Lewandowski Krystian grupa 11

Ćwiczenie nr.2

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie dwóch umownych wskaźników charakteryzujących badany materiał:

- umownej granicy sprężystości R_sp0,03

- umownej granicy plastyczności R_e0,3

Celem dodatkowym jest wyznaczenie wartości modułu Younga E.

Wyznaczeniu podlega przebieg zależności σ = σ(ε) w zakresie obciążeń wywołujących naprężenia od zera do niewiele przekraczających granicę plastyczności badanego materiału.

W ćwiczeniu realizowana jest próba rozciągania stali miękkiej.

Schemat działania tansometru mechaniczno - oporowego.

Średnica Próbki d_o=10 mm

Obciążenie wstępne F_o=300 kG = 2942 N

Baza tansometrów i_p= 1:500

Zakres maszyny 10000 kG = 98,1 kN

	F [KG]	F [N]	Б [MPa]	Hl [mm]	Hp [mm]	∆ε [%]	Hpo [mm]	Ε pl [%]	Ei [MPa]
0	300	2942	37,47	3	6	0	6	0	0
1	500	4905	62,48	9	12	O,12	6	0	2,08ּ10^5
2	1000	9810	124,48	26	29	0,45	6	0	1,83ּ10^5
3	1500	14715	187,45	43	46	0,8	6	0	1,83ּ10^5
4	2000	19620	249,93	61	65	1,17	6	0	1,68ּ10^5
5	2500	24525	312,42	80	83	1,54	6	0	1,68ּ10^5
6	3000	29430	374,90	101	104	1,96	6	0	1,48ּ10^5
7	3200	31392	399,89	110	112	2,13	7	0,02	1,47ּ10^5
8	3500	34335	437,38	123	125	2,39	8	0,04	1,44ּ10^5
9	3600	35316	449,88	128	131	2,5	9	0,06	1,13ּ10^5
10	3700	36297	462,38	134	136	2,61	10	0,08	1,13ּ10^5
11	3800	37278	474,87	140	142	2,73	11	0,1	1,03 10^5
12	3850	37768,5	481,12	145	146	2,82	12	0,13	0,69ּ10^5
13	3870	37964,7	483,61	147	148	2,86	13	0,15	0,62ּ10^5
14	3900	38259	487,37	152	153	2,96	15	0,19	0,37ּ10^5
15	3920	38455,2	489,87	154	155	3,0	17	0,23	-
16	3990	39141,9	498,62	162	162	3,15	19	0,27	-
17	4000	39240	499,87	165	165	3,21	22	0,33	-
18	4010	39338,1	501,12	169	168	3,28	27	0,43	-
19	4040	39632,4	504,82	176	175	3,42	34	0,57	-
20	4050	39730,5	506,12	184	183	3,58	40	0,69	-
21	4060	39828,6	507,37	194	190	3,73	45	0,79	-
22	4100	4022,1	512,36	207	202	4,0	58	1,06	-
23	4110	40319,1	513,61	219	214	4,24	67	1,24	-
24	4120	40417,2	514,86	229	223	4,43	77	1,44	-
25	4130	40515,3	516,11	241	233	4,65	86	1,62	-
26	4200	41202	518,66	274	260	5,25	96	1,82	-
27 28	4250 4300	41692,5 42183	520,0 522,66	286 310	265 300	5,42 6,01	104 139	2,01 2,75	- -

Naprężenia normalne w przekroju poprzecznym badanej próbki zostały obliczone ze wzoru:

gdzie:

F_i - wartość siły obciążającej

S_o - przekrój poprzeczny - początkowy

d_o- średnica próbki - początkowa.

Całkowite odkształcenie próbki ∆ε spowodowane przybliżeniem siły F_i liczone od odkształcenia ε_o wynikającego z obciążenia wstępnego F_o obliczone zostało za wzoru:

gdzie:

(H_l+H_p)_i - suma odczytów wskazań tensometrów tensometrów pomiarze i.

(H_l+H_p)_o - suma odczytów wskazań tensometrów tensometrów pomiarze o.

Odkształcenia plastyczne (trwałe) próbki spowodowane przyłożeniem siły F_i liczone po odciążeniu od siły F_i do F_o.:

Wartość modułu sprężystości Younga (E) liczone w kolejnych przedziałach obciążeń zgodnie ze wzorem:

[MPa]

(i = 1, 2, …… n)

gdzie:

б_i - średnie naprężenia normalne

∆ε_i - całkowite odkształcenie próbki.

Wartość średnią modułu Younga obliczona została ze wzoru:

[MPa]

W zakresie naprężeń nieprzekraczających granicy sprężystości R_sp.

E_i - wartość modułu Younga w przedziale określanym przedziałami <i-1, i>

k - liczba przedziałów dla których naprężenia б_i są mniejsze od granicy sprężystości R_sp.

Odczytane z wykresu wartości granicy sprężystości wynosi:

R_{sp 0,03} = 471,1 [MPa]

Wartość obliczona ze wzoru

R_{sp 0,03} = б_i + (б_i+1 - б_i) * ε_R - ε_i/ ε_i+1 - ε_i

Wynosi natomiast:

R_{sp 0,03}=458,2 [MPa]

Odczytana z wykresu wartość granicy plastyczności wynosi:

R_{e 0,3} = 522,2 [MPa]

Wartość obliczona ze wzoru:

wynosi natomiast:

R_{e 0,3} = 522,12 [MPa]

3

---