Ćwiczenie 1.docx

I.                    CEL ĆWICZENIA: Celem ćwiczenia pierwszego było określenie właściwości wytrzymałościowych i plastycznych, m.in.:

·         granicy proporcjonalności - RH

·         umownej granicy sprężystości – R0,05

·         wyraźnej granicy plastyczności – RE, ReH, ReL

·         wytrzymałości na rozciąganie - RU

·         modułu sprężystości podłużnej - E

·         wydłużenia jednostkowego – A10

·         przewężenia – Z

II.                  WSTĘP TEORETYCZNY I WYKORZYSTANE W OBLICZENIACH WZORY

Granica proporcjonalności – największa wartość naprężenia, dla którego zachodzi wprost proporcjonalna zależność między wydłużeniem ε, a naprężeniem σ.

[MPa]

Granica sprężystości – po usunięciu obciążenia zewnętrznego ciało powraca do swojego pierwotnego kształtu. Po przekroczeniu granicy pojawiają się odkształcenia trwałe.

Umowna granica sprężystości – wartość naprężenia rozciągającego, wywołującego trwałe wydłużenie równe 0,05% początkowej długości próbki.

[MPa]

Wyraźna granica plastyczności – występuje dla materiałów elastoplastycznych , np. stali niskowęglowej. Naprężenie rozciągające, dla którego zachodzi przyrost odkształceń, bez wzrostu obciążenia.

[MPa]

Górna granica plastyczności – zauważalna dla wykresów z wyraźną oscylacją naprężeń. Naprężenie rozciągające odpowiadającemu pierwszemu szczytowi obciążenia siłą rozciągającą PeH, po którym następuje jej spadek.

[Mpa]

Dolna granica plastyczności - naprężenie rozciągające odpowiadające najmniejszej wartości siły (PeL), po której następuje ciągły wzrost siły.

[Mpa]

Wytrzymałość na rozciąganie - największy opór, jaki materiał stawia siłom rozciągającym, przeciwstawiając się zniszczeniu.

[Mpa]

Naprężenie rozrywające – naprężenie w przekroju poprzecznym w miejscu przewężenia,
w momencie rozerwania próbki.

[Mpa]

Wydłużenie względne – procentowy stosunek wartości wydłużenia do długości początkowej. Wydłużenie bada się na próbkach dziesięciokrotnych, to znaczy, że stosunek długości do średnicy wynosi 1:10.

Przewężenie względne – określa zmniejszenie się średnicy w szyjce. Procentowy stosunek różnicy kwadratów średnic początkowej i końcowej do kwadratu średnicy początkowej.

l0 – początkowa długość pomiarowa [mm],

lu – długość pomiarowa po zerwaniu [mm],

d0 – średnica początkowa próbki [mm],

du – średnica próbki po próbie w miejscu zerwania [mm],

S0 – przekrój początkowy [mm2],

Su – przekrój końcowy [mm2].

Moduł sprężystości podłużnej E (Moduł Younga) – określa własności sprężyste, charakteryzuje podatność materiału na odkształcenia podłużne podczas rozciągania.

P – siła rozciągająca [N]

lo – początkowa długość próbki [mm]

So – pole powierzchni początkowej przekroju próbki [mm2]

Δl – wydłużenie próbki odpowiadające sile P [mm]

III.                Wykonanie ćwiczenia

Ćwiczenie przeprowadzono z wykorzystaniem metalowego pręta ze stali niskowęglowej. Próbkę umieszczono w szczękach uchwytów zrywarki i zamontowano tensometr z dwoma czujnikami wydłużenia. Zmierzono średnicę próbki oraz długość początkową miedzy ostrzami tensometru.

Próbkę poddano ręcznemu obciążeniu rozciągającemu z automatyczną rejestracją wykresu zależności odciążenia od wydłużenia. Z obydwu czujników odczytywano wartości wydłużenia odpowiadające sile co 2 000N. Przeprowadzono odczyty do obciążenia 24 000N, zdjęto tensometr i przeprowadzono obciążanie mechaniczne, aż do rozerwania próbki. Odczytano wartość siły maksymalnej oraz niszczącej, a także zmierzono długość próbki oraz średnicę.

IV.               Opracowanie wyników

Tabela 1 – Wartości zmierzone.

Tabela 2 - Wyniki pomiarów wydłużenia względem siły rozciągającej.