Контрольні запитання

1. Яка мета роботи?

2. Які параметри характеризують міцність матеріалу?

3. Які разки використовують при випробуванні на розтяг?

4. Які параметри характеризують пластичність матеріалу?

5. Назвіть характерні точки на діаграмі розтягу?

6. Які деформації зазнає зразок в процесі навантаження?

7. Як визначається умовна границя текучості ?

8. Опишіть поведінку матеріалу при розвантаженні і наступному навантаженні за границею текучості.

Література

1. П.І.Ванкевич та інш. Лабораторний практикум з опору матеріалів. – ТзОВ НВФ “Магнолія плюс”: м. Львів, 2004.-216с.

2. Г.С.Писаренко. Сопротивление материалов. – Наукова думка:

Киев, 1986.-568с.

3. ГОСТ 25.502-79. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении, Методы механических испытаний металлов. Методы испытания на усталость. – М.: Изд-во стандартов, 1980.- 12с.

Лабораторна робота №2

ВИЗНАЧЕННЯ МОДУЛЯ ПОЗДОВЖНЬОЇ ПРУЖНОСТІ СТАЛІ

Мета роботи: перевірити закон Гука й визначити модуль поздовжньої пружності Е (модуль Юнга) сталі.

Короткі теоретичні відомості

У початковій стадії деформування зразка його абсолютна деформація для більшості матеріалів лінійно залежить від діючого навантаження:

, тому , тобто для визначення треба виміряти деформацію зразка й відповідну їй силу.

Модуль має розмірність напруги й характеризує пружні властивості матеріалу.

Геометричний зміст модуля поздовжньої пружності в тім, що він являє собою тангенс кута нахилу до осі абсцис прямолінійної ділянки діаграми розтягання «у координатах» напруга , відносне подовження . Для будь-якої точки, що лежить на прямій ділянці діаграми:

Фізичний зміст модуля Е – модуля Юнга є основною характеристикою жорсткості матеріалу, тобто здатності пружно чинити опір лінійній деформації. Модуль Е широко застосовується в розрахунках, зв’язаних з визначенням деформацій і переміщень.

При дії на стержень розтягуючого навантаження осьове видовження супроводжується зменшенням поперечного перерізу, тобто із збільшенням довжини стержня його діаметр зменшується.

Досліди показують, що для більшості матеріалів поперечна деформація в 3 – 4 рази менша від поздовжньої.

Абсолютне значення відношення деформації в поперечному напрямку до поздовжньої деформації для пружної ділянки є сталим незалежно від сили. Це співвідношення називається коефіцієнтом Пуассона і позначається грецькою буквою .

Таким чином,

Рисунок 1 Початкова ділянка діаграми сила – видовження

Проведення досліду

Для визначення модуля застосовується спеціальний зразок з різьбовими головками 1 (Рисунок 2).

Рисунок 2 Схема вимірювання повздовжнього видовження

На зразку 1 закріплені верхні й нижня затискні планки - 2. На верхній планці встановлені мікрометричні головки із ціною розподілу 0,002мм - 3, на нижньої - опорні стрижні - 4.

Розрахункова довжина зразка дорівнює відстані між затискними планками. Вимір деформацій здійснюється мікрометричними головками. В установці для виміру деформацій застосовуються 2 головки, щоб зменшити погрішність від неминучого ексцентриситету додатка навантаження.

Діаметр зразка виміряється мікрометром із ціною розподілу 0,01мм.

Розрахункова довжина виміряється слюсарною лінійкою.

Випробування проводимо на машині УММ - 5 з механічним навантаженням і маятниковим сило вимірювачем.

Виміряти діаметр зразка не менш чим у трьох місцях і взяти середнє арифметичне значення .

Виміряти розрахункову довжину зразка .

Закріпити зразок із пристосуванням для виміру поздовжніх деформацій у захватах машин і щаблями по довести навантаження до 2-З т.

Для кожного щабля навантаження визначити величину деформації. Величина деформації на кожному щаблі дорівнює напівсумі показань вимірювальних головок.

Результати випробувань занести в журнал, обробити, побудувати графіки в координатах « » і « », і визначити модуль пружності.

Ескіз зразка (зарисувати).

Дані досліду і розрахунки:

Матеріал__________________________________

Таблиця 1 Таблиця спостережень

№ n/n			Покази індикаторів
			лівого		правого
1
2
3
4

Величина деформації на кожному щаблі:

,

де – число щаблів навантаження

Середній приріст повздовжньої деформації:

Площа поперечного перерізу:

Модуль повздовжньої пружності Е (модуль Юнга) сталі:

Поперечна деформація визначається по формулі:

де - діаметр зразка перед іспитом;

- діаметр шийки в момент розриву.

Коефіцієнт Пуассона розраховується по формулі:

Контрольні запитання

1. Яка мета роботи?

2. Що таке модуль поздовжньої пружності?

3. У яких розрахунках застосовують модуль ?

4. Який геометричний і фізичний зміст модуля ?

5. Чому для виміру деформацій застосовують 2 вимірювальні головки?

6. Чому при визначенні модуля напруги в зразку не повинні перевищувати межу пропорційності?

7. Які властивості матеріалу характеризує коефіцієнт Пуассона?

8. Чому равний для різних матеріалів?