pobieranie: Wyznaczanie modułu Younga
Pobierz dokument docPrzeglądaj wersję html pliku:
POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA
LABORATORIUM Z WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW
SPRAWOZDANIE NR. 8
Ćwiczenie Nr 8 Temat ćwiczenia: Wyznaczanie modułu Younga
Nazwisko i Imię:
Wydział: Mechaniczny
Mechanika i Budowa Maszyn Grupa:
Data wykonania ćwiczenia:
Ocena:
Prowadzący ćwiczenie:
Podpis:
1.Cel ćwiczenia:
.
2.Pojęcia podstawowe:
jest pomiar wydłużenia trwałego próbki.
:
na wykresie. Naprężenie odpowiadające temu punktowi jest umowną
granicą plastyczności. W podany sposób wyznacza się także inne
granice np. umowną granicę sprężystości i umowną granicę
proporcjonalności.
definiuje się jako naprężenie przy którym stosunek naprężenia
do odpowiadającego mu odkształcenia (wydłużenia) względnego stanowi
2/3 współczynnika sprężystości podłużnej. Granicy
proporcjonalności nie wolno utożsamiać z granicą sprężystości.
3.Urządzenia do pomiaru odkształceń:
Różnego rodzaju przyrządy i urządzenia mogące mierzyć zmiany
długości bazy pomiarowej próbki naszą nazwę tensometrów, zespół
zaś odpowiednich metod pomiarowych nazywa się tensometrią.
Rozróżnia się tensometry o dużej bazie (50mm i więcej), średniej
(10mm do 50mm) i małej (poniżej 10 do 2,5mm). Tensometry o dużej i
średniej bazie stosuje się do wyznaczania stałych sprężystości na
próbkach o tak dobranych kształtach, aby na całej długości bazy
zapewniony był jednakowy stan naprężenia. Tensometry o małej bazie
stosuje się przy pomiarze naprężeń lokalnych, głównie przy
wyznaczonej wartości naprężeń szczytowych w miejscach działania
karbu.
Przełożenie tensometru czyli stosunek długości drogi przebytej przez
wskażnik urządzenia rejestrującego do odpowiadającej tej drodze
zmiany długości bazy. Przełożenie tensometru musi być tym większe,
im mniejsza jest baza i im większa jest wymagana dokładność pomiaru.
W naszym ćwiczeniu badania były prowadzone na uniwersalnej maszynie
wytrzymałościowej ZD-5 z użyciem tensometru MK3.
. Odcinek CC1 mierzy bezpośrednio czujnik z dużą dokładnością.
pomnożonemu przez odwrotność długości pomiarowej:
mm.
4.Wyznaczanie modułu Younga:
wyraża się wzorem:
Stąd otrzymujemy że:
- pole przekroju pierwotnego próbki
podstawiając zależności do wcześniejszego wzoru otrzymujemy:
Otrzymujemy ostatecznie wzór końcowy:
Powyższe wartości odczytuje się z charakterystyki sprężystej na
wykresie rozciągania.
, odpowiadającej umownej granicy proporcjonalności.
Wyznaczanie umownej granicy plastyczności: wyznacza się ją przy
pomocy dwóch metod:
, odpowiadającą umownej granicy plastyczności.
Metoda odciążania polega na stopniowym obciążaniu i odciążaniu
próbki oraz pomiarze trwałych wydłużeń po każdym odciążeniu.
5.Sporządzanie wykresu rozciągania:
Należy najpierw metodą najmniejszych kwadratów dopasować prostą
która najlepiej przychodzi przez nasze punkty. Będzie to prosta o
równaniu y=ax+b do której wyznaczenia użyjemy tylko części naszych
danych.
a=198925 b=62,71
Współczynnik korelacji wynosi R=0,998 czyli zależność naprężenia
od odkształcenia można traktować jako liniową.
Wyniki odczytane z wykresu:
Granica
proporcjonalności...................................................
Umowna granica
sprężystości..............................................
Umowna granica
plastyczności............................................
Moduł
Younga..................................................................
....
6.Wnioski:
To proste doświadczenia pokazało nam jak prosto można wyznaczyć
umownej granicy proporcjonalności, umownej granicy sprężystości i
umownej granicy plastyczności dla materiału , dla którego nie da się
wyznaczyć tych wielkości z wykresu. Wyznaczyliśmy też moduł Younga
, która jest wartością zbliżony do wartości podawanej w tablicach.
