4

odkształceniem próbek bez karbu ze względu na małą zdolność tych próbek do powstawania odkształceń trwałych. Odkształcenia te powstają tylko w strefie karbu.

6. Wpływ karbu na wielkość pracy i odkształcenie przy statycznym rozciąganiu

6.1.    Wstęp

Rozciąganie statyczne próbek z naciętym karbem daje odmienne wyniki zarówno co do wielkości wytrzymałościowych jak i plastycznych materiału niż rozciąganie próbek bez karbu. Działanie karbu przejawia się ogólnie w tym, że zamiast jednoosiowego stanu występuje trójosiowy, nierównomierny stan naprężenia, a w przypadku próbek rozciąganych - stan trójosiowego równomiernego rozciągania. Ten stan naprężenia zmienia dodatkowo swoją wartość i nie jest jednakowy, w całym przekroju karbu. Na dnie karbu jest dwuosiowy, a w pobliżu osi próbki przechodzi w coraz to bardziej równomierny trójosiowy. Praca zerwania próbki z karbem (K) jest znacznie mniejsza niż dla próbki bez karbu z powodów analogicznych jak w p. 5.2.

6.2.    Próbki do statystycznego rozciągania

Próbki do badania wykonane są o przekroju kołowym z główkami cylindrycznymi bez gwintu, celem odpowiedniego zamocowania ich w uchwytach maszyny. Próbki użyte w ćwiczeniu są wykonane z karbem i bez karbu (rys. 3). W miejscu nacięcia karbu średnica jest taka sama jak próbki bez karbu.

r. (0,5+0,$)*

b)    r - (0.5+0,61*

Rys. 3. Próbki do statycznej próby rozciągania: a) bez karbu, b) z karbem

6.3. Krzywe rozciągania

Podczas prób statycznego rozciągania próbek wykonanych za stali miękkiej, uzyskuje się na ogół krzywe rozciągania przedstawione na rys. 3. Na rys. 3a przedstawiono krzywą dla próby statycznego rozciągania próbek bez karbu, a na rys. 3b dla próbek z karbem.

Analizując wykresy i wyniki z badań statycznego rozciągania próbek z karbem obserwujemy wydatne zmniejszenie się własności plastycznych i podwyższenie granicy plastyczności i wytrzymałości przy równoczesnym zmniejszeniu plastyczności. Materiał plastyczny staje się pozornie kruchy. Fakt ten tłumaczy się przejściem jednoosiowego stanu naprężenia w trójosiowy stan naprężeń w miejscu karbu. Jest to dostateczny powód, aby materiał przeszedł ze stanu plastycznego w kruchy. Stąd zarówno zanika granica plastyczności, jak i podwyższa się wskutek tego wytrzymałość. Na zachowanie się materiału przy rozciąganiu wpływa istotnie promień krzywizny dna karbu, a co za tym idzie -uwarunkowany nim stan naprężeń.

a)    b)

F(OaN)

F(daN)

Rys. 3. Krzywe rozciągania dla prób slatycznego rozciągania dla próbek wykonanych ze stali miękkiej: a)

bez karbu, b) z karbem

7. Wykonanie sprawozdania

Sprawozdanie należy wykonać wedhtg punktów:

1.    tytuł i cel ćwiczenia,

2.    rysunki próbek do dynamicznego i statycznego rozciągania,

3.    wyniki uzyskane z pomiarów,

4.    wykresy rozciągania statycznego próbki z karbem i bez karbu w układzie P = fiAL) z zaznaczeniem sposobu obliczenia pracy,

5.    uwagi i wnioski z próby statycznej i dynamicznej,

6.    wyniki uzyskane z pomiarów i obliczenia zamieścić w tabeli pomiarowej.    . ^

Tabela pomiarowa. Wyniki pomiarów udamości

Lp.	Materiał	Rodzaj karbu	Rodzaj próby	do [mm]	So [cm^:]	K RL\-	F. [*N]	Fm |AN]
1	stal	bez karbu	statyczna	S.Cfc			^r^GDT)
2	stal	bez karbu	dynamiczna	iJ.acS-
3	stal	z karbem	statyczna	57				'Ibónc.
4	stal	z karbem	dynamiczna	S'°&		^ .	_-

Literatura

[1]    Bachmacz W.: Wytrzymałość materiałów. Badania doświadczalne. Skrypt Politechniki Częstochowskiej. Częstochowa 1973.

[2]    Banasik M.: Ćwiczenia laboratoryjne z wytrzymałości materiałów. PWN. Warszawa 1977.

[3]    Boruszak A., Sykulski R., Wrześniowslri K.: Wytrzymałość materiałów. Doświadczalne metody badań. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 1977.

[4]    Dyląg Z., Orłoś Z.: Wytrzymałość zmęczeniowa materiałów. Warszawa. WNT 1962.

[5]    Jastrzębski P., Mutermilch J.. Orłoś W.: Wytrzymałość materiałów. Warszawa. Arkady 1985.

[6]    Katarzyński S„ Kocańda S.. Zakrzewski M.: Badania właściwości mechanicznych metali. WNT. Warszawa 1967.

[7[ Łączkowski R.: Wytrzymałość materiałów. Gdańsk. WPG 1988.

[8]    Mazurkiewicz S.: Laboratorium z wytrzymałości materiałów. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej. Kraków 1978.

[9]    Niezgodziński M.E.. Niezgodziński T.: Wzory wykresy i tablice wytrzymałościowe. Warszawa. WNT 19%.

[10]    Orłoś Z: Doświadczalna analiza odkształceń i naprężeń. PWN. Warszawa 1977. fil) Walczyk Z.: Wytrzymałość materiałów. Gdańsk. WPG 1998.