Laboratorní cvičení L4 : Stanovení modulu pružnosti

Transkript

1 Laboratorní cvčení L4 Laboratorní cvčení L4 : Stanovení modulu pružnost 1. Příprava Modul pružnost statcký a dynamcký (kap , str. 72, str.36, 4) Měření statckého modulu pružnost (kap , str , str , v 1. vydání kaptola není) Grafcké vyjádření modulu pružnost, dopočet deformace k nule Měření deformací, mechancké a elektrcké tenzometry 2. Postup Vyučující rozdělí studenty na 3 pracovště, každá skupna pracuje samostatně Schéma měření modulu pružnost v ohybu: F měřící tenzometr R 1 kompenzační tenzometr R 2 R 3 R 4.57 proměnný odpor pro vyvážení Vzorek se pro účely této zkoušky bude zatěžovat stupňovtě as po 1% očekávané největší síly (běžné měření probíhá opakovaným zatížením na hodnotu 3% max. síly, př které by došlo k porušení zkoušeného materálu). Zatěžovací schéma bude zadáno na cvčení podle zkoušeného materálu. Postup zkoušky: 1. Zapněte přístroj 2. Vynulujte přístroj tlačítkem O a počkejte, dokud se hodnota na dsplej neustálí 3. Zatžte materál pomocí závaží na hodnotu F 1 4. Po ustálení přečtěte naměřenou hodnotu deformace z dspleje a zapšte j do tabulky jako 1. měření př F 1 [ ].

2 Laboratorní cvčení L4 5. Odlehčete materál na hodnotu F a ustálenou hodnotu zapšte jako 1. měření př F [ ]. 6. Stejný postup opakujte pro hodnoty zatížení F 2 a F Po každém zatížení F je třeba odlehčt na základní zatížení F a zapsat hodnotu deformace. 8. V průběhu měření by nemělo zatížení nkdy klesnout na nulu (mska na závaží nesmí zůstat prázdná). 9. Po jednom kompletním měření (zatížení F 1 až F 3 + odlehčování na F ) přístroj na chvíl vypněte. 1. Změřte příčné rozměry vzorku b, h [mm] v místě zatěžování (pozor, nestrhněte nalepené tenzometry!), každý rozměr změřte alespoň 2x. 11. Změřte vzdálenost podpor l [mm]. 12. Měření zopakujte podruhé podle bodů 1 až 9 a zapšte jako 2. měření. Př měření dgtálním posuvným měřítkem zkontrolujte, zda není měřítko přepnuto na měření v palcích a před měřením ho vynulujte! 3. Protokol Modul pružnost v tahu za ohybu (formulář L4: a)modul pružnost v tahu za ohybu) stanovte poměrné pružné deformace ε v z osazených tenzometrů jako rozdíl mez čtením př zatížení F a čtením po následném odlehčení na základní zatížení F pro obě měření a vypočítejte jejch průměr ε [ ] dopočítejte deformace ε [ ] mez základním zatížením a nulou z podobnost trojúhelníků (str. 99 obr. 5.7, str obr. 5.72) a spočítejte celkovou relatvní deformac (ε + ε ) [ ] napětí σ [MPa] pro příslušné zatížení se stanoví v závslost na použtém způsobu zatížení stanovte modul pružnost E [MPa] na základě Hookova zákona pro jednotlvé zatěžovací kroky vypočítejte průměrný modul pružnost v tahu za ohybu E [MPa] pro měřený materál Modul pružnost v tahu ocel (formulář L4: b)modul pružnost v tahu) Data pro výpočet budou zadána z měření pomocí mechanckých tenzometrů (str. 91 obr. 5.71, str obr. 5.73). stanovte skutečné pružné deformace Δl v mm z osazených tenzometrů výpočtem rozdílů mez čtením př zatížení a čtením po následném odlehčení na základní zatížení ze skutečných deformací a odměrné délky tenzometrů (l 1, l 2 ) spočítejte deformace poměrné ε [ ] další postup je stejný jako př výpočtu modulu pružnost v tahu za ohybu Pro zpracování protokolu lze využít následující matrc. Protokol ruční - přblžně stejný vzhled jako protokol používající matrc rámečky a položky musí být umístěny v odpovídající část stránky jako u matrce.

3 Laboratorní cvčení L4 L4 : Modul pružnost JMÉNO: PIN: Skupna: Vyučující: Datum zadání: Datum odevzdání: Počet příloh: Výsledky: Zkoušený materál : Modul pružnost v tahu za ohybu MPa Ocel Modul pružnost v tahu GPa

4 Laboratorní cvčení L4 L4: a) MODUL PRUŽNOSTI V TAHU ZA OHYBU Materál : Rozměry průřezu : [mm] Zatěžovací schéma : Zdroj zatěžovací síly : Průřezový modul : [mm 3 ] Měřící zařízení: odporový tenzometr, zapojený do Wheatstoneova můstku Zatěž. síla F 1 F F 2 F F 3 F F Čtení přístroje Deformace př základním zatížení F : F ε ε 1. F1 F Deformace př odlehčení z F na F poměrná ε 1.měření 2.měření 1.měř. 2. měř. prům.ε Celková deformace (ε + ε ) l [mm] Ohybový moment M Napětí M σ W M F l 4 Modul pružnost σ E ε + ε ( ) 1 3 [N] [ ] [ ] [ ] [N. mm] [MPa] [MPa] Průměrná hodnota modulu pružnost:

5 Laboratorní cvčení L4 L4: b) MODUL PRUŽNOSTI V TAHU Materál : OCEL Zdroj zatěžovací síly : Ls FP 1 Rozměr průřezu: [mm] d 1 d 2 prům. d Plocha průřezu (kruh): [mm 2 ] A Zatěžovací schéma : odměrné délky: [mm] l 1 Měřící přístroj : 2 mechancké tenzometry se setnným ndkátorovým hodnkam Deformace př základním zatížení F t : Ft ε ε1. F F t1 t l 2 Zatěž. síla F t Čtení přístroje Deformace př odlehčení z F t na F t Δl skutečná Δl poměrná ε l 1.tenzometr 2. tenzometr 1. tenz. 2. tenz. 1. tenz. 2. tenz. prům.ε Celková deformace (ε + ε ) Napětí F t σ A Modul pružnost σ E ε + ε ( ) [N] [mm] [mm] [-] [-] [MPa] [MPa] F t1 F t F t2 F t F t3 F t Průměrná hodnota modulu pružnost ocel: