Визначення пружних та міцносних характеристик ортотропних матеріалів
Мета роботи:визначити пружні константи ортотропного матеріали і розрахувати модулі пружності, коефіцієнти Пуасона, міцність та деформації в різних напрямках по відношенню до осей пружної симетрії.
Прилади та обладнання: аналогічні описаним у лабораторній роботі 1.1.
Досліджувальні матеріали: анізотропні листи або плівки (наприклад, склотекстоліт, листовий вуглепластик, орієнтовані плівки ПЕТФ або інші матеріали).
Зразки: аналогічні описаним у лабораторній роботі 1.1.
Методика проведення випробувань: зразки, вирізані у напрямі головних осей та під кутом 45° до поздовжньої осі, випробовують на розтяг з одночасним записом діаграм деформування (випробування проводять за методикою лабораторної роботи 1.1).
Обробка результатів: за діаграмами деформування визначають характеристики матеріалу у напрямку головних осей (Е0, sР(0), emax(0), Е90, sР(90), emax(90))та під кутом 45° (Е45, sР(45), emax(45)). Після цього розраховують коефіцієнти, що входять до рівнянь (1)-(5).
Завдання: побудувати кругові діаграми Е(j), m(j), s(j), sР(j),та emax(j),користуючись формулами (1)-(5). При розрахунках використовувати значення m90=0.25.
Конрольні запитання
1. Які відомі фізичні та фазові стани полімерів? Як станполімеру впливае на його міцність та деформаційні характеристики?
2. Який вигляд мають діаграми деформування аморфних полімерів нижче температури крихкості, в склоподібному стані , вище температури скловання?
3. У чому полягає відміність склоподібного стану полімерів від вмсокоеластичного?
4. Назвати складові загальної деформації полімерів у крихкому, склоподібному та високоеластичному станах.
5. У чому відміність між пружною та вимушоно-еластичною деформаціями?
6. Які фактори впливають на міцність та деформативність полімерів?
7. Як впливають температура та швидкість деформування на міцність та деформативність полімерів?
8. Які особливості деформування кристалічних полімерів?
9. Що таке тривкість полімеру та віл чого вона залежить?
10. Як аналітично описуються залежності міцності полімеру від швідкості навантаження та від температури?
11. Як впливае на міцність та деформативність вимушена орієнтація макромалекул полімеру?
12. Які окремі випадки анізотропії ви знаєте? Наведіть приклади. Які анізотрапні матеріали вам відомі?
13. Назвіть основнівузли машини для випробування на розтяг, тиск та згин.
14. які вам відомі стандартні характеристики випробувань?
15. який порядок побудови діаграм при розтягу?
16. назвіть характерні точки діаграми деформування полімеру.
17. Як визначають статичні характеристики результатів випробувань?
18. Яким вимогам повинні відповідати зразки при випробуваннях на стиск?
19. Як розраховують механічні характеристики матеріалу при випробуваннях на згин?
20. Які особливості випробувань анізотропних матеріалів?
Список літератури
1. Нарисава И. Прочность полимерніх материалов.- М.: Химия,1987.-400
2. Композиционие материали: Справ./ Под ред. В.В. Васильева, Ю.М.Тарнапольского.- М. Машиностроение, 1990.- 512с.
3. Испытательная техника: Справ.В 2 – х кн./Под ред.В.В. Клюева.-М.: Машиностроение, 1982-528с.
4. Кравчук А.С., Майборода В.П, Уржумцев Ю.С. Механика полимерных и композиционых материалов. Эксперементальные и числиные методы. – М.:Наука, 1985 – 303с.
5. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров.- М.: Химия,
1971.- 344 с.
6. Кулезнев В.Н., Шерешнев В.А. Химия и физика полимеров. – М.: Высш. шк., 1988. – 304 с.
7. Практикум по химии и физике полимеров/ Под ред. ВюФ. Куренкова. – М.: Химия, 1990.—304 с.
8. Ашкенази Е.К. Ганов Э.В. Анизотропия конструкционных материалов. – Л.: Машиностроени, 1980 – 247 с.
9. Рысюк Б.Д., Носов М.П. Механическая анизотропия полимеров. – К.: Наук думка, 1978. – 232с.
Зміст
Загальні положення…………………………………………………………… 3
Основні відомості про міцність і деформування полімерних та композиційних матеріалів при короткочасному навантаженні………..........5
Опис, будова та порядок роботи з універсальною випробувальною машиною TIRATEST-2151……………………………...………....................13
Лабораторна робота №1.1.Випробування матеріалів на розтяг.
Побудова та обробка діаграм деформування. Статистична обробка результатів випробування………………………………......…………...........21
Лабораторна робота №1.2 Випробування матеріалів при стиску…….........26
Лабораторна робота 1.3.Випробування матеріалів при згині………...……28
Лабораторна робота №1.4 Дослідження впливу структури полімера та наповнювача на міцносні та деформаційні характеристики матеріалів…..31
Лабораторна робота №1.5.Дослідження впливу температури та швидкості навантаження на механічні властивості аморфних та кристалічних полімерів…………………………………...………………………………….32
Лабораторна робота №1.6.Визначення пружних та міцносних
характеристик ортотропних матеріалів...........................................................33
Конрольні запитання……………......…...………………………………........34
Список літератури………………...…..………………………………………35
Навчальне видання
Практикум з лабораторних робіт
з дисципліни «Нові матеріали»
Частина 1
«Міцність і деформування полімерних та композіційних
матеріалів при короткочасному навантаженні»
Для студентів спеціальності
«Динаміка та міцність машин»
Укладачі Шидловський Микола Сергійович
Шпак Дмитро Юхимович