Испытание на растяжение
Проведение испытаний на растяжение различных материалов. Определение показателей прочности и пластичности. Процесс деформации под действием постепенно возрастающей нагрузки. Условный предел текучести. Нагрузка, соответствующая пределу текучести.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.05.2014 |
| Размер файла | 155,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лабораторная работа по дисциплине
Материаловедение и технология конструкционных материалов
«Испытание на растяжение»
Студента группы НДб(до)зс-13-10(ЦДО)
Кузнецова Александра Викторовича
Цель работы - изучение методики проведения испытаний на растяжение и определения механических свойств.
Задачи - провести испытания на растяжение различных материалов и определить показатели прочности и пластичности.
Теоретические сведения
Механическими называют свойства, которые материал проявляет при действии на него внешних, механических сил со стороны других тел. Действие силы вызывает деформацию твердого тела, и в нем возникают напряжения. Напряжение является удельной величиной и определяется как отношение силы, действующей на тело, к площади его сечения:
где - напряжение;
Р - сила;
F - площадь поперечного сечения
Напряжение в системе СИ выражается в Н/м2 или МН/м2, т.е. МПа. На практике может быть использована размерность кгс/мм2 (1 кгс/мм2 =9,81МПа).
Процесс деформации под действием постепенно возрастающей нагрузки складывается из трех последовательно накладывающихся одна на другую стадий.
Рис. 1 Схема процесса деформации
Даже незначительное усилие вызывает упругую деформацию, которая в чистом виде наблюдается только при нагрузках до точки А. Упругая деформация характеризуется прямо пропорциональной зависимостью от нагрузки и упругим изменениям межатомных расстояний. При нагрузках выше точки А в отдельных зернах металла, ориентированных наиболее благоприятно относительно направления деформации, начинается пластическая деформация. Дальнейшее увеличение нагрузки вызывает и увеличение упругой, и пластической деформации (участок АВ). При нагрузках точки В возрастание упругой деформации прекращается. Начинается процесс разрушения, который завершается в точке С.
Рис. 2 Виды диаграмм растяжения различных материалов
Предел пропорциональности - это напряжение, ниже которого соблюдается прямая пропорциональная зависимость между напряжением и относительной деформацией:
где Рпц - нагрузка при пределе пропорциональности.
Предел упругости 0,05 - это условное напряжение, при котором остаточная деформация составляет 0,05% расчетной длины. Ввиду малости величины остаточной деформации на пределе упругости его иногда принимают равным пределу пропорциональности.
Предел текучести физический - это наименьшее напряжение, при котором образец деформируется без увеличения растягивающей нагрузки:
Если на кривой деформации отсутствует четко выраженная площадка текучести , то определяют предел текучести условный.
Условный предел текучести s0,2 - это напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,2% длины участка образца на его рабочей части, удлинение которого принимается в расчет при определении указанной характеристики:
Предел прочности (временное сопротивление) sВ - это условное напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке РМАХ, предшествовавшей разрыву образца:
Относительное удлинение после разрыва d - это отношение приращения расчетной длины образца (lK - l0) после разрушения к начальной расчетной длине l0, выраженное в процентах:
Для определения длины расчетной части lK после разрыва части образца плотно прикладывают друг к другу и измеряют расстояние между метками, которые ограничивали начальную расчета длину.
Относительное сужение - это отношение абсолютного уменьшения площади поперечного сечения в шейке образца (F0 - FK) к начальной площади сечения F0, выраженное в процентах:
где F0 и FK - площади поперечного сечения образца до и после испытания соответственно.
