MG!42

^so(^e2 1 ^ei)

gdzie:

miarą modułu E jest tangens kąta a pochylenia wspomnianego prostoliniowego odcinka wykresu (rys. 2.9b). Praktycznie moduł E oblicza się ze wzoru (iys. 2.9b)

(2.20)

F_v F₂, Ej, 1₂ — odpowiednio wartości sił rozciągających próbkę i wydłużeń względnych w dolnym i górnym punkcie pomiarowym.

Dokładne wyznaczenie wymienionych wyżej wielkości wymaga dodatkowego oprzyrządowania maszyny wytrzymałościowej w postaci zewnętrznych czujników mierzących wydłużenie ściśle określonego odcinka próbki L_f. Czujniki te eliminują wszystkie uboczne czynniki (jak np. odkształcenie uchwytów maszyny) zniekształcające mierzoną wartość wydłużenia, rejestrowane przy zwykłej próbie rozciągania. Czujniki te, zwane ekstensometrami, zakłada się bezpośrednio na próbkę, co schematycznie pokazano na rys. 2.10.

W starszych rozwiązaniach stosowano ekstensometry mechaniczne ze wskazomierzem zegarowym, o określonej bazie pomiarowej, która stanowiła jednocześnie odcinek pomiarowy próbki. Obecnie stosuje się ekstensometry elektryczne z wbudowanym w maszynę układem elektronicznym, umożliwia-jącym bezpośrednią realizację wykresu siły w funkcji odkształcenia względnego próbki na rejestratorze oraz końcową obróbkę wyników na komputerze.

2.132. Znormalizowane metody pomiaru umownych granic oraz modułu Younga

W normie przewidziano dwie metody pomiaru umownych granic (sprężystości i plastyczności): metodę odciążania i metodę obciążania.

Metoda odciążania jest metodą doświadczalną i badanie tą metodą przeprowadza się bezpośrednio przy użyciu maszyny wytrzymałościowej. Polega ona na stopniowym obciążaniu próbki, a następnie odciążaniu do określonej siły początkowej i pomiarze powstałego odkształcenia trwałego.

Silę początkową F₁ szacuje się na około 10% spodziewanej siły F_t. Przy obciążeniu równym tej sile, na próbkę zakłada się i zeruje ekstensometr. Następnie próbkę obciąża się kolejno siłami 2F_P 3 F_x itd., aż do osiągnięcia na skutek obciążenia około 70%-r80% spodziewanej siły F_x. Dalej obciąża się ją tak, aby przyrosty naprężeń w próbce nie przekraczały 20 MPa. Próbkę obciąża się aż do momentu, gdy po każdorazowym odciążeniu ekstensometr wykaże odkształcenie większe od odpowiadającego umownym granicom (tzn. x = 0,05% dla umownej granicy sprężystości oraz x = 0,2% dla granicy plastyczności). Siłę F_x, odpowiadającą naprężeniu przy umownym wydłużeniu trwałym, oblicza się ze wzoru

(2.21)

gdzie:

P_x

liczba działek ekstensometru odpowiadająca umownemu

wydłużeniu trwałemu x,

P_n_j, P„ — liczby działek przedstawiające kolejne wskazania ekstenso-

metru, z których pierwsza oznacza wydłużenie trwałe mniejsze od x (przedostatni odczyt), a druga odpowiada wydłużeniu trwałemu większemu od x (ostatni odczyt na skali ekstensometru),

F_h-i* ~ siły odpowiadające wskazaniom ekstensometru P_n__x i P_n.

Metoda obciążania jest metodą wykreślną przybliżoną. Granice umowne wyznacza się wykorzystując sporządzony wykres rozciągania. Wykres sporządza się na podstawie kolejnych odczytów wskazań siłomierza F_t (i = 1, 2, 3, ...,) i odpowiadających im całkowitych wydłużeń bezwzględnych badanego odcinka próbki A/, (rys. 2.11). Wydłużenia te oblicza się ze wskazań F, ekstensometru, tzn. A/_{ = P₍C [mm], gdzie C jest stałą ekstensometru. Obciążenia F₍ dobiera się analogicznie jak w metodzie poprzedniej. Próbę przerywa się po osiągnięciu przez obciążenie około 110% spodziewanej siły F_x. Po narysowaniu wykresu, w celu wyznaczenia poszukiwanej wartości F_x, na osi poziomej wykresu odkłada się odcinek OA równy

xL

(2.22)

Przez uzyskany punkt A prowadzi się prostą równoległą do prostego odcinka wykresu, aż do przecięcia z krzywą rozciągania w punkcie B. Rzędna punktu B przedstawia wartość siły obciążającej F_x. Jeżeli w jednej próbie wyznacza się zarówno umowną granicę plastyczności, jak i umowną granicę sprężystości, to wykres sporządza się jakby dla umownej granicy plastyczności.