|
Статистическая обработка результатов.
Расчетно-графическая работа
По дисциплине: Материаловедение. Технология конструкционных материалов
Отметка о зачете ______________ ___________ (дата)
Руководитель практикума
доцент Н.В. Сысоева ____________ (подпись)
Архангельск
СОДЕРЖАНИЕ
Исходные данные…………………………………………………………………………………………3
Задание…………………………………………………………………………………………………….5
Решение…………………………………………………………………………………………………....6
Статистическая обработка………………………………………………………………………………13
Сравнительная характеристика………………………………………………………………………....15
Список используемой литературы...……………………………………………………………………16
Вариант №6
Исходные данные:
Материал:
1. Бумага для ксерокопирования, масса (m1м2) 80 г/м2(поток «В»), направление испытания – машинное, производитель – Россия;
2. Сульфатная хвойная целлюлоза высокого выхода, масса (m1м2) 125 г/м2(поток «В») , производитель – Россия АЦБК.
Размер образцов 15´100мм.
Таблица 1.Параметры образца:
Материал
| №
| Толщина (d), мкм
| Масса(m),мг
| Бумага для ксерокопи
рования
(Россия)
|
|
|
| Сульфатная
хвойная
ЦВВ
(АЦБК)
|
|
|
| Таблица 2. Значения усилия (Р) и удлинения( l) для точек кривой
(Бумага для ксерокопирования - Россия):
Номер
Образца
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Р
| 9,8
| 19,9
| 37,71
| 42,7
| 52,9
| 61,9
| 66,6
| 69,7
| 72,5
| l
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,4
| 1,6
| 1,8
|
| Р
| 10,5
| 20,7
| 32,93
| 43,1
| 53,3
| 64,6
| 69,3
| 74,0
| -
| l
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,4
| 1,6
| -
|
| Р
| 9,4
| 17,6
| 29,4
| 43,1
| 52,9
| 59,5
| 64,2
| 70,1
| 73,7
| l
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,4
| 1,6
| 1,8
|
| Р
| 10,1
| 19,9
| 30,57
| 42,3
| 53,3
| 65,4
| 71,7
| 74,4
| 76,4
| l
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,4
| 1,6
| 1,8
|
| Р
| 8,62
| 21,1
| 31,36
| 41,5
| 50,1
| 58,8
| 67,8
| 72,5
| -
| l
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,4
| 1,6
| -
|
Таблица 3. Значения усилия (Р) и удлинения( l) для точек кривой
(Сульфатная хвойная целлюлоза высокого выхода - Россия АЦБК):
Номер
Образца
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Р
| 19,11
| 36,97
| 52,55
| 65,19
| 75,71
| 84,53
| 98,82
| 110,93
| 121,88
| 126,80
| 135,08
| l
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,6
| 2,0
| 2,4
| 2,6
| 2,95
|
| Р
| 20,96
| 39,02
| 55,07
| 68,43
| 88,38
| 103,33
| 115,80
| 127,31
| 132,82
| 138,14
| 150,40
| l
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,2
| 1,6
| 2,0
| 2,4
| 2,6
| 2,8
| 3,34
|
| Р
| 21,49
| 41,36
| 58,31
| 72,21
| 83,66
| 93,02
| 108,48
| 121,54
| 133,23
| 138,34
| 143,85
| l
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,6
| 2,0
| 2,4
| 2,6
| 2,85
|
| Р
| 20,41
| 38,99
| 54,93
| 68,13
| 87,67
| 102,08
| 114,22
| 125,19
| 130,38
| 135,36
| 146,33
| l
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,2
| 1,6
| 2,0
| 2,4
| 2,6
| 2,8
| 3,29
|
| Р
| 19,87
| 38,22
| 53,91
| 66,57
| 77,00
| 85,54
| 99,37
| 110,86
| 121,08
| 125,72
| 132,32
| l
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,6
| 2,0
| 2,4
| 2,6
| 2,97
|
Задание.
1. Рассчитать основные структурно-размерные характеристики исследуемых материалов (ρ, V).
;
2. Преобразовать кривую зависимость “P-Δl” в интегральную кривую “σ-ε”.
