Лабораторная работа №2
ИСПЫТАНИЕ НА СЖАТИЕ ОБРАЗЦОВ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Цель работы: Изучить свойства и характеристики поведения пластичных и хрупких, изотропных и анизотропных материалов при испытании на сжатие.
Оборудование, приборы и инструменты:
Испытательная машина УММ-5 (рисунки 1, 2);
шкала Г, Рmax=5т, цена деления с=10кг;
шкала А, Рmax=0.5т, цена деления с=1кг;
Штангенциркуль с ценой деления 0.1мм.
Исходя из поставленной цели возьмем следующие образцы:
а) стальной образец (цилиндр);
б) чугунный цилиндр;
в) два кубика из древесины.
Таблица 11 - Таблица исходных данных
Параметры |
Единицы измерения |
Материал |
|||
Сталь |
Чугун |
Дерево (вдоль) |
Дерево (поперек) |
||
d |
мм |
8,1 |
7,5 |
- |
- |
h |
мм |
8,1 |
12,4 |
26 |
25,3 |
a |
мм |
- |
- |
25,7 |
25,7 |
b |
мм |
- |
- |
25,2 |
25,8 |
|
см2 |
0,515 |
0,4415 |
6,476 |
6,6306 |
Таблица 12 - Таблица результатов испытаний
Эскиз |
Параметры |
Единицы измерения
|
Материалы |
|||
Сталь |
Чугун |
Дерево (вдоль) |
Дерево (поперек) |
|||
|
РПЦ |
КГ |
2550 |
- |
- |
210 |
РВ |
КГ |
- |
3700 |
3250 |
- |
|
|
кг/ см2 |
4369 |
- |
- |
32 |
|
|
кг/ см2 |
- |
8380 |
502 |
- |
|
Свойства древесины хвойных пород [18]:
Модуль
пропорциональной упругости Е (вдоль
волокна):
(поперек
волокна):
Модуль
сдвига G
(вдоль волокна):
(поперек волокна):
Коэффициент
Пуассона
(нагрузка вдоль волокна): 0,5
(нагрузка поперек волокна): 0,02
Сталь Чугун Дерево (вдоль волокон) Дерево (поперек волокон)
Рисунок 21 - Образцы до испытания
Сталь Чугун Дерево (вдоль волокон) Дерево (поперек волокон)
Рисунок 22 - Образцы после испытания
|
|
Рисунок 23 - Диаграмма сжатия образца из малоуглеродистой стали |
Рисунок 24 - Диаграмма сжатия чугунного образца |
Рисунок 25 - Диаграмма сжатия образца из дерева вдоль волокон |
Рисунок 26 - Диаграмма сжатия образца из дерева поперек волокон |
Выводы
1) Сталь малоуглеродистая
– пластичный материал, предел прочности
не достигается при сжатии за счет
расплющивания. Предел пропорциональности
составляет
.
2) Чугун серый –
хрупкий материал за счет зернистой
графитной структуры, разрушается путем
скалывания с помощью среза под углом
450
к оси стержня. Предел текучести на
диаграмме не выражен. Предел прочности
составил
.
3) Древесина –
анизотропный материал, за счет трубчатой
структуры волокон, прочность на сжатие
вдоль волокон в десятки раз выше прочности
на сжатие поперек волокон.
.
4) Прочность чугуна
на сжатие выше, чем на растяжение, в «k»
раз:
(таблица 8; чугун серый СЧ28).
Приложение
Таблица 13 - Цены материалов
Материал |
Ед.измер. |
Марка |
Цена, руб |
||
январь 2005 |
декабрь 2007 |
декабрь 2008 |
|||
Лес:
|
м3
м3 |
Брус хвойный Доска 50 мм хвойная Тёс необрезной 25 мм хвойный Фанера бакелизированная 21 мм
|
|
|
? ? ? ? |
Сталь: Лист нержавеющий АISI 430 Лист оцинкованный, ст. кп/пс |
кг
кг
кг |
Размеры, мм 22,25
0,5×1000×2000 4N (шлиф. П/э)
0,55×1000×2000 |
22
110-115
25 |
22,39
120,20
33,17 |
|
Алюминий |
кг |
Алюминиевый лист |
|
|
|
Прокат чёрный
Швеллер горячекатаный Балка двутавровая |
т |
Уголок равнополочный, ст. сп/пс; размеры 200×14 [10П [20П I 10Б1 – 60Б1,Б2 |
18 ?
? |
28,57 ?
? |
21200 35000 ? |
Цемент
|
т |
Цемент ПЦ – 400-Д20Б(навал) Цемент ПЦ – 400 – Д0(навал) Цемент ПЦ – 400 – Д0(навал) |
4000 4200 5000 |
4650 4800 5600 |
|
Кирпич М – 125 |
1 тыс. |
Керамический полнотелый 250×120×88 Керамический полнотелый 250×120×65 |
1600
7400 |
1650
7900 |
9500 |
Кирпич М - 125 |
1 тыс. |
Силикатный полуторный 250х120х88 |
|
|
5000 |
Бетон
|
м3 |
Бетон М 100/В7,5 Бетон М 150/В12,5 Бетон М 200/В15 Бетон М 250/В20 Бетон М 300/В22,5 |
2000 |
3100 3290 3520 3780 4100 |
3990
4290
|
Раствор товарный |
м3 |
М-100 |
|
|
3170 |
Керамзитовый гравий |
м3 |
Гравий керамзитовый |
|
|
1098 |
Песок |
м3 |
Песок строительный |
|
|
70 |
Щебень |
м3 |
Щебень гранитный фракции 5-20 |
|
|
1339 |
Арматура А500 с Арматура А1 Арматура А3 |
т т т |
d 12 d 12 d 12 |
|
22390 |
18000 18000 18600 |
Лист горячекатаный 3сп/пс Лист ст 3сп/пс Лист ст 45 |
т т т |
4.0-12.0 мм 10.0х1500х6000 14.0х1800х6000 |
|
|
26000 20500 26200 |
Уголок г/к равнополочный |
т т |
100х100х8 125х125х10 |
|
|
31900 33400 |