Определение основных характеристик механических свойств материала (стали)

Кафедра механики деформируемого твердого тела

ПО -  АО -  ИТ -  Р -  ТЛ  - Н О -З -  Г - Б

Принял

                                                      профессор __________ (                           )

                                                                                                           подпись           расшифровка подписи

Лабораторная работа 1-3

Определение основных характеристик механических свойств материалов

Группа Н131, студент Холькин Арсений.

Выдано 17.09 срок выполнения 01.10

1. Формулировка задания

1.Определить модуль продольной упругости Е и коэффициент Пуассона µ.

2.Построить диаграмму растяжения материала и определить их механические свойства (условные и истинные) и константы.

3.Сравнить результаты со справочным данными четырех металлов, резко отличающихся от испытанной стали по прочности и пластичности и указать области их применения.

.

1. Определение модуля продольной упругости Е и коэффициента Пуассона m

1.1 Исходные данные:

Материал - сталь

Площадь поперечного сечения - F=7,2×10^-5 м²

Тарировочный коэффициент - С_р=0,21 [кг/ЕОД] =2,1[ Н/ЕОД]

e₁=(ΔП)_ср×10^-6

1.2 Результаты опыта

Таблица №1

№ опыта	Отсчеты по табло СИИТ-3
	Нагрузка в ЕОД		Деформация в ЕОД
	Канал №00		Канал №02(ε1)		Канал №04(ε2)
	П00	ΔП00	П02	ΔП02	П04	ΔП04
1	-600	-	+202	-	+92	-
2	-400	200	+186	-16	+98	6
3	-200	200	+171	-15	+103	5
4	-0	200	+156	-15	+107	4
	(ΔП00)ср= 200		(ΔП02)ср= 15,(3)		(ΔП04)ср= 5

1.3 Расчет:

Коэффициент Пуассона μ определим, исходя из его определения т.е. отношение поперечной деформации к продольной:

Из закона Гука выразим и найдем модуль продольной упругости Е:

2.Определение основных характеристик механических свойств материалов по диаграмме растяжения

2.1 Расчетная схема

Диаметр поперечного сечения: d₀=410^-3 м

Длина расчетной части образца:  L=4,0510^-2 м

Диаметр шейки:

d_ш=2,510^-3 м

Масштаб диаграммы (приложение 1) зависимости деформации от силы:

По оси нагрузки в        1 см-500 Н

По оси деформации в  1 см-0,01 см

2.2 Предварительные определения

площадь поперечного сечения:

площадь сечения в шейке:

Измеряем нагрузка в характерных точках диаграммы (приложение1):

N_n=700 H

N_0,2=7550 H

N_в=10850 H

N_р=7750 H

2.3 Расчет

Вычислим характеристики прочности

Предел пропорциональности:

Условны предел текучести:

Предел прочности:

Сопротивление разрыва:

Истинная прочность:

Вычислим характеристики  пластичности

Условная деформация:

         

Относительное сужение:

Истинная деформация:

        ε = 94%

Истинная прочность:

2.4 Приложение 2 диаграмма деформации от нагрузки перестроенная в осях σ и , для это воспользуемся следующими формулами:

 и

Масштаб диаграммы:

Ось механического напряжения в 1 см –100 Мпа

Ось относительного удлинения в  1 см – 1%

2.5 Выводы: