Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физика. Механика и молекулярная физика. Исследование механических свойств твердых материалов. Учебное пособие
.pdf
рамы. Перед сбросом кнопки выявите и устраните причины,
которые привели к аварийному отключению системы. Чтобы сбросить кнопку аварийного выключения, поверните ее
на четверть оборота по часовой стрелке.
1 – колонны; 2 – траверса; 3 – зажимы; 4 – кнопка аварийного
выключения; 5 – панель управления перемещением
Рисунок 2 – Общий вид установки
11
С помощью панели управления перемещением 5 можно управлять ходом траверсы, устанавливать ее необходимое
положение и перемещать из крайнего положения. При использовании пошагового управления траверса набирает максимальную скорость примерно за 3 секунды. В программном
обеспечении предусмотрена возможность ограничения максимальной скорости в 10 раз. Таким образом обеспечивается
точное управление положением и нагрузкой.
Рисунок 3 – Панель управления перемещением
Панель управления перемещением изображена на рисунке 3, она предусматривает выполнение двух операций:
кнопка «UP» позволяет переместить траверсу на растяжение (от балки основания). При нажатой кнопке скорость траверсы линейно увеличивается до своего максимального значения;
кнопка «DOWN» позволяет переместить траверсу
на сжатие (к балке основания). При нажатой кнопке скорость траверсы линейно увеличивается до своего максимального значения.
12
На панели расположены два индикатора:
«POWER» – если индикатор горит, машина включена;
«TEST IN PROGRESS» – если индикатор горит, траверса перемещается, даже если для ее перемещения используются элементы управления.
4 Порядок выполнения работы
Лабораторную работу следует проводить, строго соблюдая правила техники безопасности и охраны труда (см.
приложение 2), а также инструкции по выполнению работы.
1 Подготовка образца к механическому испытанию.
С помощью линейки и ножниц по металлу вырезать 10 см
аморфной ленты. Ширина аморфной ленты составляет h =
= 2 см, а ее толщина
нией отступ в 2 см от краев на образцах. Рабочая длина образцов будет 6 см.
2 Перед запуском системы убедитесь, что все кабели
установлены должным образом и надежно подключены. Поверните выключатель питания в положение Вкл. (I). Убедитесь, что индикатор питания на панели управления перемещением горит. Запустите программное обеспечение Bluehill
на компьютере.
3 С помощью панели управления перемещением 5
(см. рисунок 2) установить необходимое расстояние между
зажимами 3. Подготовленный образец аморфного металлического сплава закрепляется с помощью наждачной бумаги
в зажимах 3.
4 В программе выбрать испытание, как показано
на рисунке 4.
В окне «Последние использовавшиеся методы» найти
и выбрать «Метод испытаний аморфных тонких лент» и нажать «Далее» в правом верхнем углу (рисунок 5).
Назвать файл «Образец 1», нажать «Далее». В появившемся окне нажать «Выполнить», как показано на рисунке 6, для приведения в движение траверсы.
d = 30 мкм. Пометить фломастером ли-
13
Рисунок 4 – Стартовое окно программы,
общий вид
Рисунок 5 – Окно «Метод испытаний»
14
При разрыве образца (график резко уйдет вниз) остановить движение траверсы нажатием на кнопку «Остановить». В окне «результаты 1» будут написаны данные
нагрузки и деформации, которые нужно переписать в таблицу 1.
Рисунок 6 – Вид окна измерений
5 При завершении механического испытания выйти
из программного обеспечения и выключить разрывную машину, повернув выключатель в положение «ВЫКЛ».
15
5 Обработка результатов
1 Вычислить значение нормального напряжения
по формуле
где S – площадь поперечного сечения образца.
Результаты расчетов занести в таблицу 1.
2 Вычислить относительное удлинение по формуле
где l0 – рабочая длина образца.
Результаты расчетов занести в таблицу 1.
3 Построить график зависимости ().
F
,
S
ll
,
0
4 Вычислить значение
временного сопротивления
в
по формуле (3). Занести в таблицу 1.
Таблица 1 – Результаты измерений
№ F, Н
1
2
…
n – 1
n
Δl, мм
, МПа
16
в, МПа
1 Что такое прочность?
2 В чем отличие динамических испытаний от статических?
3 Каков физический смысл модуля Юнга?
4 Дайте определение аморфным металлическим
сплавам.
5 Что такое временное сопротивление?
Контрольные вопросы
17
Библиографический список
1 Кобзарь А.Н., Ушаков И.В., Зимина И.А. Физика
и информационно-коммуникационные технологии в современных условиях подготовки студентов на непрофильных
дисциплинах в вузе // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2022. № 3 (85).
С. 154–161. doi: 10.17277/voprosy.2022.03.pp.154-161.
2 Савельев И.В. Курс общей физики: учеб. пособие
для втузов: в 5 кн., кн. 1. М.: АСТ Астрель, 2005. 336 с.
