ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

В данной лабораторной работе для проведения испытаний используется цилиндрический образец (рисунок 1а). Перед испытанием измеряется его начальная длина l₀ между контрольными точками и диаметр d₀.

Образец устанавливается в захваты разрывной машины УММ-20. С помощью электропривода производится нагружение образца предварительной силой , что позволяет устранить имеющие в машине и в местах захвата образца технологические зазоры.

Включают гидропривод машины. К образцу прикладывается медленно возрастающая растягивающая продольная сила . По шкале силоизмерителя фиксируется значение силы , соответствующей процессу текучести материала (если испытуемый материал пластичен), а также - максимальная сила, выдерживаемая образцом.

Под действием силы расчетная длина образца непрерывно увеличивается на величину . С помощью механического или электронного записывающего устройства, встроенного в разрывную машину, снимается диаграмма .

В момент разрушения на образце происходит локальное уменьшение диаметра (рисунок 1б). Соответствующий участок образца называют «шейкой»: . Первоначальная расчетная длина образца меньше измеренной после испытания . Состыковав обе части разрушенного образца, определяют его длину по контрольным точкам и диаметр шейки .

На диаграмме отмечаются характерные точки 1, 3 и 4 (см. рисунок 2), находящиеся в конце прямолинейного участка, начале площадки текучести (если она имеется) и в наивысшей точке, соответственно и рассчитываются масштабные коэффициенты осей М_F и : , , где и - отрезки на диаграмме, соответствующие максимальному усилию и максимальному абсолютному удлинению .

Далее определяют величины характерных усилий: и и рассчитывают значения напряжений - предел пропорциональности, - предел текучести и - предел прочности. В осях и строят диаграмму деформирования испытуемого материала с учетом предварительно выбранных масштабных коэффициентов и . По диаграмме определяют значение модуля продольной упругости .

Рассчитывают относительное остаточное удлинение при разрыве и относительное остаточное сужение при разрыве .

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

3.1. Тема и цель работы.

3.2. Эскиз испытуемого образца до разрушения с указанием размеров.

3.3. Эскиз образца после разрушения.

3.4. Диаграмма с указанием масштабных коэффициентов , и характерных точек.

3.5. Диаграмма с указанием масштабных коэффициентов и напряжений .

3.6. Таблица – Результаты измерений и вычислений механических характеристик испытуемого материала

Материал

Размеры образца

Характеристики пластичности, %

Усилия, Н

Напряжения, МПа

Модуль Юнга, МПа

до испытания

после испытания А_kp, мм²

d₀, мм

l₀, мм

А₀, мм²

d_kp, мм

l_kp, мм

А_kp, мм²

F_пц

F_T

F_B

3.7. Выводы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

4.1. Какова цель работы?

4.2. Как в испытуемом образце выбирается местоположение расчетной длины ?

4.3. В каких координатах получают диаграмму растяжения в результате испытаний образца?

4.4. С какой целью и в каких координатах строят диаграмму деформирования материала?

4.5. Сформулируйте закон Гука, запишите его в виде формулы и поясните смысл входящих в нее величин.

4.6. Как можно определить численное значение модуля продольной упругости и какова его размерность?

4.7. Дайте определение пределов пропорциональности, упругости, текучести, прочности.

4.8. Что называется условным пределом текучести?

4.9. Каковы характеристики пластичности материала и как они определяются?

4.10. Какими факторами определяются механические характеристики конструкционных материалов?

4.11. Поясните смысл эффекта Баушингера.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

5.1. Биргер И.А., Мавлютов Р.Р. Сопротивление материалов: Учебное пособие.-М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986.-560 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Тема работы: Испытание конструкционных материалов на сжатие.

Цель работы:

- произвести наблюдения за поведением и характером разрушения конструкционных материалов при действии сжимающих нагрузок;

- сравнить характер разрушений конструкционных материалов при испытаниях на растяжение и сжатие;

- определить пределы текучести или прочности различных материалов при сжатии.

12 3 4 5