Порядок выполнения и обработка результатов

Предложенные для испытания образцы замеряют и, поочередно устанавливая их между опорными плитами машины ГРМ-1А или пресс П-125, подвергают статическим нагружениям, в процессе которых на диаграммном аппарате производится запись диаграмм сжатия соответствующих материалов. По контрольной стрелке шкалы силоизмерителя фиксируются максимальные нагрузки для каждого из образцов.

По полученным диаграммам сжатия определяют максимальную нагрузку сжатия стального образца и разрушающие нагрузки для других образцов, корректируя их значения с показателями стрелки силоизмерителя, записывают показания в журнал испытаний. Далее определяют характерные значения напряжений и производят записи в журнал испытаний.

Необходимо сделать зарисовку разрушенных образцов и описать характер их разрушения. Дать сравнительную характеристику работы испытанных материалов.

Контрольные вопросы

1. Какой вид имеет диаграмма сжатия стали? В чем отличие этой диаграммы от диаграммы растяжения?

2. Какие механические характеристики можно определить по диаграмме сжатия стали?

3. Каков вид диаграммы сжатия чугуна, бетона? Каков характер разрушения образцов из этих материалов?

4. Какие механические характеристики определяют для хрупких материалов при их испытании на сжатие?

5. Какой вид имеет диаграмма сжатия дерева вдоль волокон и какие механические характеристики можно определить по ней?

6. Как разрушается дерево при сжатии вдоль и поперек волокон? В каком направлений дерево обладает лучшими механическими свойствами?

7. Какие характеристики материала можно получить при испытании на сжатие малоуглеродистой стали, чугуна, бетона, дерева?

8. Почему образцы из малоуглеродистой стали и из чугуна при сжатии приобретают бочкообразную форму? Почему это явление не наблюдается у бетонных образцов?

Лабораторная работа № 3

Определение модуля упругости первого рода для стали

Цель работы – опытное определение модуля упругости первого рода.

Основные сведения

Экспериментальные исследования на растяжение (сжатие) стандартных образцов показывают, что абсолютные удлинения, получающиеся в начальной стадии растяжения (сжатия), остаются прямо пропорциональными растягивающей (сжимающей) силе и зависят от первоначальной длины образца l₀ и площади поперечного сечения А_о:

(1)

Величина ЕА называется жесткостью стержня при растяжении и сжатии.

Коэффициент Е носит название модуля упругости первого рода (используют также название "модуль Юнга" или "модуль продольной упругости") и является основной физической постоянной, характеризующей упругие свойства (жесткость) материала при линейной деформации.

Чем больше значение Е, тем меньше при прочих равных условиях продольная деформация. Из формулы (1) следует, что модуль упругости

(2)

имеет размерность, что и напряжение, - в [Па] или кратных единицах-[кПа], [МПа], а для экспериментального определения его потребуется замерить величины: F, A₀, l₀, Δl.

Испытания проводятся на испытательной машине типа ГРМ – 1А.

Испытывается образец квадратного сечения. Влияние возможной неточности изготовления образца на центральное приложение нагрузки устраняется за счет установки двух тензометров на противоположных продольных гранях образца. В качестве тензодатчиков используются тензометры Аистова или тензорезисторные датчики. Среднее удлинение, получаемое из показания двух тензодатчиков, принимают равным удлинению оси образца.

Диапазон нагрузок зависит от состояния и класса точности установки и предела пропорциональности материала образца. Минимальная загрузка зависит от жесткости самой установки (выборка лифтов, затяжка клиньев и т.п.) и определяется опытным путем.

Максимальная загрузка рассчитывается по формуле:

(3)

Зная диапазон нагрузок, определяют количество и величину ступеней нагружения ΔF.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: