1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z sposobem przeprowadzenia tzw. ścisłej próby rozciągania, sposobem prowadzenia pomiarów, zapoznanie się ze zjawiskiem histerezy sprężystej oraz nabycie umiejętności wyznaczania wielkości charakteryzujących

i E dla stali węglowej.

2. Wstęp:

• Umowna granica sprężystości przy wydłużeniu trwałym

• Umowna granica sprężystości przy wydłużeniu trwałym

Są to wartości naprężeń przy jednoosiowym rozciąganiu, przy których po zdjęciu siły wydłużenie trwałe początkowej długości pomiarowej L₀ jest równe umownej wartości (odpowiednio: 0,05% i 0,2%).

Moduł sprężystości E w zakresie odkształceń sprężystych i proporcjonalnych definiuje się moduł jako stosunek naprężenia normalnego σ przy jednoosiowym stanie napięcia do odpowiadającego mu wydłużenia względnego ε

Graficzna interpretacja modułu E: jest to współczynnik kierunkowy prostoliniowego odcinka wykresu rozciągania σ = F(ε) i jest równy, co do wartości liczbowej tangensowi kata a nachylenia prostoliniowej części wykresu rozciągania.

W przypadku odkształceń sprężystych i nie proporcjonalnych, kiedy wykres nie przedstawia odcinka prostoliniowego, wówczas oblicza się moduł sprężystości styczny lub sieczny:

Moduł styczny E:

Moduł sieczny E:

3. Metoda wyznaczania wielkości E, R _0,05 i R_0,2:

1. Moduł sprężystości E − materiał o charakterystyce liniowo − sprężystej:

Korzystamy ze zbioru punktów w układzie σ(ε) (naprężenie − wydłużenie względne całkowite); współrzędne punktów są zawarte w tabeli 1.

Po naniesieniu punktów w układzie współrzędnych ustalamy zbiór punktów znajdujących się w zakresie liniowo -sprężystym charakterystyki materiału; pomijamy ostatni punkt z tego zakresu. W przypadku, kiedy punkty ułożone są na linii prostej, obliczamy moduł E jako:

gdzie odległość punktów 2 i 1jest możliwie duża. Natomiast, kiedy wyniki pomiarów są obarczone większymi błędami i występują odchylenia punktów od zakładanej linii prostej, można otrzymać wynik w pewnym stopniu niezależny od błędów, przyjmując:

- punkty pomiarowe z zakresu 10 ÷ 90% przedziału liniowego;

- z pominięciem punktów znacznie odległych od zakładanej linii prostej.

Wówczas − dla n + 1 uwzględnianych punktów - moduł E można obliczyć jako:

b)Umowne granice: sprężystości i plastyczności (przy wydłużeniu trwałym)

Umowne granice: sprężystości i plastyczności wyznacza się sposobem graficznym, po uprzednim narysowaniu odpowiedniego wykresu σ(ε) lub σ(ε)_pl − (rys. 6):

− metoda obcinania: − z wykorzystaniem wykresu σ(ε), tj. naprężenie − wydłużenie

całkowite.

W tym celu na osi odciętych zaznacza się odpowiednia wartość wydłużenia względnego (0,05% lub 0,2%) i prowadzi się z tego punktu linie prosta równoległa do początkowego, liniowo - sprężystego odcinka wykresu - do przecięcia z wykresem.

Rzędna tego punktu jest szukana wartość naprężenia charakterystycznego

(R_0,05 lub R_0,2);

− metoda odciążania: − z wykorzystaniem wykresu σ(ε_pl), tj. naprężenie − wydłużenie trwałe (plastyczne). W tym celu na osi odciętych zaznacza się wartość wydłużenia względnego (0,05% lub 0,2%) i prowadzi się z tego punktu linie prosta pionowa − do przecięcia z wykresem. Rzędna tego punktu jest szukana wartość naprężenia charakterystycznego

(R_0,05 lub R_0,2).

4. Zestawienie wyników w tabelach:

---