3 Симонов Ю.В., Ушаков И.В. Дьяков И.А. Тепловой
механизм воздействия лазерного излучения на поры в поверхностном слое металлических сплавов // Известия ЮгоЗападного государственного университета. Серия: Техника и
технологии. 2021. Т. 11. № 3. С. 77–92.
4 Симонов Ю.В., Ушаков И.В. Механические свойства поверхностных структур титанового сплава ВТ9 после
многократной локальной обработки наносекундными лазерными импульсами // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-математика.
2020. № 2. С. 19–35. doi: 10.18384/2310-7251-2020-2-19-35.
5 Ушаков И.В., Ошоров А.Д. Микроразрушение
многослойного композита на основе аморфно-нанокристаллического металлического сплава // Вестник Московского авиационного института. 2022. Т. 29. № 3. С. 246–252.
doi: 10.34759/vst-2022-3-246-252.
6 Ушаков И.В., Ошоров А.Д. Физические закономерности деформирования и разрушения двухслойного композиционного соединения полимер – нанокристаллическая
металлическая пленка в условиях локального нагружения
пирамидкой Виккерса // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии.
2021. Т. 11. № 4. С. 95–107. https://doi.org/10.21869/22231528-2021-11-4-95-107.
7 Ушаков И.В., Симонов Ю.В. Экспериментальное
выявление вязкости микроразрушения в центральных и гра-
18
ничных участках тонких хрупких образцов при нагружении
на подложке пирамидкой Виккерса // Вестник Московского
авиационного института. 2019. Т. 26. № 4. С. 230–239. doi:
10.34759/vst-2019-4-230-239.
8 Dyakov I.A., Safronov I.S. Carbon Nanomaterials
in Electrochemical Coatings of Machinery Products // Key
Engineering Materials. 2022. Vol. 910 KEM. P. 834–840. doi:
10.4028/p-z9adp0.
9 Safronov I.S., Neplueva A.A., Ushakov I.V.
Mechanical properties of laser treated thin sample of an
amorphous-nanocrystalline metallic alloy depending on the
initial annealing temperature // Diffusion and Defect Data. Pt
A Defect and Diffusion Forum. 2021. Vol. 410 DDF. P. 489–
494. doi: 10.4028/www.scientific.net/DDF.410.489.
10 Safronov I.S., Ushakov A.I. Targeted alternation
in properties of solid amorphous-nanocrystalline material in
exposing to nanosecond laser radiation // Diffusion and Defect
Data. Pt A Defect and Diffusion Forum. 2021. Vol. 410 DDF.
P. 469–474. – DOI 10.4028/www.scientific.net/DDF.410.469.
11 Safronov I.S., Ushakov I.V., Minaev V.I. Influence
of environment at laser processing on microhardness of
amorphous-nanocrystalline metal alloy // Materials Science
Forum. 2022. Vol. 1052 MSF. P. 50–55. doi: 10.4028/p-wjsns4.
12 Simonov Yu.V., Ushakov I.V. Methodology
of Mechanical Testing for Experimental Detection of
Microdestruction Viscosity in Local Regions of Thin Ribbons
of Amorpho-Nanocrystalline Material // Advanced Materials
and Technologies. 2018. No. 2. P. 52–59. doi: 10.17277/
amt.2018.02.pp.052-059.
13 Ushakov I.V., Oshorov A.D. Viscosity of
microdestruction of multilayer composite and method of its
revealing // Materials Science Forum. 2022. 1052. MSF.
P. 110–115. doi:10.4028/p-5q4060.
14 Ushakov I.V., Safronov I.S. Directed changing
properties of amorphous and nanostructured metal alloys with
help of nanosecond laser impulses // CIS Iron and Steel Review.
2021. Vol. 22. P. 77–81. doi: 10.17580/cisisr.2021.02.14.
19
Приложение 1
ГОСТ 1497–84 (выдержки)
Межгосударственный стандарт
МЕТАЛЛЫ
Методы испытаний на растяжение
Metals. Methods of tension test
1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ
1.1. Вырезку заготовок для образцов проводят на металлорежущих станках, ножницах, штампах путем применения кислородной и анодно-механической резки и другими
способами, предусматривая припуски на зону металла с измененными свойствами при нагреве и наклепе.
Места вырезки заготовок для образцов, количество их,
направление продольной оси образцов по отношению к заготовке, величины припусков при вырезке должны быть указаны в нормативно-технической документации на правила отбора проб, заготовок и образцов или на металлопродукцию.
1.2. Образцы рекомендуется изготовлять на металло-
режущих станках.
При изготовлении образцов принимают меры (охлаждение, соответствующие режимы обработки), исключающие
возможность изменения свойств металла при нагреве или
наклепе, возникающих в результате механической обработки. Глубина резания при последнем проходе не должна превышать 0,3 мм.
1.3. Плоские образцы должны сохранять поверхностные слои проката, если не имеется иных указаний в нормативно-технической документации на правила отбора проб,
заготовок и образцов или на металлопродукцию.
Для плоских образцов стрела прогиба на длине 200 мм
не должна превышать 10 % от толщины образца, но не более 4 мм. При наличии указаний в нормативно-технической
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]