Docsity
Docsity

Przygotuj się do egzaminów
Przygotuj się do egzaminów

Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity


Otrzymaj punkty, aby pobrać
Otrzymaj punkty, aby pobrać

Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium


Informacje i wskazówki
Informacje i wskazówki

Wytrzymałość - Notatki - Materiałoznawstwo, Notatki z Inżynieria materiałowa

Inżynieria: notatki z dziedziny materiałoznawstwa dotyczące badania wytrzymałości.

Typologia: Notatki

2012/2013

Załadowany 15.04.2013

spartacus_80
spartacus_80 🇵🇱

4.5

(55)

350 dokumenty

Podgląd częściowego tekstu

Pobierz Wytrzymałość - Notatki - Materiałoznawstwo i więcej Notatki w PDF z Inżynieria materiałowa tylko na Docsity! 1. Oznaczenie wytrzymałości na ściskanie. Wytrzymałość na ściskanie określa się stosunkiem siły ściskającej, (powodującej zniszczenie materiału) do pierwotnego pola przekroju poprzecznego próbki, na którą ta siła działa. Wytrzymałość na ściskanie oblicza się za wzoru. Rc = , [ MPa, ], gdzie: Pc – siła zgniatająca próbkę [ N, kG], F – powierzchnia próbki [cm2 , m2]. P Przykłady: Cegła: F = 12,8 x 11,9 [cm2] Rc = = 3,62 Pc= 552 [kN] Rc = 3,62 x 10 = 36,2 MPa 10 MPa = 1 kN/cm2 W badanej próbce zaobserwowano wytrzymałość równą 36,2 MPa co oznacza, że przy użytej sile ściskającej na daną powierzchnię zmienił się stan fizyczny próbki (przypominający wyglądem nierówny trapez). Badaną próbkę cegły można zaliczyć do jednej z pięciu klas, a mianowicie do klasy 35. Beton: 1 F = 15 x 15 [cm2] Pc = 348 [kN] Rc = = 1,55 x 10 = 15,5 MPa Wytrzymałość badanej próbki betonu wyniosła 15,5 MPa, przy czym zaobserwowano sypiące się kruszywa z bocznych ścian próbki betonu. Piaskowiec: a) żółty F = 5 x 5 [cm2] Pc = 80 [kN] Rc = = 3,20 x 10 = 32 MPa b) czerwony F = 5 x 5 [cm2] Pc = 210 [kN] Rc = = 8,40 x 10 = 84 MPa Na podstawie przeprowadzonego badania na próbce piaskowca można wywnioskować, iż czerwony piaskowiec jest mocniejszym materiałem niż żółty piaskowiec, gdyż odkształcenia materiału badanego pojawiły się przy zwiększonej sile ściskającej, niż jak to było w przypadku żółtego piaskowca. Tak więc wytrzymałość piaskowca czerwonego jest wyższa, bo wynosi 84 MPa a wytrzymałość piaskowca żółtego wynosi tylko 32 MPa. Drewno: 2 P = 1,72 [kN] l = 24 [cm] b = 2 [cm] h = 2 [cm] Pl M = , [kGcm] 4 gdzie: P – siła niszcząca próbkę materiału [N, kN] l – rozpiętość belki między podporami [m, cm] M = 1,72 x 24 [kN] [cm] / 4 = 10,32 [kGcm] bh2 W = , [cm3] 6 gdzie: b – szerokość belki [cm] h – wysokość belki [cm] 2 x 22 [cm3] W = = 1,33 [cm3] 10,32 [kGcm] [hG] Rg = = 7,76 x 10 = 77,6 MPa [cm2] P P Z badania wynika, że drewno jest wysoce wytrzymałe na zginanie. Materiał nie łamie się, lecz pod wpływem działającej siły wygina się. Drewno nadaje się, zatem do różnorodnych konstrukcji budowlanych. Godne uwagi jest fakt rozpiętości belki pomiędzy podporami; im więcej podpór tym wytrzymałość drewna będzie większa w konstrukcji. 