6771814709

5.4 Obliczanie i przedstawianie wyników.

A) Obliczanie naprężeń. Wszystkie wartości naprężeń w odniesieniu do początkowego przekroju, należy obliczać w odniesieniu do przekroju początkowego.

F

(7 = —

A

Gdzie:    o-jest określoną wartością naprężenia, wyrażona w MPa,

F - jest odpowiadającą siłą przypadającą na przekrój.

A- Jest początkowym przekrojem poprzecznym kształtki, wyrażonym w milimetrach kwadratowych.

5.5 Wytrzymałość na zginanie.

Według cytowanej normy PN-EN ISO 178, właściwości wytrzymałościowe tworzyw wyznacza się stosując schemat obciążania trzypunktowego (rys. 4.1.), identyczny z używanym w próbie wyznaczania modułu sprężystości £_f (/_r/ h=16). Próbę przeprowadza się do osiągnięcia określonej umownej strzałki ugięcia, wynoszącej s_c=l,5 h. Jeżeli próbka ulegnie złamaniu przed osiągnięciem tej strzałki, to wielkością charakteryzującą materiał jest wytrzymałość na zginanie ą_M, określona jako największe naprężenie zginające przeniesione przez próbkę, obliczone wg wzoru

	FI
Mg =		3/7
	4
W	bh^2	2 bh‘
	6

gdzie F oznacza największą wartość siły zarejestrowaną podczas obciążania próbki.

Wartości wytrzymałości na zginanie tworzyw sztucznych różnią się istotnie od wytrzymałości na rozciąganie: praktycznie zawsze wytrzymałość na zginanie tworzyw cfyu jest większa od wytrzymałości na rozciąganie <t_m. Różnice są niemałe, często rzędu 50% (ctjm =1,50x<7_M) Moduły sprężystości nie podlegają tej prawidłowości, z reguły ich wartości są zbliżone (£=£/). Wytłumaczenie przyczyny różnic wartości a_IM i a_M wymaga analizy rozkładów naprężeń w kształtkach przy założeniu, że wytrzymałość materiału jest opisana statystycznym rozkładem Weibulla, co przekracza zakres tego ćwiczenia.

Jeżeli próbka nie ulegnie złamaniu przed osiągnięciem wartości umownej strzałki ugięcia s_c, to wielkością charakteryzującą materiał pod względem zdolności do przenoszenia obciążeń zginających jest tzw. naprężenie przy określonej strzałce ugięcia <Jfc- Jest to największe naprężenie normalne (zginające), występujące w próbce w chwili osiągnięcia ugięcia s_c, określone wg wzoru przytoczonego wyżej. Wartość F oznacza tym razem siłę zarejestrowaną w momencie osiągnięcia ugięcia s_c.

Wielkość <jfc jest pojęciem umownym, ponieważ wiele tworzyw w chwili osiągnięcia strzałki ugięcia s_c znajduje się już poza granicą stosowalności prawa Hooke a. Jak wiadomo, wzory używane do przeliczania wartości pomiarowych zostały wyprowadzone przy założeniu jego ważności. Sposób określenia naprężenia <7f_C powoduje, że wykorzystanie tej wielkości w obliczeniach jest równoznaczne z wprowadzeniem warunku sztywności, często bardziej ostrego, niż warunek wytrzymałości.

W celu określenia wytrzymałości na zginanie ojm lub naprężenia zginającego przy umownej strzałce ugięcia <T_fc należy poddać próbie co najmniej 5 próbek. Jako wynik badania przyjmuje się średnią arytmetyczną wykonanych oznaczeń. W normie określa się dokładnie sposób pobrania próbek oraz tolerancje wymiarów. Przed badaniem próbki poddaje się tzw. klimatyzacji, trwającej co najmniej 16 godzin w temperaturze wynoszącej 23±2°C przy wilgotności względnej 50+5%. Prędkość posuwu trzpienia obciążającego przy zastosowaniu zalecanej kształtki o wymiarach 10x4x80 mm powinna wynosić 2 mm/min .

9