Pobierz Statyczna próba rozciagania próbki, wyznaczanie modułu Younga i więcej Opracowania w PDF z Fisica tylko na Docsity! STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA PRÓBKI , WYZNACZANIE MODUŁU YOUNGA 1. PRÓBKI • Przy określaniu wszystkich wielkości charakterystycznych wymienionych w normie Próba statyczna rozciągania metali PN-xx/H-04310 z wyjątkiem umownej granicy sprężystości R0.05% , umownej granicy plastyczności R0.2% i modułu sprężystości E, nie zachodzi potrzeba stosowania ekstensometru. Wystarcza dokładny (dokł. ±1%) pomiar sił (siłomierz maszyny), pomiar (dokł. ±0.1 mm) pierwotnych i końcowych wymiarów przekroju (suwmiarka) oraz pomiar przemieszczeń (dokł. ±0.1 mm) kresek podziałki narysowanej przy pomocy rysika na długości pomiarowej próbki. Z tego punktu widzenia każda próbka dopuszczana przez normę jest odpowiednia do wykonania pomiarów na naszej maszynie. • Przy określaniu umownej granicy sprężystości R0.05% , umownej granicy plastyczności R0.2% i modułu sprężystości E, należy wziąć pod uwagę następujące okoliczności: 1. Odkształcenie graniczne stanu liniowo sprężystego dla pospolitej stali (jak w próbkach aktualnie w naszym laboratorium) wynosi: ε σH H E MPa MPa= ≈ ÷ × ≈ ÷ 250 300 210 10 0 00119 0 001433 . . a odpowiadające mu wydłużenie próbki na odc. długości pomiarowej L0 ∆l L LH H= ≈ ÷ ×ε 0 00 0012 0 0014( . . ) Uwzględniając parametry ekstensometru (rozdzielczość 0.01 mm) należy dążyć do jak największej wartości ∆lH , a to oznacza konieczność stosowania dużych baz i zarazem długich próbek; dla przykładu: dla L0 = 100 mm ∆lH = (0.12÷0.14) mm = (12÷14) × rozdzielczość ekstensometru 2. Norma wymaga, aby największa siła potrzebna przy rozciąganiu (siła w rozciąganej próbce) była nie mniejsza niż 30% i nie większa niż 95% pełnego zakresu obciążenia. Dla siłomierza naszej maszyny, którego zakres wynosi 100 kN, oznacza to, że maksymalna siła uzyskana w próbie powinna być w zakresie (30÷95) kN. Uwzględniając, że maks. naprężenie dla pospolitej stali wynosi ok. 400÷500 MPa, otrzymujemy warunek na pole przekroju próbki: R F S S F R Nm N mmm m m m= ⇒ = ≈ ÷ ÷ ≈ ÷ ( ) ( ) ( ) 30 95 10 400 500 10 60 240 3 2 6 2 Przyjmujemy zatem 60 mm2 za minimalne pole przekroju próbki płaskiej. 3. Podsumowanie: - próbka powinna mieć długość pomiarową ok. 100 mm i pole przekroju min. 60 mm2 - norma zaleca min. grubość próbek płaskich 3 mm Norma zaleca stosowanie próbek płaskich z główkami (tzw. „wiosełka”) lub bez główek (próbki prostokątne). Powyższe wymagania spełniają próbki: Nr 21 - próbka z główką, dziesięciokrotna - grubość a0=4 mm, szerokość odc. pomiarowego b0=20 mm, długość całkowita Lt=270 mm Nr 44 - próbka bez główki, dziesięciokrotna - grubość a0=4 mm, szerokość odc. pomiarowego b0=20 mm, długość całkowita Lt=240 mm.