Лабораторные работы (фмпд лаба 4)

Посмотреть архив целиком

1)ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ УПРОЧНЕНИЯ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТАНИЙ НА РАСТЯЖЕНИЕ

Цель работы - изучение физических основ и методики


экспериментального построения кривых упрочнения по результатам испытаний на растяжение.

Задачи работы:

1)С помощью эксперимента на растяжение найти зависимость силы от относительной деформации.

2) Обработать результаты и построить кривую упрочнения.

3) Сравнить кривые упрочнения, полученные испытанием на сжатие и растяжение.

1.1 Физические основы построения кривых упрочнения


Упрочнением называется комплекс изменения механических свойств материалов при их пластическом деформировании. Одним из проявлений упрочнения является то, что с ростом величины пластической деформации для поддержания в теле пластического состояния требуется все большее напряжение. Для учета этого явления при решении технологических задач обработки давлением используют т.н. кривые упрочнения.


Кривой упрочнения называют зависимость между интенсивностью напряжений σ и накопленной пластической деформацией q (параметром Одквиста). Согласно гипотезе « единой кривой», выдвинутой П.Людвиком, зависимость σ = f (q) не зависит от напряженного состояния. Таким образом,


кривую упрочнения, построенную по результатам простых испытаний можно использовать для анализа любого напряженного состояния.


Параметр Одквиста определяют интегрированием приращения интенсивности пластической деформации вдоль пути деформирования

q = p , где



Используют также другое определение: q = ε pdt


Здесь ε p - интенсивность скоростей пластических деформаций. Наиболее распространенным методом является построение кривых


упрочнения по результатам испытаний при одноосносном напряженном состоянии (одноосное растяжение или сжатие). В этом случае интенсивность напряжений по абсолютной величине равна напряжению в осевом направлении и определяется как частное от деления осевой силы P на текущую площадь F образца:


σ =σ =

Осевая деформация при одноосном напряженном состоянии равна интенсивности деформаций и для одноосного растяжения определяется как

отношение изменения длины образца L=L-L0 к его первоначальной длине L0.

ε = L L0 = L L0 L0


Можно показать, что для одноосного растяжения параметр Одквиста равен логарифмической деформации:



L

dl


L

~


q = =


= ln


=δ


l

L


l

L0



0



Таким образом, согласно гипотезе «единой кривой», зависимость между осевым напряжением и логарифмической деформацией при одноосном напряженном состоянии будет идентична зависимости между интенсивностью напряжений и параметром Одквиста при произвольном напряженном состоянии. Иными словами кривая упрочнения, построенная на основании опытов на одноосное растяжение, является единой кривой, характеризующей упрочнение для любого напряженного состояния данного материала.

одноосное НС


общий случай НС





σ = f (δ~)

σ

= f (q)

В опытах на одноосное растяжение машинную кривую "сила - ход" (индикаторную диаграммуP = f (∆L) ) корректируют на величину упругой


деформации машины и полученную диаграмму перестраивают в диаграмму условных напряжений σУ = f (ε). Под условными напряжениями

понимают частное от деления силы растяжения P на исходную площадь поперечного сечения образца F0 .

В нашей работе мы использовали экстензометр, который учитывает упругие деформации









ЭКСТЕНЗОМЕТР

Измерение деформаций поверхностного слоя образца под действием за-

данных внешних сил называется тензометрированием. Тензометрия (от лат.

tensus – напряженный, натянутый и греч. metreo - измеряю) – экспериментальное определение напряженного состояния конструкций, основанное на измерении малых деформаций. Измерение деформаций с помощью тензорезистивных преобразователей (тензометров) – одно из самых сложных в технике электрических измерений. Сложность определяется малым диапазоном изменения сопротивления под воздействием деформации.

В данной лабораторной работе используется современный навесной экс-

тензометр INSTRON с базовой длиной 50мм и перемещением +50%  5%, рисунок 5.. Основными элементами экстензометра являются тензодатчики (тензорезисторы) и непосредственно электронный измеритель деформаций -

преобразователь. Расстояние между тензодатчиками называется базовой дли-

ной

Экстензометры предназначены для точного измерения относительного

удлинения (или продольной деформации) непосредственно на образце и определения таких параметров как модуль упругости, физический предел текучести, условный предел текучести, технический предел прочности. Использование экстензометров позволяет исключить упругую деформацию нагружающей рамы, захватов и концевых участков образцов.




Рисунок 5

Выполнение лабораторной работы:

Производим растяжение образца рабочей длиной 50мм и диаметром 7,9мм

Эскиз оснастки приведена ниже:

Образец до выполнения эксперимента:

Образец после выполнения эксперимента(образовалась шейка):

По результатам эксперимента мы получили следующие данные:

1)Нагрузка

2)Относительное удлинение

3)Относительная деформация

По полученным данным для построения кривой упрочнения нужно найти истинную деформацию и условное напряжение:



,где





Далее строим кривую упрочнения :























Можно увидеть, что кривые упрочнения полученные опытом на растяжение и сжатие имеют примерно одинаковые значения напряжения и шейка у них образовывается при деформации одинаковой, но кривая полученная при опыте на растяжение упрочняется медленнее чем на сжатие. Максимальная погрешность в момент образования шейки: 6%, что является довольно точно.


Случайные файлы

Файл
121692.rtf
179022.rtf
74712-1.rtf
38563.rtf
4106.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.