, МПа;
3. Произвести статистическую обработку результатов вычислений и построить среднюю кривую:
1) Перевести абсолютные значения в относительные.
;
2) Рассчитать среднее значение напряжения и деформации.
3) Усреднить относительные и текущие значения по пяти кривым.
4) Перевести относительные средние значения деформации и напряжения в абсолютные.
5) По полученным значениям построить среднюю кривую “σ-ε”.
4. Исходя из кривой зависимости “σ-ε” рассчитать прочностные и деформационные характеристики исследуемых материалов.
, м; , МПа
5. Статистическая обработка.
6. Дать сравнительную характеристику исследуемых материалов.
Решение.
1.Рассчитываем основные структурно-размерные характеристики исследуемых материалов (ρ, V).
Материал
| №
| ρ,кг/м3
| V,см3/г
| Поток «В»
|
| 808.08
833.33
808.08
842.11
833.33
| 1,24
1,20
1,24
1,19
1,20
| Поток «С»
|
| 603.86
618.81
598.09
600.96
621.89
| 1,66
1,62
1,67
1,66
1,61
|
Поток «В»: ρср 824.99кг/м3 Vср = 1,21 см3/г
Поток «С»: ρср 608.72 кг/м3 Vср =1.64 см3/г
2. Преобразуем кривую зависимость “P-Δl” в интегральную кривую “σ-ε”.
, МПа; ,%
где - средняя толщина образца
Таблица 1. Значения напряжения( ) и деформации( )
(Бумага для ксерокопирования - Россия):
№ обр.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| σ, МПа
| 6,60
| 13,40
| 25,39
| 28,8
| 35,6
| 41,7
| 44,9
| 46,9
| 48,8
| ε, %
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,4
| 1,6
| 1,8
|
| σ, МПа
| 7,29
| 14,37
| 22,87
| 29,9
| 37,0
| 44,6
| 48,1
| 51,4
| -
| ε, %
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,4
| 1,6
| -
|
| σ, МПа
| 6,33
| 11,85
| 19,80
| 29,0
| 35,6
| 40,1
| 43,2
| 47,2
| 49,6
| ε, %
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,4
| 1,6
| 1,8
|
| σ, МПа
| 7,09
| 13,96
| 21,45
| 29,7
| 37,4
| 45,9
| 50,3
| 52,2
| 53,6
| ε, %
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,4
| 1,6
| 1,8
|
| σ, МПа
| 5,99
| 14,65
| 21,78
| 28,8
| 34,8
| 40,8
| 47,1
| 50,3
| -
| ε, %
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,4
| 1,6
| -
| Таблица 2. Значения напряжения( ) и деформации( )
(Сульфатная хвойная целлюлоза высокого выхода - Россия АЦБК):
№ обр.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| σ, МПа
| 6,15
| 11,91
| 16,92
| 21,00
| 24,38
| 27,22
| 31,83
| 35,73
| 39,25
| 40,84
| 43,50
| ε, %
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,6
| 2,0
| 2,4
| 2,6
| 2,95
|
| σ, МПа
| 6,92
| 12,88
| 18,17
| 22,58
| 29,17
| 34,10
| 38,22
| 42,02
| 43,83
| 45,59
| 49,64
| ε, %
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,2
| 1,6
| 2,0
| 2,4
| 2,6
| 2,8
| 3,34
|
| σ, МПа
| 6,85
| 13,19
| 18,61
| 23,03
| 26,69
| 29,67
| 34,60
| 38,77
| 42,50
| 44,13
| 45,89
| ε, %
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,6
| 2,0
| 2,4
| 2,6
| 2,85
|
| σ, МПа
| 6,54
| 12,50
| 17,61
| 21,84
| 28,10
| 32,72
| 36,61
| 40,12
| 41,79
| 43,38
| 46,9
| ε, %
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,2
| 1,6
| 2,0
| 2,4
| 2,6
| 2,8
| 3,29
|
| σ, МПа
| 6,59
| 12,68
| 17,88
| 22,08
| 25,54
| 28,37
| 32,96
| 36,77
| 40,16
| 41,70
| 43,89
| ε, %
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,2
| 1,6
| 2,0
| 2,4
| 2,6
| 2,97
|
3. Производим статистическую обработку результатов вычислений и построим среднюю кривую:
1) Переводим абсолютные значения в относительные.
