1. Co oznaczają symbole: R_e, R_m, R_u, z, A_5, A_10.. Podać nazwy i jednostki:

R_e - Granica plastyczności [MPa]

R_m - Granica wytrzymałości (na rozciąganie) [Mpa]

R_u-naprężenie rozrywające [MPa]

z - względne przewężenie próbki [%]

A₅ - względne wydłużenie próbki 5-krotnej [%]

A₁₀ - względne wydłużenie próbki 10-krotnej [%]

2. Co należy zmierzyć, przed, co w trakcie, a co po próbie rozciągania?

PRZED:

- Oględziny zewnętrzne (czy nie ma żadnych wad zewnętrznych, rys, itp.)

- Wymiary próbki

W TRAKCIE:

- Siłę rozciągająca

- Wydłużenie

PO:

- Długość części pomiarowej po zerwaniu

- Czy nie utworzyła się więcej niż jedna szyjka?

- Czy próbka zerwała się na długości pomiarowej?

- Czy nie ma wtrąceń (wad) na powierzchni przekroju poprzecznego próbki po zerwaniu?

3. Wymienić, co należy kolejno zrobić z próbką przed jej zerwaniem?

- Wykonać oględziny zewnętrzne (na powierzchni pomiarowej nie mogą znajdować się głębokie rysy, wtrącenia)

- Pomierzyć próbkę (szerokość, wysokość)

- Po obliczeniu długości pomiarowej próbki (zależy ona od pola przekroju poprzecznego próbki), należy na jej długości pomiarowej nanieść pomocnicze kreski (z reguły, co 10mm)

- Zamocować próbkę w szczękach maszyny

- Zamocować na próbce ekstensometr

- Po przekroczeniu granicy plastyczności i umocnieniu materiału zdjąć ekstensometr.

4. Wymienić kolejno, co należy zrobić z próbka po jej zerwaniu?

- Wyjąć próbkę ze szczęk maszyny

- Sprawdzić ważność próby (czy jest tylko jedna szyjka, próbka zerwała się na długości pomiaro­wej, czy nie zerwała się na skutek wady wewnętrznej, rysy, wtrącenia)

- Zmierzyć długość próbki po zerwaniu (na dtugości L_u (końcowa długość części pomiarowej L₀ po zerwaniu))

5. Podać formuły do wyznaczenia parametrów będących wynikiem próby rozciągania, nazwać wielkości i podać ich jednostki:

- Granica plastyczności

Fe - siła obciążająca odpowiadająca wyraźnej granicy plastyczności [N]

So - początkowe pole przekroju poprzecznego [mm²]

- Granica wytrzymałości na rozcieranie:

Fm - największa siła obciążająca osiągnięcia w czasie próby [N]

Su - końcowe pole przekroju poprzecznego próbki (po zerwaniu) [mm²]

- Naprężenia rozrywające:

Su - końcowe pole przekroju poprzecznego próbki (po zerwaniu) [mm²]

Fu - siła obciążająca w chwili rozerwania próbki [N]

Własności plastyczne materiałów:

Względne wydłużenie próbki po zerwaniu:

Lu - długość pomiarowa próbki po zerwaniu [mm]

Lo - długość pomiarowa próbki (początkowa)

- Względne przewężenie próbki:

S₀ - początkowy przekrój poprzeczny próbki

Su - przekrój poprzeczny próbki po zerwaniu

6. Opisać wykres próby rozciągania otrzymany z maszyny wytrzymałościowej, wyskalować osie zaznaczyć punkty charakterystyczne.

- skalowanie osi (na osi x - AL [mm]; na osi y - F [N])

- punkty charakterystyczne; R_e, R_m, R_u

7. Co należy zmierzyć /zarejestrować/ próbie służącej do wyznaczania stałych materiałowych E, ν

- Siłę P (rozciągającą)

- Wartość napięcia na mierniku Up

- Wartość napięcia Uo

- Wymiary próbki

8. Jakie stale materiałowe były wyznaczone w ćw. „Wyznaczanie stałych materiałowych?

- Moduł Younga (moduł sprężystości wzdłużnej)

e - odkształcenie względne

- Liczba Poissona (współczynnik proporcjonalności)

e' - wydłużenie poprzeczne

- Moduł Kirchoffa (współczynnik sprężystości postaciowej)

- Wspólczynmk ściśliwości

9. Zmierzono wymiary prostokąta: a = 5 mm z dokładnością ±l mm, b = 20 mm z dokładnością ± 2 mm. Wyznaczyć pole prostokąta, podać dokładność.

