Экспериментальное определение диаграммы деформирования пластичного материала при растяжении. Отчет 1 лр итоговый. Отчет по лабораторной работе 1 Тема Экспериментальное определение диаграммы деформирования пластичного материала при растяжении

• Название: Отчет по лабораторной работе 1 Тема Экспериментальное определение диаграммы деформирования пластичного материала при растяжении
• Анкор: Экспериментальное определение диаграммы деформирования пластичного материала при растяжении
• Дата: 08.03.2023
• Размер: 1.89 Mb.
• Имя файла: Отчет 1 лр итоговый.docx
• Тип: Отчет; #975338

П
ЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра механики

Отчет по лабораторной работе №1
Тема: Экспериментальное определение диаграммы деформирования пластичного

материала при растяжении


По дисциплине: Сопротивление материалов

^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}


Выполнил: студент гр. ТПР-21 ________________ /Гран Е. Ф./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}


Проверил: профессор _______________ /Будилов И. Н./

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Дата: ___________________

Санкт-Петербург

2023

1. 
   Цель работы: изучение способа испытаний материала на растяжение, изучение диаграммы деформирования стали и/или алюминиевого сплава при растяжении, определение механических характеристик материала при растяжении
   
2. 
   Краткие теоретические сведения:
   

Явление, изучаемое в работе: деформирование материала при растяжении

Диафрагма растяжения – кривая, характеризующая поведение материала при деформировании от момента начала нагружения до разрушения образца.


Зона разупрочнения


Рис.1. Диаграмма растяжения малоуглеродной стали

На диаграмме растяжения OABCDE показаны 6 характерных точек, соответствующих определённому уровню нагрузки и ограничивающих 4 различных зон деформирования:

AB – зона упругопластических деформаций;

BC – площадка текучести;

CD – зона упрочнения;

DE – зона разупрочнения.


Рис.2. Диаграмма растяжения

Предел пропорциональности – наибольшее напряжение, до которого материал следует закону Гука. Обозначается как .

Предел упругости – наибольшее напряжение, до которого материал не получает остаточных деформаций. Обозначается как .

Предел текучести – напряжение, при котором происходит рост деформации без заметного увеличения нагрузки. Обозначается Основной предел текучести обозначается как или в зависимости от принятой величины допуска на остаточную деформацию.

Предел прочности (предел временного сопротивления) – отношение максимальной силы, которую способен выдержать образец, к его первоначальной площади поперечного сечения. Обозначается как .

3. 
   Схема установки:
   

Рис.3. Схема установки
Пояснение к схеме:

1 - палец

2 - образец с захватами

3 - микрометр

4 - винт

5 - упор

6 - держатель микрометра

7 - палец

8 - вилка гидроцилиндра

4. 
   Ход выполнения работы:
   

1. 
   Установить гидроцилиндр на силовую раму стенда;
   
2. 
   Установить силоизмеритель с держателем на силовую раму стенда;
   
3. 
   Измерить диаметр и длину образца, вычислить площадь поперечного сечения;
   
4. 
   Установить образец в резьбовые захваты;
   
5. 
   Установить модуль крепления микрометров на направляющие;
   
6. 
   Установить образец с захватами;
   
7. 
   В программе выбрать пункт меню «Диаграмма деформирования»;
   
8. 
   Ввести в программу геометрические характеристики образца;
   
9. 
   Выполнить всасывание жидкости в насос;
   
10. 
    Установить микрометр на «0»;
    
11. 
    Нажать кнопку «Начать испытание»;
    
12. 
    Плавно вращать рукоятку гидроцилиндра против часовой стрелки, образец подвергается растяжению;
    
13. 
    После разрушения образца необходимо нажать на кнопку «Завершить испытание»;
    
14. 
    Снять резьбовые захваты и вывернуть часть образца;
    
15. 
    Демонтировать гидроцилиндр, выключить питание, выйти из программы;
    
16. 
    Снять измерения и произвести вычисления;
    
17. 
    Сделать вывод.
    

5. 
   Основные расчетные формулы:
   

1. 
   Относительное удлинение после разрыва
   

где – расстояние между нанесенными метками,

- начальная длина образца, ,

2. 
   Относительное сужение после разрыва
   

где –площадь поперечного сечения данной шейки,



- диаметр шейки,

-площадь поперечного сечения образца,



d- диаметр образца,

3. 
   Истинное сопротивление разрыва
   

– усилие, действующее в момент разрыва, ,

4. 
   Временное сопротивление
   

–максимальное усилие,

5. 
   Условный физический предел текучести
   

6. 
   Таблицы:
   

Таблица 1.Протокол испытаний

Протокол испытаний
lо, мм	30,00	δ=(lк-lо)/lо, %	30,00
lк, мм	40,00
d0, мм	5,00	F0=π·d02 /4, мм2	19,60	Ψ=(F0-Fк)/F0, %		73,00
dк, мм	2,60	Fк=π·dк2/4, мм2	5,30
Pк, кН	5,50				σразист=Pк/ Fк, МПа		1037,73
σв=Pmax/F0, МПа	423,50
σвист=Pmax/Fк, МПа	1566,03
σТ= PT/F0, МПа	357,14
σраз=Pк/F0, МПа	280,61
PT, кН	7,00
Pmax, кН	8,30

7. 
   
   P, кН
   Графический материал:
   

Рис.4. График зависимости

Примечания: 1) по вертикали P (усилие, кН), по горизонтали (перемещение, мм);
2) красная точка на графике соответствует напряжению, при котором происходит разрыв ( .





Рис. 2. График зависимости σ(ε)

8. 
   Вывод:
   

Таким образом, в ходе данной лабораторной работы мною был изучен способ испытания материалов на растяжение, изучена диаграмма деформирования стали при растяжении, а также определены механические характеристики материала при растяжении.

Экспериментальным путем были получены следующие характеристики:

- предел текучести

- сила, соответствующая пределу текучести

- предел прочности равен

- максимально действующая на образец сила

- сила, при которой материал разрушается

- напряжение, соответствующее разрыву образца 280,61 МПа

Относительное удлинение составило 30,00%, относительное сужение – 73,00%.

Исследуемый материал Сталь 20.