Випробування матеріалів при стиску

Мета роботи: одержати криві “навантаження-скорочення” при стиску зразків і визначити міцносні та деформаційні характеристики матеріалу.

Прилади та обладнання: випробувальна машина TIRATEST-2151 штангенциркуль з ціною поділки 0.05 мм.

Досліджувальні матеріали: ПЕ, ПП, ПК, ПФО, пінополістірол або інші матеріали.

Зразки: прямокутні призми або прямі циліндри з висотою , де

i-мінімальний радіус інерції;

-гнучкість зразка, яка згідно з ГОСТ 4651-82 не повинна перевищувати 6.

Методика проведення випробувань.

1. Ввести в машину необхідні вхідні дані.

2. Встановити зразок між платформами випробувальної машини, встановити швидкість деформування 0.5; 1; 2.5 або 5 мм/хв (в залежності від жорсткості матеріалу).

3. Провести стиск зразка до руйнування і записати криву в координатах “навантаження-скорочення”. Якщо зразок не зруйнувався, навантаження припинити по досягненні відносної деформації зразка 25%.

4. Провести розшифровку кривої деформування і визначити:

Р_max-максимальне навантаження при випробуванні на стиск, Н

-скорочення зразка в момент досягнення максимального навантаження, мм.

Обробка результатів:

Значення напружень, деформацій та модулів пружності обчислити за формулами:

-міцність при стиску (МПа)

, де

F₀-початкова площа поперечного перерізу зразка, мм²;

- відносна деформація при стиску (%)

,

де h₀-початкова висота зразка;

- модуль пружності при стиску (МПа)

,

де σ₁ і σ₂- напруження в межах лінійної ділянки;

ε₁ і ε₂- відносні деформації, що відповідають σ₁ і σ_2.

Результати обчислень заносять до табл.4.

Табл.4. Міцносні та деформаційні характеристики матеріалу при стиску.

Номер випробування	Матеріал	Рmax, Н	σс, МПа	Δhmax, мм	εс, %	Ест, МПа

Завдання:

- одержати діаграми деформування матеріалу при стиску;

- розрахувати міцносні та деформаційні характеристики;

- порівняти механічні характеристики, отримані при стиску й розтягу та пояснити різницю між результатами.

Лабораторна робота 1.3.

Випробування матеріалів при згині.

Мета роботи: одержати криві “навантаження-прогин” при згині зразків; визначити міцносні та деформаційні характеристики матеріалу.

Прилади та обладнання: випробувальна машина TIRATEST-2151; пристрій для триточкового згину зразків; штангенциркуль з ціною поділки 0.05 мм;

Досліджувані матеріали: ПЕ, ПП, ПК, ПФО або інші матеріали.

Зразки: для випробувань застосовують бруски прямокутного поперечного перерізу згідно ГОСТ 4648-71:

- загальна довжина L не менше 80мм;

- ширина b – (10±0.5)мм;

- товщина h – (4±2)мм;

або бруски із співвідношеннями довжини і товщини L≥20h і шириною від 10 до 25 мм;

Методика проведення випробувань.

1. Ввести в машину необхідні вхідні дані. Встановити на пристрої для триточкового згину відстань між опорами L_V = (15 …. 17) h.

2. Встановити зразок на опори широкою стороною (рис. 10). Встановити швидкість деформування.

3. Провести навантаження зразка до руйнування та записати криву деформування в координатах “навантаження-прогин”. Якщо зразок не руйнується, навантаження припинити при прогині Z=(2,5….5)h

4. Провести розшифровку діаграми деформування і визначити :

- Рпц – навантаження, що відповідає границі пропорційності, Н;

- Рмах – найбільше навантаження зразка, Н;

Р_z - навантаження при заданому прогині, Н;

Z_ПЦ – прогин при навантаженні,що відповідає границі пропорційності;

Zmax – прогин при найбільшому навантаженні зразка, мм.

Обробка результатів. Значення напружень та модулів пружності обчислюють за формулами:

міцність при згині (МПа)

;

границя пропорційності (МПа)

напруження при заданому прогині (МПа)

модуль пружності при згині (МПа)

,

деР₁ і Р₂ – навантаження (Н) в межах лінійної ділянки діаграми деформування;

Z₁ і Z₂ – прогини, що відповідають навантаженням Р₁ і Р₂.

Результати заносять до таблиці 5.

Таблиця 5. Міцносні та деформаційні характеристики матеріалу при згині.

№ випро-бування	Мате-ріал	РмахН	Рz,H	мм	Zmaxмм	Z мм	σПЦ, МПа	σЗГ, МПа	σf, МПа	Езг МПа

Завдання:

- одержати діаграми деформування при згині;

- розрахувати міцносні та деформаційні характеристики;

-співставити механічні характеристики, одержані при стиску, розтягу та згині, пояснити можливу різницю між результатами.

Рис. 10. Схема навантаження зразка при згині

Лабораторна робота №1.4.