Протокол испытаний на растяжение:
|
Показатели |
образец |
|||||
|
№1 |
№2 |
№3 |
||||
|
Материал образца |
12ХН3А |
20ХГР |
25ХГМ |
|||
|
Диаметр образца |
до испытания d0 после испытания dK |
мм |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
|
|
мм |
3,3 |
3,5 |
3,7 |
|||
|
Площадь поперечного сечения |
до испытания F0 |
мм2 |
19,63 |
19,63 |
19,63 |
|
|
после испытания FK |
мм2 |
8,55 |
9,62 |
10,75 |
||
|
Длина расчетной части |
до испытания l0 |
мм |
25,0 |
25,0 |
25,0 |
|
|
после испытания lK |
мм |
29,8 |
29,4 |
29,6 |
||
|
Нагрузки, соответствующие |
пределу текучести физическому PT |
Н |
на диаграмме отсутствует площадка текучести |
|||
|
пределу текучести условному P0,2 |
Н |
4902 |
4902 |
4902 |
||
|
пределу прочности PMAX |
Н |
18627 |
19608 |
23529 |
||
|
Предел текучести |
физический T |
МПа |
||||
|
условный 0,2 |
МПа |
250 |
250 |
250 |
||
|
Предел прочности B |
МПа |
950 |
1000 |
1100 |
||
|
Относительное удлинение |
% |
19,2 |
17,6 |
18,4 |
||
|
Относительное сужение |
% |
56,4 |
51,0 |
45,2 |
Образец №1
Площадь поперечного сечения образца до испытания F0
мм2
Площадь поперечного сечения образца после испытания Fк
мм2
Нагрузка, соответствующая пределу текучести условному P0,2
По диаграмме P0,2=500 кгс
1 Н ? 0,102 кгс, тогда
P0,2=500/0,102=4902 Н
Нагрузка, соответствующая пределу прочности PMAX
По диаграмме Pmax=1900 кгс
Pmax=1900/0,102=18627 Н
Предел текучести условный 0,2
1 кгс/мм2 =9,81МПа
кгс/мм2 = 250 МПа
Предел прочности B
кгс/мм2 = 950 МПа
Относительное удлинение
Относительное сужение
Образец №2
Площадь поперечного сечения образца до испытания F0
мм2
Площадь поперечного сечения образца после испытания Fк
мм2
Нагрузка, соответствующая пределу текучести условному P0,2
По диаграмме P0,2=500 кгс
1 Н ? 0,102 кгс, тогда
P0,2=500/0,102=4902 Н
Нагрузка, соответствующая пределу прочности PMAX
По диаграмме Pmax=2000 кгс
Pmax=2000/0,102=19608 Н
Предел текучести условный 0,2
1 кгс/мм2 =9,81МПа
кгс/мм2 = 250 МПа
Предел прочности B
кгс/мм2 = 1000 МПа
Относительное удлинение
Относительное сужение
Образец №3
Площадь поперечного сечения образца до испытания F0
мм2
Площадь поперечного сечения образца после испытания Fк
мм2
Нагрузка, соответствующая пределу текучести условному P0,2
По диаграмме P0,2=500 кгс
1 Н ? 0,102 кгс, тогда
P0,2=500/0,102=4902 Н
Нагрузка, соответствующая пределу прочности PMAX
По диаграмме Pmax=2400 кгс
Pmax=2400/0,102=23529 Н
Предел текучести условный 0,2
1 кгс/мм2 =9,81МПа
кгс/мм2 = 250 МПа
Предел прочности B
кгс/мм2 = 1100 МПа
Относительное удлинение
Относительное сужение
Выводы: В результате выполнения лабораторной работы были закреплены теоретические знания по определению механических характеристик при испытании на растяжение. В ходе выполнения лабораторной работы были определены механические характеристики заданных образцов.
Полученные экспериментальные данные близки к табличным значениям (марочнику сталей) для заданных марок сталей, что свидетельствует о правильно проведенном расчете.
испытание растяжение нагрузка текучесть
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Прожерин А.Е., Накорнеева Т.Д., Денисов П.Ю. Механические свойства конструкционных материалов (испытание на растяжение): Методические указания. - Тюмень: Тюменский государственный нефтегазовый университет, 2002. - 12 с.
2. Беляев Н.М. Лабораторные работы по сопротивлению материалов: Учебное пособие для вузов. - М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1954. - 278 с.
Размещено на Allbest.ur
...Подобные документы
Анализ поведения материала при проведении испытания на растяжение материала и до разрушения. Основные механические характеристики пропорциональности, текучести, удлинения, прочности, упругости и пластичности материалов металлургической промышленности.
лабораторная работа [17,4 K], добавлен 12.01.2010Изучение свойств материалов, установления величины предельных напряжений. Условный предел текучести. Механические характеристики материалов. Испытание на растяжение, сжатие, кручение, изгиб хрупких материалов статической нагрузкой. Измерение деформаций.
реферат [480,5 K], добавлен 16.10.2008Изучение методики испытаний на растяжение и поведение материалов в процессе деформирования. Определение характеристик прочности материалов при разрыве. Испытание механических характеристик стальных образцов при сжатии. Определение предела упругости.
лабораторная работа [363,0 K], добавлен 04.02.2014Проверка прочности ступенчатого стержня при деформации растяжение и сжатие. Расчет балки на прочность при плоском изгибе. Определение статически определимой стержневой системы, работающей на растяжение. Сравнение прочности балок различных сечений.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 18.05.2015Сущность статических испытаний материалов. Способы их проведения. Осуществление испытания на растяжение, на кручение и изгиб и их значение в инженерной практике. Проведение измерения твердости материалов по Виккерсу, по методу Бринеля, методом Роквелла.
