Протокол испытания. Оформление отчета

1. Снимите копию с диаграммы растяжения и в дальнейшем работайте только с ней.

2. Выделите линейный участок диаграммы, проэкстраполируйте его до пересечения с осью удлинения. Примите точку пересечения за начало отсчета абсолютного удлинения образца. Проведите прямую ОА (рисунок 1.2), совпадающую с прямолинейным участком диаграммы. Обозначьте ось удлинения, укажите ее размерность.

3. Проградуируйте шкалу удлинения, используя заданный масштаб графической регистрации удлинения.

Примечание: запись «масштаб деформации 10:1» читается следующим образом: 1 мм реального удлинения образца соответствует перемещение пера самописца вдоль оси удлинений на 10мм.

4. Проградуируйте шкалу нагрузки в ньютонах (Н), используя заданный масштаб регистрации усилия.

Примечание: запись «масштаб нагрузки 100:1» читается следующим образом: увеличению нагрузки на 100Н соответствует перемещение пера самописца вдоль оси нагрузки на 1мм.

5. Определите по диаграмме нагрузку предела упругости.

Для определения нагрузки предела упругости Р_0,05 вычисляют величину заданного остаточного удлинения:

L_0,05 = 0,05*10^-2 L₀

Найденную величину увеличивают пропорционально масштабу диаграммы по оси удлинения и отрезок полученной длины ОЕ (рисунок 1.2) откладывают по оси абсцисс вправо от точки О.

Рисунок 1.2 – Определение по диаграмме растяжения нагрузки предела упругости

Из точки Е проводят прямую ЕС, параллельную прямой ОА, до пересечения с линией диаграммы. Точка пересечения прямой ЕС с линией диаграммы определяет величину ординаты, т.е. нагрузку Р_0,05 , отвечающую пределу упругости при заданном допуске на величину остаточной деформации.

6. Определите по диаграмме нагрузку предела текучести.

Первый способ. При наличии на диаграмме растяжения площадки текучести по ней определяют нагрузку физического предела текучести Р_т (рисунок 1.3,а).

Второй способ. Для определения нагрузки условного предела текучести Р_0,2 вычисляют величину заданного остаточного удлинения:

L_0,2 = 0,2*10^-2 L₀

Найденную величину увеличивают пропорционально масштабу диаграммы по оси удлинения и отрезок полученной длины ОВ (рисунок 1.3,б) откладывают по оси абсцисс вправо от точки О.

Рисунок 1.3 – Определение нагрузки предела текучести физического (а) и условного (б)

Из точки В проводят прямую ВС, параллельную прямой ОА, до пересечения с линией диаграммы. Точка пересечения прямой ВС с линией диаграммы определяет величину ординаты, т.е. нагрузку Р_0,2 , отвечающую условному пределу текучести при заданном допуске на величину остаточной деформации.

7. Определите по диаграмме нагрузку предела прочности (временного сопротивления). Нагрузку предела прочности Р_max определяют по наивысшей точке диаграммы (рисунок 1.4).

8. Подсчитайте площадь поперечного сечения образца до испытания. Площадь цилиндрического образца определяют по формуле F=πd²/4.

9. Подсчитайте предел упругости. Предел упругости считать по формуле:

σ_0,05 = Р_0,05/F₀

10. Подсчитайте предел текучести. Предел текучести считать по формуле:

σ_Т = Р_Т/F₀     или

σ_0,2 = Р_0,2/F₀

11. Подсчитайте предел прочности. Предел прочности считать по формуле:

σ_В = Р_max/F₀

Но в случае образования в образце шейки (рисунок 1.4), разрушение происходит не при максимальной нагрузке Р_max , а при конечной нагрузке Р_К .

Рисунок 1.4 – Диаграмма растяжения с образованием шейки

В этом случае характеристикой предельного состояния является истинное сопротивление разрыву S_К:

S_К = Р_К/F_К ,

где Р_К – окончательная нагрузка разрушения, Н;

F_К – площадь поперечного сечения образца в момент разрыва, мм².

12. Подсчитайте истинное сопротивление разрыву S_К.

13. Сравните истинное сопротивление разрушению с условным пределом прочности.

14. Подсчитайте относительное удлинение по формуле:

δ=[(L_К-L₀)/L₀]∙100 ,

где L_К – длина образца после испытания, мм;

L₀ - длина образца до испытания, мм.

15. Подсчитайте относительное сужение по формуле

Ψ=[( F₀- F_К)/F₀]∙100,

где   F_К – площадь поперечного сечения образца в месте разрыва, мм²;

F₀ - площадь поперечного сечения образца до испытания, мм².

16. Заполните протокол испытания образца на растяжение.

17. Оформите отчет.

Протокол испытания

№п/п	Стандартная характеристика	Обозначение характеристики	Единица измерения	Расчетные данные
1	Начальная длина образца	L0	мм
2	Конечная длина образца	LК	мм
3	Диаметр до испытания	d0	мм
4	Диаметр в зоне разрыва	dК	мм
5	Площадь поперечного сечения до испытания	F0	мм2
6	Площадь сечения в зоне разрыва	FК	мм2
7	Нагрузка предела упругости	Р0,05	Н
8	Предел упругости	σ0,05	МПа
9	Нагрузка предела текучести	Р0,2	Н
10	Предел текучести	σ0,2	МПа
11	Нагрузка предела прочности	Рmax	Н
12	Предел прочности	σв	МПа
13	Нагрузка в момент разрыва	РК	Н
14	Истинное сопротивление разрыву	SК	МПа
15	Абсолютное удлинение	∆L	мм
16	Относительное удлинение	δ	%
17	Относительное сужение	Ψ	%

Оформление отчета

Отчет должен содержать:

- наименование работы;

- цель работы;

- копию диаграммы растяжения с указанием величин нагрузок, необходимых для расчета прочностных характеристик;

- заполненный протокол испытаний;

- выводы.

4. Контрольные вопросы

1. Что понимается под механическими свойствами металлов?

2. В чем состоит различие между упругой и пластической деформацией?

3. Что понимают под упругостью и прочностью металлов?

4. Что характеризуют пределы упругости и прочности металлов и как вычисляется их величина при испытаниях на растяжение?

5. Что называется пластичностью металлов?

6. Как определяют характеристики пластичности материалов при испытаниях на растяжение и что они характеризуют?

 

 

Практическая работа №3

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: