 |  |
|
INCERCAREA LA TRACTIUNE
Deoarece tipurile de solicitari intalnite in practica sunt foarte variate, este imposibila determinarea caracteristicilor mecanice pentru fiecare caz in parte. Tinand cont de faptul ca o stare de tensiuni oarecare se poate echivala pe baza unor criterii (teorii de rezistenta) cu starea de tensiuni cea mai simpla si cea mai usor de realizat practic, aceea de intindere monoaxiala, incercarea la tractiune este incercarea de baza a materialelor.
In
cazul solicitarii de intindere monoaxiala, prezentata in figura
2.1, starea de tensiuni se caracterizeaza prin eforturile unitare normale
c, uniform distribuite pe sectiunea de diametru d al piesei, date de relatia: s = F/S (F este
forta exterioara, S - sectiunea piesei), iar starea de
deformatii prin deformatia specifica ex DL/L (DL = 
) si de deformatia transversala = (d1-d)/d.
Legatura dintre aceste deformatii specifice este data de relatia etr m ex, unde m poarta denumirea de coeficientul lui Poisson.
1. PRINCIPIUL INCERCARII; EPRUVETE
Incercarea
consta in aplicarea, in general pana la rupere, pe directia axei
longitudinale a unei epruvete, a unei forte crescatoare si
masurarea (inregistrarea) variatiei lungimii acesteia.
Viteza de solicitare se alege in functie de caracteristicile de determinat intre limitele 10 30 N/mm2s.
Formele si dimensiunile epruvetelor sunt functie de natura materialului si de tipul semifabricatului din care se preleveaza. In tabelul 2.1 sunt prezentate cateva din formele tipice de epruvete utilizate, iar in tabelul 2.2 termenii si notatiile specifice acestei incercari mecanice.
In functie de valoarea factorului dimensional, epruvetele utilizate pot fi:
Figura 2.1 Starea de tensiuni si
deformatii la solicitarea de intindere monoaxiala
epruvete proportionale normale, n = 5;
epruvete proportionale lungi, n = 10.
2. DIAGRAMA INCERCARII LA TRACTIUNE;
CURBA CARACTERISTICA LA TRACTIUNE
Determinarea lungirii epruvetei in timpul incercarii se poate face in doua moduri: prin masurarea distantei intre doua puncte ale sistemului de prindere al epruvetei in masina de incercat, sau prin utilizarea unui extensometru fixat pe epruveta intre sectiunile aflate la distanta L0.
Reprezentarea in coordonate rectangulare a variatiei sarcinii curente functie de lungirea epruvetei, DL, poarta numele de diagrama incercarii la tractiune sau caracteristica epruvetei.
Reprezentarea in coordonate rectangulare, a variatiei tensiunii s functie de deformatia specifica liniara ex, poarta numele de curba caracteristica a materialului.
Avand
in vedere ca trasarea acestei curbe este dificila, se definesc
marimile conventionale R si At (vezi tabelul 2.2).
Reprezentarea in coordonate rectangulare a variatiei marimii R
functie de alungirea totala At poarta numele de curba
caracteristica conventionala la tractiune.
I - Zona comportarii elastice;
II - Zona de ecruisare (intarire);
III - Zona deformarii locale.
Figura 2.2. Diagramele incercarii la tractiune:
a - caracteristica epruvetei; b - caracteristica materialului;
c - curba caracteristica conventionala la tractiune
In figura 2.2 sunt prezentate cele trei caracteristici, sesizandu-se faptul ca alura caracteristicii epruvetei este identica cu cea a caracteristicii conventionale la tractiune. Diferenta dintre acestea si curba caracteristica a materialului este numai in zona III, zona deformarii locale, care indica faptul ca starea de tensiuni este crescatoarea pana la rupere.
DEFINIREA CARACTERISTICILOR DE ELASTICITATE
DETERMINATE PRIN INCERCAREA LA TRACTIUNE
In zona I a diagramei caracteristice conventionale la tractiune, comportarea materialului este elastica, fiind valabila legea lui Hook. Tinand seama de faptul ca in aceasta zona s R, deoarece deformatia transversala a epruvetei este mica, panta portiunii liniare va fi tocmai modulul de elasticitate longitudinal al materialului.
In cazul materialelor care nu prezinta o portiune elastica liniara (fontele), modulul de elasticitate se exprima sub forma:
- modulul de elasticitate tangential, care poate fi curent Eg sau initia1 E0 (vezi figura 2.3 a);
- modulul de elasticitate secant Es (vezi figura 2.3 b);
Punctul A (de pe curba caracteristica), in care se sfarseste comportarea liniara (proportionala) sau punctul B, care face trecerea la zona deformatiilor plastice, nu au pozitii clar precizate din punct de vedere fenomenologic. Din acest motiv, aceste puncte se definesc conventional, conform STAS 10290, prin:
- limita de proportionalitate, (vezi tabelul 2.2);
- limita de elasticitate conventionala sp,0,01, sau limita de elasticitate tehnica sr,0,01, (vezi tabelul 2.2).
Aria de sub portiunea liniara a curbei caracteristice conventionale la tractiune (sau a curbei caracteristice a materialului) reprezinta energia inmagazinata in unitatea de volum prin deformare elastica. Este evident ca, pentru un material dat (de exemplu otel) cu o anumita panta a curbei caracteristice (E - modul de elasticitate), aceasta arie va fi cu atat mai mare cu cat limita de elasticitate este mai ridicata. Aceasta caracteristica poate fi influentata prin tratament termic, rezultand deci ca, desi elasticitatea este dependenta de natura fortelor de coeziune din reteaua cristalina, deci independenta de structura, totusi exista modalitati tehnologice de influentare indirecta a acesteia (de exemplu tratamentul termic aplicat otelurilor pentru arcuri).
4. CARACTERISTICILE DE PLASTICITATE
SI CARACTERISTICILE DE REZISTENTA
Zona a doua a curbei caracteristice poarta numele de zona de ecruisare si incepe, in cazul otelurilor moi, cu un palier denumit palier de curgere. La depasirea punctului B, deformatia totala a epruvetei are o componenta elastica eel, care se relaxeaza la incetarea actiunii fortei exterioare (descarcarea se produce dupa o dreapta paralela cu portiunea liniara a diagramei) si o componenta plastica, epl, deformatie remanenta.
Caracteristicile de plasticitate definite conform STAS 200 - 84 sunt:
- limita de curgere aparenta Re, conventionala Rp02 remanenta Rr02;
- alungirea la rupere An;
- gatuirea Ia rupere Z;
De o deosebita importanta este caracteristica, - rezistenta materialului, definita ca valoarea maxima a raportului R (Rm = Fmax/S0).
5. CRITERII DE APRECIERE A COMPORTARII LA RUPERE
PE BAZA REZULTATELOR INCERCARII LA TRACTIUNE
Zona a treia a curbei caracteristice poarta numele de zona deformarii locale. Daca pana la atingerea maximului deformarea s-a produs aproximativ uniform in intreg volumul de material al epruvetei, din acest moment deformarea se localizeaza intr-o anumita zona, producandu-se gatuirea.
Forma curbei caracteristice poate fi cu palier de curgere (curba a din fig. 2.4 - otel cu continut scazut de carbon), sau fara palier de curgere (curba b - Cu, Al, Pb s.a.) pentru materialele cu comportare plastica la rupere si fara zona a treia (curba c) in cazul materialelor cu comportare fragila la rupere (otel cu continut ridicat de carbon, de scule, pentru arcuri etc. fonta s.a.).