реферат [871,2 K], добавлен 13.12.2013Схематизация свойств материала и геометрии объекта. Построение эпюр продольных сил и крутящих моментов. Центральное растяжение-сжатие. Напряжения и деформации. Неопределимые системы при растяжении сжатии. Основные сведения о расчете конструкций.
курс лекций [3,3 M], добавлен 30.10.2013Характеристика основных механических свойств металлов. Испытания на растяжение, характеристики пластичности (относительное удлинение и сужение). Методы определения твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу; ударной вязкости металлических материалов.
реферат [665,7 K], добавлен 09.06.2012Зависимость свойств материалов от вида напряженного состояния. Критерии пластичности и разрушения. Испытание на изгиб. Изучение механических состояний в зависимости от степени деформирования. Задачи теорий пластичности и прочности. Касательное напряжение.
презентация [2,7 M], добавлен 10.12.2013Расчёт элементов покрытия и конструирование клеефанерной панели покрытия. Геометрические характеристики поперечного сечения. Геометрические размеры сегментной фермы. Проверка прочности на осевое растяжение. Вычисление узла защемления колонны в фундаменте.
курсовая работа [686,7 K], добавлен 18.02.2015Технологические варианты электроконтактной наплавки. Наплавка сварочной проволокой. Наплавка порошковых материалов в металлической оболочке. Проведение испытаний порошкового материала на растяжение и сжатие. Недостатки метода и возможности их устранения.
курсовая работа [10,7 M], добавлен 15.06.2009Программа приёмо-сдаточных испытаний ДПТ. Испытание эл. изоляции ДПТ. Измерение сопротивления изоляции. Испытание электрической прочности изоляции. Испытание электрической прочности межвитковой изоляции.
реферат [17,2 K], добавлен 20.06.2006Экспериментальное изучение поведения материалов и определение их механических характеристик при растяжении и сжатии. Получение диаграмм растяжения и сжатия различных материалов до момента разрушения. Зависимость между сжатием образца и сжимающим усилием.
лабораторная работа [61,4 K], добавлен 01.12.2011Методика, содержание и порядок выполнения расчетно-графических работ. Расчеты на прочность при растяжении, кручении, изгибе. Расчет бруса на осевое растяжение. Определение размеров сечений балок. Расчет вала на совместное действие изгиба и кручения.
методичка [8,4 M], добавлен 24.11.2011Анализ методов оценки упругопластических свойств материалов для верха обуви при растяжении. Обоснование выбора методов испытаний и исследуемых материалов. Разработка автоматизированного комплекса для оценки свойств при одноосном и двухосном растяжении.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 26.10.2011Приборы для измерения коэрцитивной силы ферромагнитных материалов. Проведение испытаний портативного коэрцитиметра-структуроскопа для утверждения его типа. Определение метрологических и технических характеристик. Методы обработки результатов испытаний.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 12.05.2018Проведение испытаний на усталость и определение долговечности и начала разрушения машины, подвергнутой действию напряжения - переменного изгиба в одной плоскости по симметричному циклу. Определение коэффициента запаса и момента сопротивления изгибу.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 02.12.2012Основные элементы конструкций газотурбинных двигателей самолетов. Диски компрессоров и турбин. Оценка напряженности диска. Пределы упругости и текучести материала. Деформации наиболее нагруженных участков диска. Коэффициенты запаса по прочности диска.
курсовая работа [40,9 K], добавлен 14.06.2012Структура металла при действии периодических нагрузок. Кривая усталости при симметричном цикле. Предел выносливости. Диаграммы предельных напряжений. Факторы, влияющие на величину предела выносливости. Определение коэффициента запаса прочности.
реферат [2,6 M], добавлен 23.11.2008Нагрузки, действующие на сооружения и их элементы. Сосредоточенные нагрузки, распределенные нагрузки, Статические и динамические нагрузки. Законы изменения нагрузок. Величина расчетной нагрузки. Величина запаса прочности. Деформация и перемещение.
реферат [1,1 M], добавлен 17.11.2008Испытания на твердость металла с помощью метода измерения по Бринеллю. Устройство и принцип работы твердомера. Поиск предела прочности и текучести материала. Связь между напряжениями и деформациями. Поверхностная и объемная твердость материалов.
контрольная работа [700,4 K], добавлен 06.11.2012
