II. Выполнение эксперимента и обработка результатов испытаний

Перед испытанием необходимо измерить высоту и диаметр образцов из меди и чугуна, а также высоту и грани кубиков из дерева с точностью до 0,1мм.

Подсчитать площади поперечных сечений образцов. Полученные данные занести в отчет.

После этого каждый образец устанавливается между плитами испытательной машины и производится сжатие.

После испытания проводится анализ разрушения образцов, замер конечной высоты образцов. Вычерчиваются эскизы разрушения образцов. Начало отсчета и масштабы диаграмм определяются как в работе № 2.

Для пластичных материалов, меди и дерева поперек волокон, подсчитывается значение предела пропорциональности и наибольшее напряжение:

; . (19)

Для хрупких материалов, чугуна и дерева вдоль, волокон подсчитывается величина предела прочности:

₍₂₀₎

Нагрузки , и находятся как в работе N2.

Определение характеристик пластичности

Характеристикой пластичности при сжатии является относительное остаточное укорочение

₍₂₁₎

В заключение работы в отчете вычерчиваются диаграммы сжатия и диаграммы напряжений при сжатии образцов, на которые наносятся характерные величины, вычерчиваются эскизы разрушенных образцов и делаются выводы о свойствах пластичных и хрупких материалов при работе на сжатие.

III. Вопросы для подготовки к защите работы:

1. В чем разница между пластичными и хрупкими материалами при работе на сжатие?

2. Как происходит разрушение медного и чугунного образца при сжатии? Почему? Назвать прочностные характеристики для них.

3. В чем особенности испытания деревянного образца на сжатие? Объяснить характер разрушения. Назвать прочностные характеристики.

4. Как влияет собственный вес бруса на его удлинение и на его прочность?

5. Как связаны между собой напряжения в наклонных и поперечных сечениях растянутого (сжатого) стержня?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N4

Тема: Испытание материалов на кручение.

Цель работы:

1. Построить диаграмму кручения образца.

2. Определить характеристики прочности материалов при кручении.

3. Проанализировать характер разрушения стального образца (дать объяснение такому разрушению).

Необходимое оборудование и приборы

1. Испытательная машина на кручение КМ-50.

2. Штангенциркуль.

3. Образец из стали.

I. Теоретические основы работы

Испытание материалов на кручение проводится аналогичным способом испытанию на растяжение-сжатие.

Также берутся образцы, которые на испытательных машинах доводятся до разрушения. Только теперь внутренним силовым фактором является крутящий момент , а деформацией - угол закручивания . Полученная при испытании диаграмма кручения дает возможность определять напряжения, характеризующие прочность материала при кручении. Так предел пропорциональности при кручении определяется по формуле:

₍₂₂₎

где: − крутящий момент, взятый в точке перелома диаграммы кручения;

− полярный момент сопротивления поперечного сечения образца.

Полярный момент сопротивления зависит от формы и размеров поперечного сечения вала. Для круглого вала он определяется по формуле:

_{, (23)}

где − диаметр вала.

Аналогично пределу пропорциональности определяется и предел прочности при кручении, только теперь берется уже максимальное значение крутящего момента:

. (24)