Aprecierea tipului de material (ductil sau fragil) se poate face si prin:
- valorile alungirii si gatuirii la rupere;
- aria cuprinsa sub domeniul comportarii plastice, Ut (masura a tenacitatii materialului - capacitatea acestuia de a absorbii energie in domeniul deformarii plastice);
-
raportul Rm/Rp0,2.
caracteristice conventionale la tractiune
6. CONTINUTUL SI SCOPUL LUCRARII
Lucrarea va cuprinde:
- efectuarea incercarii la tractiune;
- trasarea caracteristicii epruvetei si a caracteristicilor conventionale la tractiune;
- determinarea caracteristicilor de elasticitate, plasticitate si a comportarii la rupere ale materialului epruvetei.
Scopul 1ucrarii este imbogatirea cunostintelor teoretice ale studentilor si familiarizarea cu elementele de lucru practic, necesare efectuarii incercarii la tractiune si interpretarii rezultatelor.
7. APARATURA SI MATERIALE FOLOSITE. MODUL DE LUCRU
Pentru efectuarea incercarii la tractiune se va utiliza masina de incercat universala de 10 tf (100 kN) si extensometre mecanice cu precizia de 0,01 mm.
Epruvetele, de tipul celor prezentate in tabelul 2.1, vor fi confectionate din materiale si semifabricate diferite.
Pentru determinarea caracteristicilor de elasticitate si a limitei de curgere conventionale, datele solicitarii in domeniul OC (vezi figura 2.2, c) se trec intr-un tabel de forma:
|
Nr. crt. |
Forta [daN] |
DL [mm] |
||
|
Stanga |
Dreapta |
Valoare medie |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pe baza rezultatelor din tabelul de mai sus se traseaza, conform indicatiilor din paragraful 1, caracteristica epruvetei si caracteristica conventionala la tractiune determinandu-se limita de curgere conventionala Rp0,2 si modulul de elasticitate secant.
Pentru determinarea celorlalte caracteristici, datele experimentale se trec intr-un tabel de forma celui de mai jos, iar baza indicatiilor din paragraful 1, se stabilesc caracteristicile: Re, Rm, An si Z.
|
Nr. crt. |
Material |
Epruveta |
Fmax [daN] |
Fe [daN] |
ln [mm] |
dn [mm] |
||
|
d0 [mm] |
l0 [mm] |
A0 [mm] |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. CONTINUTUL REFERATULUI
Referatul va cuprinde urmatoarele:
- tipul epruvetei utilizate (forma si dimensiuni, schita);
- materialul epruvetei si caracteristici mecanice conform standardelor respective;
- rezultatele determinarilor si analiza comparativa a rezultatelor experimentale si a indicatiilor standardelor de materiale
- observatii privind comportarea la rupere a materialului incercat.
Universitatea ˝Petrol-Gaze˝ Ploiesti
Catedra: T.F.M.I.
Disciplina: Elemente de stiinta si ingineria materialelor
Anul: I IEDM - ZI si IDD
Semestrul: 2 DATA .
Tema: Incercarea la tractiune
Schita epruvetei)
Material: (marca,
caracteristici mecanice prescrise prin normativ)
Utilaj: marca provenienta .. anul fabricatiei ..
caracteristici tehnice: forta maxima .
data ultimei verificari metrologice
extensometru: ..
Rezultate experimentale
|
Forta
maxima:.daN diametrul
ultim, du mm lungimea
ultima, lu mm |
Forta, daN |
Dl, mm |
||||
|
stg. |
dr. |
medie |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
Prelucrarea rezultatelor:
|
A5
% Z % Rm
. N/mm2 Re
.. N/mm2 Rp0,2
N/mm2 E . N/mm2 |
R, dan/mm2 |
A, % |
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Intocmit: Verificat:
Nume .
Prenume
Grupa
Semnatura
Acest document nu se poate descarca
| E posibil sa te intereseze alte documente despre: |
| Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate QReferat.com | Folositi documentele afisate ca sursa de inspiratie. Va recomandam sa nu copiati textul, ci sa compuneti propriul document pe baza informatiilor de pe site. { Home } { Contact } { Termeni si conditii } |
Documente similare:
|
Cauta document |