Wyznaczanie modułu Younga
POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA
LABORATORIUM Z WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW
SPRAWOZDANIE NR. 8
Ćwiczenie Nr 8 Temat ćwiczenia: Wyznaczanie modułu Younga
Nazwisko i Imię:
Wydział: Mechaniczny
Mechanika i Budowa Maszyn Grupa:
Data wykonania ćwiczenia:
Ocena:
Prowadzący ćwiczenie:
Podpis:
1.Cel ćwiczenia:
.
2.Pojęcia podstawowe:
jest pomiar wydłużenia trwałego próbki.
:
na wykresie. Naprężenie odpowiadające temu punktowi jest umowną
granicą plastyczności. W podany sposób wyznacza się także inne
granice np. umowną granicę sprężystości i umowną granicę
proporcjonalności.
definiuje się jako naprężenie przy którym stosunek naprężenia
do odpowiadającego mu odkształcenia (wydłużenia) względnego stanowi
2/3 współczynnika sprężystości podłużnej. Granicy
proporcjonalności nie wolno utożsamiać z granicą sprężystości.
3.Urządzenia do pomiaru odkształceń:
Różnego rodzaju przyrządy i urządzenia mogące mierzyć zmiany
długości bazy pomiarowej próbki naszą nazwę tensometrów, zespół
zaś odpowiednich metod pomiarowych nazywa się tensometrią.
Rozróżnia się tensometry o dużej bazie (50mm i więcej), średniej
(10mm do 50mm) i małej (poniżej 10 do 2,5mm). Tensometry o dużej i
średniej bazie stosuje się do wyznaczania stałych sprężystości na
próbkach o tak dobranych kształtach, aby na całej długości bazy
zapewniony był jednakowy stan naprężenia. Tensometry o małej bazie
stosuje się przy pomiarze naprężeń lokalnych, głównie przy
wyznaczonej wartości naprężeń szczytowych w miejscach działania
karbu.
Przełożenie tensometru czyli stosunek długości drogi przebytej przez
wskażnik urządzenia rejestrującego do odpowiadającej tej drodze
zmiany długości bazy. Przełożenie tensometru musi być tym większe,
im mniejsza jest baza i im większa jest wymagana dokładność pomiaru.
W naszym ćwiczeniu badania były prowadzone na uniwersalnej maszynie
wytrzymałościowej ZD-5 z użyciem tensometru MK3.
. Odcinek CC1 mierzy bezpośrednio czujnik z dużą dokładnością.
pomnożonemu przez odwrotność długości pomiarowej:
mm.
4.Wyznaczanie modułu Younga:
wyraża się wzorem:
Stąd otrzymujemy że:
- pole przekroju pierwotnego próbki
podstawiając zależności do wcześniejszego wzoru otrzymujemy:
Otrzymujemy ostatecznie wzór końcowy:
Powyższe wartości odczytuje się z charakterystyki sprężystej na
wykresie rozciągania.
, odpowiadającej umownej granicy proporcjonalności.
Wyznaczanie umownej granicy plastyczności: wyznacza się ją przy
pomocy dwóch metod:
, odpowiadającą umownej granicy plastyczności.
Metoda odciążania polega na stopniowym obciążaniu i odciążaniu
próbki oraz pomiarze trwałych wydłużeń po każdym odciążeniu.
5.Sporządzanie wykresu rozciągania:
Należy najpierw metodą najmniejszych kwadratów dopasować prostą
która najlepiej przychodzi przez nasze punkty. Będzie to prosta o
równaniu y=ax+b do której wyznaczenia użyjemy tylko części naszych
danych.
a=198925 b=62,71
Współczynnik korelacji wynosi R=0,998 czyli zależność naprężenia
od odkształcenia można traktować jako liniową.
Wyniki odczytane z wykresu:
Granica
proporcjonalności...................................................
Umowna granica
sprężystości..............................................
Umowna granica
plastyczności............................................
Moduł
Younga..................................................................
....
6.Wnioski:
To proste doświadczenia pokazało nam jak prosto można wyznaczyć
umownej granicy proporcjonalności, umownej granicy sprężystości i
umownej granicy plastyczności dla materiału , dla którego nie da się
wyznaczyć tych wielkości z wykresu. Wyznaczyliśmy też moduł Younga
, która jest wartością zbliżony do wartości podawanej w tablicach.