;
Таблица 4. Относительные значения напряжения (σ) и деформации (ε)
для точек кривой (бумага для ксерокопирования):
№ обр.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| σотн
| 0,135
| 0,275
| 0,520
| 0,589
| 0,730
| 0,855
| 0,918
| 0,961
| 1,000
| εотн
| 0,111
| 0,222
| 0,333
| 0,444
| 0,556
| 0,667
| 0,778
| 0,889
| 1,000
|
| σотн
| 0,142
| 0,280
| 0,445
| 0,582
| 0,720
| 0,874
| 0,936
| 1,000
| -
| εотн
| 0,125
| 0,250
| 0,375
| 0,500
| 0,625
| 0,750
| 0,874
| 1.000
| -
|
| σотн
| 0,128
| 0,239
| 0,399
| 0,585
| 0,718
| 0,808
| 0,871
| 0,952
| 1,000
| εотн
| 0,111
| 0,222
| 0,333
| 0,444
| 0,556
| 0,667
| 0,778
| 0,889
| 1,000
|
| σотн
| 0,132
| 0,260
| 0,400
| 0,554
| 0,698
| 0,856
| 0,938
| 0,974
| 1,000
| εотн
| 0,111
| 0,222
| 0,333
| 0,444
| 0,556
| 0,667
| 0,778
| 0,889
| 1,000
|
| σотн
| 0,119
| 0,291
| 0,433
| 0,573
| 0,692
| 0,811
| 0,936
| 1,000
| -
| εотн
| 0,125
| 0,250
| 0,375
| 0,500
| 0,625
| 0,750
| 0,875
| 1,000
| -
| Таблица 5. Относительные значения напряжения (σ) и деформации (ε)
для точек кривой (сульфатная хвойная целлюлоза высокого выхода - АЦБК):
№ обр.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| σотн
| 0,141
| 0,274
| 0,389
| 0,480
| 0,561
| 0,625
| 0,731
| 0,821
| 0,903
| 0,938
| 1,000
| εотн
| 0,068
| 0,136
| 0,203
| 0,271
| 0,339
| 0,407
| 0,542
| 0,678
| 0,814
| 0,881
| 1,000
|
| σотн
| 0,140
| 0,260
| 0,367
| 0,456
| 0,589
| 0,688
| 0,770
| 0,847
| 0,883
| 0,919
| 1,000
| εотн
| 0,060
| 0,120
| 0,180
| 0,240
| 0,359
| 0,479
| 0,599
| 0,719
| 0,778
| 0,838
| 1,000
|
| σотн
| 0,149
| 0,288
| 0,405
| 0,501
| 0,582
| 0,647
| 0,754
| 0,845
| 0,926
| 0,961
| 1,000
| εотн
| 0,070
| 0,140
| 0,211
| 0,281
| 0,351
| 0,421
| 0,561
| 0,702
| 0,842
| 0,612
| 1,000
|
| σотн
| 0,139
| 0,267
| 0,375
| 0,465
| 0,599
| 0,697
| 0,780
| 0,855
| 0,891
| 0,925
| 1,000
| εотн
| 0,061
| 0,122
| 0,182
| 0,243
| 0,365
| 0,486
| 0,608
| 0,729
| 0,790
| 0,851
| 1,000
|
| σотн
| 0,150
| 0,289
| 0,408
| 0,503
| 0,581
| 0,647
| 0,752
| 0,838
| 0,916
| 0,950
| 1,000
| εотн
| 0,067
| 0,135
| 0,202
| 0,269
| 0,337
| 0,404
| 0,539
| 0,673
| 0,808
| 0,875
| 1,000
|
2) Усредняем относительные текущие значения по пяти кривым.
