4806164884

5.2. Wyznaczanie modułu sprężystości wzdłużnej (modułu Younga) w próbie zginania

Strzałkę ugięcia /pręta prostopadłościennego o szerokości b i wysokości przekroju h, zginanego trzypunktowo siłą o wartości F możemy obliczyć z zależności:

£_nl²

fi ⁼    (<■ = 1; 2)    (5.3)

6 h

Kolejność postępowania przy wyznaczaniu modułu Younga jest następująca:

1.    Przeprowadzając próbę zginania (niszczącą lub do osiągnięcia tylko pewnej wymaganej strzałki ugięcia zarejestrować krzywą obciążenie - ugięcie lub tylko wartości siły i ugięcia odpowiadające odkształceniom £_fi=0,0005 i £>2=0,0025. Wartości ugięć / i /₂ należy obliczyć ze wzoru (2), podstawiając kolejno £_fl=0,0005 i £(2=0,0025.

2.    Określić wartości siły F obciążającej próbkę w chwilach osiągnięcia wartości odkształceń £n i £f2 oraz odpowiadające wartości największego naprężenia normalnego cr_n i aa.

3.    Obliczyć moduł Younga materiału

^Ef

(5.4)

Ponieważ odkształcenie zerwania tworzyw sztucznych stosowanych w technice z reguły przekracza wartość 1% jest oczywiste, że zakres wartości odkształceń 0,0005< £<0,0025 wykorzystany do wyznaczenia modułu należy do zakresu liniowo sprężystego.

6. Udarność tworzyw sztucznych 6.1. Ogólna charakterystyka metod badania

Udarność jest to odporność tworzywa na złamanie spowodowane siłą przyłożoną udarowo (dynamicznie). Jako miarę udamości przyjmuje się zazwyczaj iloraz pracy potrzebnej do dynamicznego złamania próbki przez jej przekrój poprzeczny w miejscu złamania. Obciążenie powinno być przyłożone z odpowiednią prędkością. Badania prowadzi się najczęściej podczas udarowego zginania lub rozciągania próbek z karbem lub bez karbu.

Do badania udamości stosuje się zwykle młoty wahadłowe, które w zależności od potrzeb mogą być wyposażone w dodatkowe urządzenia elektroniczne do pomiaru siły i odkształcenia. Najczęściej stosuje się dwie metody różniące się przede wszystkim sposobem mocowania próbki:

•    Metoda Charpy’ego, w której próbka w postaci beleczki prostopadłościennej (z karbem lub bez karbu) podpierana jest swobodnie na obu końcach i uderzana w środku pomiędzy podporami. Prędkość uderzenia w tej metodzie jest ściśle określona i wynosi 2,9 lub 3,8m/s. Metoda ta obowiązuje w kraju i jest szczegółowo opisana w normie PN-EN ISO 179-1/2004/A1, PN-EN ISO 179-2/2001, Tworzywa sztuczne. Oznaczanie udamości metodą Charpy’ego.

•    Metoda Izoda, w której stosuje się również próbki prostopadłościenne, jednakże wyłącznie z karbem. Są one utwierdzone jednym końcem w uchwycie. Młot uderza w swobodny koniec próbki z prędkością 3,35m/s. Metoda ta, chociaż nie jest zalecana w kraju, obowiązuje w wielu państwach, m.in. w USA. Wyniki oznaczania udamości metodą Izoda nie mogą być porównywane z wynikami pomiarów uzyskanymi metodą Charpy’ego.

Wskaźniki udamości, którymi są udarność próbki z karbem i bez karbu, nie mają bezpośredniego zastosowania do obliczeń wytrzymałościowych. Stanowią one orientacyjne wskaźniki

13