Pole =100 +0,3 mm³

10. Co to jest środek skręcania i jak można doświadczalnie znaleźć jego położenie?

Środek skręcania (ścinania) -jest lo punkt leżący w płaszczyźnie przekroju poprzecznego taki, że przechodząca przez niego dowolna silą poprzeczna T nie wywoła skręcania przekroju (samoskrecania)

11. Co to jest sztywność zginania belki, jak można ją wyznaczyć w sposób doświadczalny jednostka?

Sztywność zginania - EI [Nmm²]

Wyznaczamy przez pomiar ugięcia belki

12. Co to jest sztywność skręcania belki, jak można ją wyznaczyć w sposób doświadczalny, jed­nostka?

Sztywność skręcania:

Wyznaczamy ze wzoru na kąt skręcania:

wyniki pomiarów

moment skręcający

ramię momentu (odległość przyłożenia siły do środka skręcania)

sztywność na skręcanie

moment bezwładności na skręcanie

13. W wyniku doświadczenia otrzymano nast. wartości dla samej wielkości fizycznej 10, 14, 9. Po­dać najlepsze oszacowanie tej wielkości wraz z oceną błędu (dokładność).

Wielkość
średnia arytmetyczna

Błąd maksymalnie =3 (wynika z różnicy między wielkością średnią a najbardziej od niej odbiegającą)

Odchyłka górna 14 - śr. = 3 Odchyłka dolna 9 - śr. = - 2

14. Co to jest płaszczyzna wyboczenia i wskazać tę płaszczyznę w pręcie w kształcie półwałka? Płaszczyzna wyboczenia to płaszczyzna prostopadła do osi, dla której moment bezwładności będzie najmniejszy

15. Co to jest udarność, oznaczenia, rodzaje próbek?

Udarność wyznacza się jako prace uderzenia odniesioną do powierzchni początkowej przekroju poprzecznego próbki w miejscu karbu So ze wzoru:

Rodzaje próbek:

- KM - Mcssagcr

- KCU- ISO Charpy U

- KV 20 - udamośc dla próbki ISO Charpy V wynosi 20 J/cm''

-KV - ISO Charpy V

16. Co to jest smukłość pręta?

Smukłość określona jest wzorem:

l - długość pręta

i_min - ramię momentu bezwładności

17. Co to jest moduł Younga?

Jest to stała materiałowa - moduł sprężystości wzdłużnej - czyli stosunek naprężenia do odkształ­cenia.

Dla stali moduł wynosi:

Prawo Hooke'a:

-
- naprężenia;
- odkształcenia

Moduł Younga odpowiada jednoosiowemu rozciąganiu, a o jego wartości decyduje -wielkość od­kształceń obciążonej konstrukcji. Moduł można wyznaczyć metoda tensometrową.

Ekstensometr pozwala na określenie modułu sprężystości.

18. Opisz fazy rozciągania.

I FAZA: próbkę umieszczamy w szczękach maszyny wytrzymałościowej i zawieszamy na niej ekstensometr w celu dokładnego pomiaru wydłużeń sprężystych. Notujemy wskazania ekstensomeiru. Znając siłę rozciągającą, na podstawie sporządzonego wykresu możemy obliczyć: moduł Younga.

II FAZA: po zdjęciu ekstensometru kontynuujemy rozciąganie aż do zerwania próbki. W celu wyskalowania otrzymanego wykresu należy zanotować maksymalną. Siłę F_m, pokazaną przez siłomierz, oraz sprawdzić przełożenie skali wydłużeń.

19. Definicja siły krytycznej.

Graniczną wartość siły ściskającej, przy której mamy do czynienia z równowagą obojętna, nazywa się siłą. krytyczną.

Siła krytyczna dana jest wzorem Eulera:

gdzie: E - moduł Younga

I _min - najmniejszy moment bezwładności przekroju poprzecznego pręta

I - długość pręta

20. Rodzaje i wymiary karbów

- próbka Charpy V

wymiary karbu: długość 55 mm, wysokość 10 mm, szerokość 10 mm, głębokość 2 mm; kąt 45°

- próbka Messanger

wymiary: głębokość 2 mm; promień zaokrąglenia l mm

- próbka Charpy U

wymiary: długość 55 mm, wysokość 10 mm, szerokość 10 mm, głębokość 5 mm; promień 1 mm 21. Smukłość graniczna: