |
1.96 |
39.5 |
14 - 16 |
114.5 |
1.9 |
3.61 |
37.5 |
16 - 18 |
112.5 |
-0.1 |
0.01 |
43.5 |
18 - 20 |
112.5 |
-0.1 |
0.01 |
46.5 |
ox =112.6 =0.00 σ=2,94 oy =42.3
Wielkości obliczone na podstawie danych z powyższych tabel :
E = 3872,11 MPa
= 0.38
σ = 2.10 x 10-12
σ 1.44 x 10-6
UWAGI:
Obliczone wielkości zgadzają się z wartościami teoretycznymi.Ewentualne niedokładności wynikają z niedokładności odczytu , sprzętu i reologicznych właściwości pleksiglasu.