Ćwiczenie 15 - Katedra Mechaniki Materiałów

POLITECHNIKA ŁÓDZKA
KATEDRA MECHANIKI MATERIAŁÓW
LABORATORIUM WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA nr 15
PRÓBA ŚCISŁA ROZCIĄGANIA METALI
1. Schemat układu pomiarowego
P
c1
c2
L0
d0
ekstensometr
próbka
P
2. Kolejność czynności
2.1. Dokonać suwmiarką pomiaru średnicy próbki w trzech miejscach
na długości próbki w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach z
dokładnością do 0.05mm.
2.2. ZałoŜyć próbkę w uchwyty tak, aby oś próbki znajdowała się w
osi przesuwu uchwytów
2.3. Przystąpić do wstępnego obciąŜenia próbki (około 10 %
przypuszczalnej granicy plastyczności).
2.4. ZałoŜyć na próbkę tensometr mechaniczny zgodnie z instrukcją
obsługi tensometru mechanicznego.
2.5 ObciąŜyć próbkę siłą równą podwójnej wartości siły wstępnej
2.6. Po 10 sekundach działania tej siły próbkę odciąŜyć do
wartości siły wstępnej.
2.7. Próbkę obciąŜyć siłą powodującą powstanie napręŜeń równych
około 70% wartości przypuszczalnej umownej granicy plastyczności.
2.8. Po 10 sekundach odciąŜyć próbkę do siły wstępnej i na skali
tensometru odczytać wydłuŜenie trwałe.
2.9. Próbkę obciąŜać stopniowo coraz większą siłą aŜ do momentu
uzyskania umownej granicy plastyczności (tzn. gdy wydłuŜenie
trwałe próbki przekroczy wartość 0.2% pierwotnej długości
pomiarowej)
3. Opracowanie wyników badań
3.1. Celem ćwiczenia jest określenie wielkości
-umownej granicy spręŜystości
-umownej granicy plastyczności
-modułu spręŜystości podłuŜnejPrzez umowną granicę
proporcjonalności rozumiemy takie napręŜenie, które wywołuje
trwałe wydłuŜenie równe 0.05% jej początkowej długości pomiarowej.
R 0.05 =
P0.05
s0
Przez umowną granicę plastyczności rozumiemy takie napręŜenie,
które wywołuje trwałe wydłuŜenie równe 0,2% jej początkowej
długości pomiarowej.
P0,2
R 0,2 =
s0
Moduł Younga (spręŜystości podłuŜnej) oblicza się ze wzoru
E =
F2 -wartość siły rozciągającej
proporcjonalności
F1 -wartość siły rozciągającej
e2 -względne wydłuŜenie próbki
e1 -względne wydłuŜenie próbki
s0 -przekrój pierwotny próbki
F2 − F1
s0(ε2 − ε1 )
równej 90% umownej granicy
jak w pkt. 2.5
odpowiadające F2
odpowiadające F1
Dla kilku próbek naleŜy obliczyć wartość średnią i podać rozrzut
wyników.
4. Sprawozdanie powinno zawierać.
4.1. Protokół z ćwiczenia
4.2. Obliczenie wielkości
-umownej granicy proporcjonalności (spręŜystości)
-umownej granicy plastyczności
-modułu spręŜystości podłuŜnej Younga
4.3. Wykresy z próby rozciągania
5. Literatura
PN-EN 10002-1:2004 Metale. Próba rozciągania. Część 1: Metoda
badania w temperaturze otoczenia
M. Banasiak- „Ćwiczenia laboratoryjne z Wytrzymałości materiałów”,
próba ścisła rozciągania metali.