4. Oznaczenie twardości. Twardość jest to odporność materiału na odkształcenia wywołane działaniem skupionego nacisku na jego powierzchnię (np. przy wciskaniu innego materiału o większej twardości). Badanie twardości odbywa się różnorodnymi metodami w zależności od badanego materiału. W pracowni wybrano za próbkę kostkę drewna, więc posłużono się metodą Janki, która polega na wciskaniu w drewno kulki stalowej o przekroju średnicowym równym 1 cm2. Wielkość siły przy ustalonym zagłębieniu kulki, równym jej promieniowi, jest miarą twardości. Największą twardość drewno wykazuje przy kierunku działania siły wzdłuż włókien 5 Badania dokonuje się na próbkach o wymiarach 50x50x50 [mm]. Przy badaniu wciskamy stalową kulkę w odległości min 15 mm od brzegu aby uniknąć ścięcia drewna co zafałszuje wynik. Rozstaw między otworami pozostałymi po wciskaniu wynosi ok. 200 mm (kostka drewna) a b - rozstaw miejsc badanych 1,5 [cm] od krawędzi - użyte siły P1 = 3,35 [kN] , P2 = 3,30 [kN] (wzdłuż włókien) - użyte siły P1 = 1,45 [kN] , P2 = 1,30 [kN] (w poprzek) a) w przypadku użycia obu sił wciskających stalową kulkę w badaną próbkę zaobserwowano pojawienie się małych otworów będącymi śladami stalowej kulki. Przy sile P1 ślad pozostał minimalnie głębszy od śladu po sile P2. b) w przypadku użycia obu sił wciskających stalową kulkę w badaną próbkę zaobserwowano pojawienie się śladów wgnieceń kulki stalowej. Przy sile P1 wgniecenie było minimalnie większe od P2. Powstałe otwory nie miały krawędzi równomiernych jak to było w przypadku „a”, były wręcz „poszarpane”. 5. Oznaczenie odporności na ścieralność. Ścieralność jest to odporność na ścieranie, określana zmniejszeniem masy, objętości, wysokości lub grubości pod wpływem czynników ścierających. Miarą ścieralności jest ubytek wysokości badanej próbki lub masy w wyniku ścierania na specjalnych aparatach (tarcza Boehmego dla kamieni i betonów, aparat Ralpha dla drewna). Badaniu temu poddaje się materiały, które w warunkach eksploatacji w konstrukcjach budowlanych podlegają ścieraniu. Obejmuje ono materiały na podłogi, stopnie schodowe, nawierzchnie drogowe i lotniskowe, okładziny zbiorników na materiały sypkie. 6. Oznaczenie odporności na uderzenia (-udarność). Udarność jest to odporność na nagłe działanie sił dynamicznych. Miarą udarności jest praca potrzebna do rozbicia lub przełamania badanych próbek. . 0 0 1 FDo badania stosuje się próbkę w postaci pręta o przekroju kwadrato wym. Na jednym z jej 0 0 1 Fboków nacięty jest karb ułatwiający pęknięcie prób ki podczas badania; wymiary próbki oraz wymiary karbu określa norma. Przyrząd do określania udarności nazywa się młotem udarnościowym. Najczęściej stosuje się młot typu Charpy: 6 Młot udarnościowy Charpy`ego 1- próbka, 2 – wahadło, 3 – podziałka, 4- wskaźnik W celu przeprowadzenia pomiaru umieszcza się próbkę na podporach, a wahadło podnosi na wysokość H. Opuszczone z tej wysokości uderza ono w próbkę, a po jej zniszczeniu unosi się jeszcze na wysokość h. Jeżeli ciężar wahadła wynosi G N, to w położeniu górnym energia potencjalna młota wynosi E1 = G-H Po złamaniu próbki wahadło miało jeszcze energię, dzięki której mogło się wznieść na wysokość h. Energia ta wynosi E2 = G•h Energia zużyta na zniszczenie próbki wynosi E = E1— E2 = G • {H—h) J Jeżeli przekrój próbki wynosi So cm2, to udarność K obliczamy wg wzoru K = Wu/ S0 J/cm3 gdzie: Wu — wartość pracy odpowiadającej' energii zużytej na złamanie próbki w J, 0 0 1 FSo — powierzchnia przekroju poprzecznego próbki w miejscu karbu mierzo na przed próbą w cm2. 7