LABORATORIUM Z MECHANIKI DOŚWIADCZALNEJ	Wykonał: IWONA MALESZEWSKA GR 21
Temat: METODA ''CAUSTICS'' II	Data: 04.11.96	Ocena:	Uwagi:

Siła obciąż. [N]	Numer pomiaru	Odległość Zo [mm]	Średnica D [mm]	KI teo [MPa*m^1/2]	Współ. k	Iloraz ro/t
	1	500	4.8		-2.508	0.379
	2	800	6.3		-3.855	0.497
34.18	3	1200	8.1	0.391	-5.632	0.639
	4	1600	9.5		-6.676	0.749
	5	2000	12.2		-11.598	0.962
	6	2800	16.4		-13.124	1.123
	1	500	3.4		-2.361	0.268
	2	800	4.5		-3.821	0.355
14.81	3	1200	5.7	0.169	-5.265	0.450
	4	1600	6.8		-6.681	0.560
	5	2000	8.4		-10.228	0.662
	6	2800	11.2		-11.314	0.883

WNIOSKI

Na podstawie przeprowadzonego ćwiczenia mieliśmy zapoznać się z metodą obliczeń współczynnika trójosiowości k dla każdego przeprowadzonego pomiaru.

Z uzyskanych wyników w doświadczeniu otrzymaliśmy współcznik trójosiowości k o wartościach ujemnych, czyli poza przedziałem od 0 do 1, co może świadczyć, że pomiary nie były dokonywane w płaskim stanie naprężenia. Pomiar doświadczalny współczynnika intensywności naprężeń w tym obszarze jest obarczony błędem wynikającym z faktu, że metoda Caustic bazuje na zastosowaniu warunków płaskiego stanu naprężenia. Pomiar nie będzie obarczony tym błędem, gdy promień krzywej źródłowej r_o (który jest proporcjonalny do mierzonej średnicy krzywej Caustic D) będzie większy od krytycznej wielkości promienia r_c krzywej początkowej (ponieważ w odległości r_c od szczeliny trójosiowy stan naprężenia przechodzi w PSN). A warunek ten będzie spełniony wtedy tylko, gdy dokonamy pomiarów w odległości od szczeliny większej niż połowa grubości próbki. W naszym przypadku obliczona wielkość promienia r_c wyniosła 0.27 [mm], a grubość próbki była 4 [mm]. Oczekiwaną wartością r_c byłaby wartość w granicach dwóch milimetrów ( błąd sięga powyżej 75%). Z tego wynika, że wielkość z_o i d nie mogą być tak zupełnie przyjmowane dowolnie, ale dla poprawności wyznaczania współczynnika intensywności naprężeń muszą uwzględniać wcześniej przytoczone warunki. Ponieważ poprzez zmianę z₀ odpowiednio ulega zmianie promień r₀ krzywej początkowej (przy stałym materiale, obciążeniu i geometrii próbki ); r₀ zmienia się też pod wpływem zmiany obciążenia i grubości próbki. Stąd wynika, że r_c zmienia się wraz ze zmianą grubości próbki. Na kształt krzywej Caustic mają też duży wpływ deformacje plastyczne, a więc r₀ powinno być większe niż obszar strefy plastycznej, wówczas otrzymamy kształt epicykloidy. Promień r_c jest różny od teoretycznego (w przybliżeniu równego połowie grubości próbki) co wynika z błędów pomiarowych, głównie przy średnicy D. Pewne znaczenie mogło mieć też to, że badana próbka była już wcześniej obciążana, co mogło sp[owodować trwałe jej odkształcenie i wpłynąć na obraz krzywej Caustics. Przy wyznaczaniu r_c korzystaliśmy z otrzymanych wykresów zależności współczynnika k w odniesieniu do r₀/t. Powstałą krzywą musieliśmy aproksymować, co również ma wpływ na zafałszowanie poprawnego wyniku. Mimo to wielkość k obliczona przy pomocy programu komputerowego, służącego do obliczania tej wartości, a także przy pomocy programu matematycznego dały dokładnie tem sam rezultat. Świadczy to o wiarygodności otrzymanego wyniku. Trudno jednak powiedzieć, jak bardzo wiarygodna jest wielkość r_c.

Wykres k= f( r_o/d ) dla siły P=34.18 [N]

Wykres k= f( r_o/d ) dla siły P=14.81 [N]

r_c=0.03 [mm] r_c2=0.93 [mm] => r_c= 0.57 [mm]

r₀

g [mm]

---