Испытание материалов на растяжение

Оглавление

1. ИСПЫТАНИЕ МАТЕРИАЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ. …….3
2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. …………………….4
3. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. …………………………………..14
4. ПРИЛОЖЕНИЕ 1. …………………………………………...15
5. ПРИЛОЖЕНИЕ 2. …………………………...........................16
6. ПРИЛОЖЕНИЕ 3. …………………………………………...17

ИСПЫТАНИЕ МАТЕРИАЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ

Цель работы: получение навыков проведения механических испытаний образца на растяжение; изучение поведения пластичных и хрупких материалов при растяжении до разрушения.

Задачи: построение диаграммы растяжения и диаграммы условных напряжений; определение основных характеристик: предела пропорциональности, предела текучести (условного предела текучести), предела прочности, удельной работы деформации образца, относительного удлинения и относительного сужения; определение марки материала по результатам исследований.

Выбор материалов для  изготовления деталей машин, механизмов, приборов, строительных конструкций, инструментов и пр. определяется совокупностью их механических свойств – конструктивной прочностью. Для определения конструктивной прочности используют два вида оценки:

• прочностные свойства, определяемые независимо от особенностей изготавливаемых из них изделий и условий их службы;
• свойства материалов, непосредственно связанные с условием службы изделия и определяющие их долговечность и надежность.

Одним из методов оценки прочностных свойств, относящихся к первой группе, является испытание материалов на растяжение.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Вариант задания выбираем по последним двум цифрам зачетной книжки (27) (см. Приложение 1 табл. 1 и 2. Исходные данные и результаты расчета вносим в специальную форму (см. далее табл. 3 «Форма отчета»).

1. Карандашом выполняем эскиз образца для проведения испытания на растяжение (рис. 1, а), указав необходимые геометрические размеры (мм), согласно варианта задания.
2. Заполняем таблицу испытаний (значения и ), согласно исходным данным (варианта заданий соответствующим двум последним цифрам зачетки 27).
3. Определяем приращения величин и , а также начиная со второго значения испытаний.

4. На миллиметровой бумаге, выбрав масштаб, в координатах  строим диаграмму растяжения. На осях координат ставим числовые значения (мм) и (Н).
5. Преобразовываем координатную ось в путём деления абсцисс на первоначальную фиксированную длину образца =25 мм по формуле:

_{Таблица 1. Расчеты}

Преобразовываем координатную ось в , путем деления ординат на первоначальную площадь сечения образца =18,47 мм по формуле:

_{Таблица 2. Расчеты}

т.е. преобразовываем диаграмму растяжения в диаграмму условных напряжений. На осях координат ставим числовые значения (безразмерная величина) и (МПа). Таким образом, график будет иметь двойные оси. 

6. Анализируя изменение величины определяем величину нагрузки и значение предела пропорциональности по формуле :

7. Путём графических построений проверяем правильность определения величины . При необходимости внести корректировки.
8. По диаграмме деформации, в зависимости от её вида, определяем предел текучести ( , ) по формуле:

и условный предел текучести  ,

9. Определяем значение предела прочности по формуле .
10. Изображаем на диаграмме деформации обозначения и числовые значения прочностных свойств.
11. Используя исходные данные, по формулам и определяем, соответственно, величины относительного удлинения и относительного сужение .
12. Определяем площадь под кривой на диаграмме деформации и рассчитываем удельную работу деформации при растяжении, используя формулы _{; ;}
13. Используя справочные данные «Механические свойства сталей» (Приложение 2), и полученные значения прочностных характеристик и характеристик пластичности определяем марку исходного материала, для которого табличные и рассчитанные величины совпадают в большей степени.

Таблица 3. Форма отчета

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 . Материаловедение. Учебное пособие для студентов направления 100100.62 «Сервис» / И.П. Никифоров – СПб.: СПбГУСЭ, 2011. – 31 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Испытания материалов на растяжение

Таблица 1. Геометрические параметры образца

 Таблица 2. Результаты испытаний (варианты 25…28)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Таблица 1. Механические свойства сталей