Таблица 8. Усреднённые относительные значения напряжения (σ) и деформации (ε)
для точек кривой (Бумага для ксерокопирования - Россия):
|
|
|
|
|
|
|
|
| σср.отн
| 0,131
| 0,269
| 0,439
| 0,577
| 0,712
| 0,841
| 0,920
| 0,962
| εср.отн
| 0,117
| 0,233
| 0,350
| 0,466
| 0,584
| 0,700
| 0,817
| 0,889
|
Таблица 9. Усреднённые относительные значения напряжения (σ) и деформации (ε)
для точек кривой (Сульфатная хвойная целлюлоза высокого выхода - АЦБК):
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| σср.отн
| 0,144
| 0,276
| 0,389
| 0,481
| 0,582
| 0,661
| 0,757
| 0,841
| 0,904
| 0,939
| εср.отн
| 0,065
| 0,131
| 0,196
| 0,261
| 0,350
| 0,439
| 0,570
| 0,700
| 0,806
| 0,871
| Среднее разрушающее значение напряжения и деформации:
для потока «В» МПа ; %
для потока «С» МПа ; %
3) Переводим относительные средние значения напряжения и деформации в абсолютные.
Таблица 10. Средние абсолютные значения напряжения (σ) и деформации (ε)
для точек кривой (Бумага для ксерокопирования - Россия):
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| σср.абс
| 6,65
| 13,65
| 22,28
| 29,28
| 36,13
| 42,67
| 46,68
| 48,81
| 50,74
| εср.абс
| 0,20
| 0,40
| 0,60
| 0,80
| 1,00
| 1,20
| 1,40
| 1,53
| 1,72
|
Таблица 11. Средние абсолютные значения напряжения (σ) и деформации (ε)
для точек кривой (Сульфатная хвойная целлюлоза высокого выхода - АЦБК):
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| σср.абс
| 6,62
| 12,69
| 17,88
| 22,11
| 26,75
| 30,38
| 34,79
| 38,65
| 41,55
| 43,16
| 45,96
| εср.абс
| 0,20
| 0,40
| 0,60
| 0,80
| 1,08
| 1,35
| 1,76
| 2,16
| 2,48
| 2,68
| 3,08
|
4) По полученным значениям строим среднюю кривую “σ-ε”.
На данном графике можно выделить три зоны:
I – зона упругих деформаций:
точки А и А1 характеризуют прекращение упругих деформаций и начало замедленно-упругих:
- для бумаги для ксерокопирования σА= МПа, εА= ;
- для сульфатной хвойной ЦВВ σА= МПа, εА= .
II – зона замедленно-упругих деформаций:
точки B и B1 усреднёно характеризуют зону замедленно-упругих деформаций:
- для бумаги для ксерокопирования σB= МПа, εB= ;
- для сульфатной хвойной ЦВВ σB= МПа, εB= .
III – зона пластических деформаций:
точки C и C1 характеризуют прекращение замедленно-упругих деформаций и начало зоны предразрушения:
- для бумаги для ксерокопирования σC= МПа, εC= ;
- для сульфатной хвойной ЦВВ σC= МПа, εC= .
точки D и D1 характеризуют разрушение материала:
- для бумаги для ксерокопирования σD= МПа, εD= ;
- для сульфатной хвойной ЦВВ σD= МПа, εD= .
4. Исходя из кривой зависимости “σ-ε” рассчитаем прочностные и деформационные характеристики исследуемых материалов.
, м; , МПа
Таблица 3. Прочностные и деформационные характеристики исследуемых материалов:
Материал
| L, м
| E, МПа
| Поток «В»
|
|
| Поток «С»
|
|
|
Статистическая обработка результатов.
Для бумаги для ксерокопирования (Россия):
- рассчитаем среднее арифметическое;
=32,9 МПа =0,99
- рассчитываем среднеквадратическое отклонение;
- рассчитаем коэффициент вариации;
48,68% 54,7%
- рассчитываем ошибку среднего арифметического;
- рассчитываем достоверность среднего арифметического;
Для сульфатной хвойной целлюлозы высокого выхода (АЦБК):
- рассчитаем среднее арифметическое;
=29,14 МПа =1,51
- рассчитываем среднеквадратическое отклонение;
- рассчитаем коэффициент вариации;
47,82% 62,34%
- рассчитываем ошибку среднего арифметического;
- рассчитываем достоверность среднего арифметического;
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|