 |
Подготовка к проведению испытания
|
|
|
|
Для определения трещиностойкости картона испытания на растяжение проводят в два этапа. На первом этапе испытывают образцы шириной 15мм, на втором – образцы шириной 50мм с надрезом в центре (длина надреза – 20мм), перпендикулярном продольной оси образца (рис.3). Активная длина образцов в обоих случаях – 100мм. Количество образцов в серии – 5шт.
    
            
| Рис3. Образец для испытания на трещиностойкость: 1 – участок образца, закрепленный в зажиме разрывной машины; 2 – участок образца, подвергаемого нагружению; 3 – надрез; 4 – удлинение образца при испытании. |
Проведение испытаний
Испытание на растяжение. Целью испытания на растяжение является построение типичной средней кривой «нагрузка-удлинение», по которой рассчитывают параметры материала. Испытывают образцы материала шириной 15мм, вырезанные в машинном направлении.
Испытание на трещиностойкость. Перед испытанием образец с надрезом устанавливают в пластины, предотвращающие его изгиб. Эксперимент проводят до получения не менее 5 удовлетворительно сходящихся результатов, вырезанных в машинном направлении.
Данные, полученные при этих испытаниях, записывают в файлы, которые используют при проведении расчетов на трещиностойкость.
Расчеты выполняют на ЭВМ по программе J-INTEGRAL.
Результаты испытаний на вязкость разрушения
Поперечное направление
по SCAN-Р 77:95
Дата и время расчета: 08.05.2012 13:43:25
Наименование образца Картон
Направление ориентации волокон в образце CD
Масса 1 м2, г 125,0
Коэффициент Пуассона n 0,293
Жесткость при растяжении Et, Н/мм 381,0
|
|
|
Коэффициент анизотропии жесткости A 2,100
Образцы 100´15 мм без надрезов
Образец Новый образец!
Имя файла Картон поперечная.dat
Номинальная нагрузка, FN,Н 84,6
Номинальное удлинение, dN, мкм 4,446
Номинальная работа U, мДж 272,7
Параметры материала
с, Н/мм 60,6
р 4,81
k 0,61
Ф 6,73133E-05
Образцы 100´50 мм с центральным надрезом 20 мм
Образец Новый образец!
Имя файла Трещина.dat
Критическое удлинение dС, мм 1,396 (1,223...1,570)
Критическая нагрузка sС,Н/мм 5,820 (5,098...6,542)
Параметр b, мм 0,698 (0,612...0,785)
Вязкость разрушения JIC, кДж/м 1982,46
Индекс вязкости разрушения JwIC, кДж×м/кг 15,86
Дисперсия вязкости разрушения VJ 242174,9
Коэффициент вариации CVJ 24,8
Результат испытаний на вязкость разрушения
Машинное направление
по SCAN-Р 77:95
Дата и время расчета: 08.05.2012 13:27:39
Наименование образца картон
Направление ориентации волокон в образце MD
Масса 1 м2, г 150,0
Коэффициент Пуассона n 0,293
Жесткость при растяжении Et, Н/мм 646,0
Коэффициент анизотропии жесткости A 3,230
Образцы 100´15 мм без надрезов
Образец картон МН
Имя файла картон МН.dat
Номинальная нагрузка, FN,Н 98,9
Номинальное удлинение, dN, мкм 1,334
Номинальная работа U, мДж 76,0
Параметры материала
с, Н/мм 96,9
р 4,62
k 0,29
Ф 7,39868E-05
Образцы 100´50 мм с центральным надрезом 20 мм
Образец Новый образец!
Имя файла картон МН-50.dat
Критическое удлинение dС, мм 0,835 (0,808...0,862)
Критическая нагрузка sС,Н/мм 5,900 (5,709...6,090)
Параметр b, мм 0,417 (0,404...0,431)
Вязкость разрушения JIC, кДж/м 1728,51
Индекс вязкости разрушения JwIC, кДжм/кг 11,52
Дисперсия вязкости разрушения V J 12450,7
Коэффициент вариации CV J 6,5
ИСПЫТАНИЕ МАТЕРИАЛОВ НА ИЗГИБ
Большинство конструкций находятся под воздействием двух пар сил, в результате которых возникает деформация изгиба. Это объясняет целесообразность проведения испытаний на изгиб.
Оборудование
|
|
|
Сущность метода заключается в измерении силы, приложенной к свободному концу консольно закреплённого образца на постоянном расстоянии от линии закрепления и изгибающей его на определённый угол.
Прибор Бюхеля для испытания на жёсткость при изгибе 116-ВD предназначен для исследования эластичных материалов, металлических листовых материалов.
Подготовка к испытанию
Образцы из анизотропных материалов вырезают в двух взаимно перпендикулярных направлениях шириной 38 мм и длиной 80 мм. Число образцов 6.
Расчет жесткости при изгибе,
, (3.1)
где Sb – жесткость при изгибе, мН; l0 – активная длина испытываемого образца, l0 = 5см;
α – угол изгиба, 150; b – ширина образца, b = 3,8 см.
Для проведения испытаний используются образцы размером 38´80 мм, при этом активная длина образца l0 составляет 50 мм.
Жесткость при изгибе определяют как среднее арифметическое результатов шести измерений.
Картон, машинное направление, масса 157 г/м2
Показания прибора, мН (F):
| P1, мН | ||||||
| P2, мН |
Тогда жесткость при изгибе:
Sb1 = 
= 1715,28 мН
Sb2 = 
= 1832,61 мН
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Вариант 2
Задача
Рассчитать предел прочности силумина на растяжение. При испытании образца диаметром 10 мм получили разрушающую нагрузку 1400 кгс.
D = 10 мм = 0,01 м,
F = 1400 кгс = 14 кН
S = πR2 = 
= 7,85 
м
σ = 
= 
= 18 МПа.
Расшифровать марки сталей
1.ВЧ 70 – высокопрочный чугун, характеризующийся пределом прочности при растяжении 70·10-1МПа.
2. КЧ 37-12 –ковкий чугун (предел прочности при растяжении 37·10-1 мПа, относительное удлинение 12%);
3. Бр А5 – бронза, литейная, безоловянная, содержащая 5% алюминия;
4. ЛО 90-1 – обрабатываемая давлением латунь, содержащая в среднем 90% меди, 1% олова;
5. Ст 1 - сталь углеродистая обыкновенного качества, конструкционная, условный номер 1;
6. Сталь 40 – углеродистая, качественная, конструкционная сталь, содержащая в среднем 0,4% углерода;
7. Сталь 15ХСНД - легированная, конструкционная, высококачественная, содержащая 0,15% углерода, 1% хрома, 1% кремния, 1% никеля, 1% меди;
8. Сталь 12Х25Н16Г7 - легированная, содержащая 0,12% углерода, 25 % хрома, 16% никеля, 7% марганца;
9. Сталь Р9М4К8 – легированная, быстрорежущая (иеструментальная), качественная, содержащая 1% углерода, 6% вольфрама, 4% молибдена, 8% кобальта;
|
|
|
10. Д 16 – дуралюмин (твёрдый алюминий), порядковый номер сплава 16.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Сысоева Н. В. Материаловедение. Технология конструкционных материалов [Текст]: учеб. пособие / Н. В. Сысоева, В. И. Комаров; под ред. проф. В. И. Комарова. – Архангельск: Изд-во АГТУ, 2006. – 168 с
|
|
|
