materiałycw6

Ćwiczenie 6

Właściwości mechaniczne materiałów - badanie wytrzymałości i modułu sprężystości włókien szklanych.

1.1    CEL ĆWICZENIA:

Celem ćwiczenie jest zapoznanie się z metodami pomiaru właściwości mechanicznych materiałów i oznaczenie wytrzymałości na rozciąganie włókien szklanych oraz ich modułu sprężystości.

1.2    WPROWADZENIE

Pod wpływem zewnętrznego obciążenia wszystkie materiały ulegają odkształceniu. W zależności od sposobu obciążania (rozciągające, ściskające, zginające itd.) odkształcenie może mieć różną postać np. wydłużenia, skurczu czy ugięcia. Jeżeli po odjęciu obciążenia ciało stałe powtraca do swych pierwotnych wymiarów, mówimy o odkształceniu sprężystym

(odwracalnym). Natomiast, jeżeli mimo odjęcia obciążenia odkształcenie nie znika, mamy do czynienia z odkształceniem plastycznym (trwałym). Duże obciążenia mogą prowadzić do

delcohezji tj. rozdzielania materiału na części. Na rysunku 1 przedstawiono schematycznie zależność obciążenie-odkształcenie dla trzech rodzajów materiałów.

Obciążenie a

0 0 0

Wydłużenie

F_ra- dekohezja materiału

Rys i. Zależność wydłużenia od obciążenia dla typowych grup materiałowych (kruche materiały ceramiczne,

plastyczne materiały metaliczne, organiczne elastomery)

Maksymalne naprężenie, jakiemu może zostać poddany materiał, odpowiadające punktowi F_m; nazywąne^est wytrzymałdseią-mecEmiczną materiału: Początkowa w^szystkie. matferiąły odkształcają się sprężyście, co odpowiada prostoliniowej zależności obciążenie-wydłużenie. W tym zakresie zależność tą opisuje prawo Hooka:

(1)

a = E-s

gdzie:

a - naprężenie (= F/S siła rozciągająca lub ściskająca działająca na jednostkowy przekrój ciała A w kierunku prostopadłym do powierzchni),

E - moduł sprężystości (Younga), s - odkształcenie względne przy wydłużeniu (e= Ał/ło)