1 Statické zkoušky. 1.1 Zkouška tahem L L. R = e [MPa] S S



Podobné dokumenty
VZPĚRNÁ PEVNOST. λ = [ 1 ], kde

OVMT Mechanické zkoušky

NAMÁHÁNÍ NA TAH NAMÁHÁNÍ NA TAH

3.2 Základy pevnosti materiálu. Ing. Pavel Bělov

Plastická deformace a pevnost

Mechanické vlastnosti

Nauka o materiálu. Přednáška č.6 Únava materiálu

NAUKA O MATERIÁLU I. Zkoušky mechanické. Přednáška č. 04: Zkoušení materiálových vlastností I

Stlačitelnost a konsolidace

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hustopeče, Masarykovo nám. 1 Autor Ing. Ivana Bočková Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.

Pružnost. Pružné deformace (pružiny, podložky) Tuhost systému (nežádoucí průhyb) Kmitání systému (vlastní frekvence)

PŘÍKLADY 1. P1.4 Určete hmotnostní a objemovou nasákavost lehkého kameniva z příkladu P1.2 21,3 %, 18,8 %

Nauka o materiálu. Přednáška č.3 Pevnost krystalických materiálů

Rotační skořepiny, tlakové nádoby, trubky. i Výpočet bez chyb. ii Informace o o projektu?

ORGANIZAČNÍ A STUDIJNÍ ZÁLEŽITOSTI

ELEKTROTECHNICKÁ MĚŘENÍ PRACOVNÍ SEŠIT 2-3

Mechanické vlastnosti technických materiálů a jejich měření. Metody charakterizace nanomateriálů 1

Funkce pružiny se posuzuje podle průběhu a velikosti její deformace v závislosti na působícím zatížení.

Co by mohl (budoucí) lékař vědět o materiálech tkáňových výztuží či náhrad. 20. března 2012

2 MECHANICKÉ VLASTNOSTI SKLA

Hodnocení mechanických vlastností vybraných druhů ocelí. Jakub Kabeláč

ZKOUŠKY MECHANICKÝCH. Mechanické zkoušky statické a dynamické

Analýza životnosti pružícího orgánu zemědělského stroje

Vlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.3 Pevnost krystalických materiálů

ŠROUBOVÉ SPOJE VÝKLAD

Mechanika hornin. Přednáška 2. Technické vlastnosti hornin a laboratorní zkoušky

Hliníkové konstrukce požární návrh

Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování. KONSTRUOVÁNÍ STROJŮ převody. Přednáška 6

18MTY 1. Ing. Jaroslav Valach, Ph.D.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ. Prof. Ing. Jiří Adámek, CSc. Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc. STAVEBNÍ LÁTKY MODUL BI01-M01

Namáhání na tah, tlak

DEFORMACE PEVNÉHO TĚLESA DEFORMACE PRUŽNÁ (ELASTICKÁ) DEFORMACE TVÁRNÁ (PLASTICKÁ)

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA STRUKTURU A MECHANICKÉ VLASTNOSTI NÁSTROJOVÝCH OCELÍ

Úloha 6 - Návrh stropu obytné budovy

Výpočet únosnosti šnekového soukolí (Výukový text výběr z normy DIN 3996)

Beton. Be - ton je složkový (kompozitový) materiál

1.3.1 Kruhový pohyb. Předpoklady: 1105

1. Kruh, kružnice. Mezi poloměrem a průměrem kružnice platí vztah : d = 2. r. Zapíšeme k ( S ; r ) Čteme kružnice k je určena středem S a poloměrem r.

Ing. Jan BRANDA PRUŽNOST A PEVNOST

OVMT Mechanické zkoušky

Materiály charakteristiky potř ebné pro navrhování

9 Spřažené desky s profilovaným plechem v pozemních stavbách

Strana: 1/7 Nahrazuje: FK 008 ze dne Vypracoval: Jiří Hoffmann Vydání: 5 Schválil dne: František Klípa

Je-li poměr střední Ø pružiny k Ø drátu roven 5 10% od kroutícího momentu. Šroub zvedáku je při zvedání namáhán kombinací tlak, krut, případně vzpěr

Únosnosti stanovené níže jsou uvedeny na samostatné stránce pro každý profil.

Střední průmyslová škola strojírenská a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Kolín IV, Heverova 191

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. 11 Název: Dynamická zkouška deformace látek v tlaku

Osové a deviační momenty setrvačnosti ploch (opakování ze 4. cvičení) Momenty setrvačnosti k otočeným osám Kroucení kruhových a mezikruhových průřezů

STRUKTURA PEVNÝCH LÁTEK STRUKTURA PEVNÝCH LÁTEK

4.6.6 Složený sériový RLC obvod střídavého proudu

3.2.4 Podobnost trojúhelníků II

4. Tenkostěnné za studena tvarované prvky. Návrh na únavu OK.

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV STROJÍRENSKÉ TECHNOLOGIE

Praktikum II Elektřina a magnetismus

Jednotný programový dokument pro cíl 3 regionu (NUTS2) hl. m. Praha (JPD3)

Konsolidace zemin Stlačení vrstev zeminy je způsobené změnou napětí v zemině např. vnesením vnějšího zatížení do zeminy

ZKOUŠENÍ KOVOVÝCH MATERIÁLŮ

Prvky betonových konstrukcí BL01 1. přednáška

Napájení elektrifikovaných tratí

Šroubovitá pružina válcová tažná z drátů a tyčí kruhového průřezu [in]

Výztužné oceli a jejich spolupůsobení s betonem

Pružnost a pevnost. 6. přednáška 7. a 14. listopadu 2017

Výrobky válcované za tepla z jemnozrnných svařitelných konstrukčních ocelí termomechanicky válcované. Technické dodací podmínky

Ing. Jan BRANDA PRUŽNOST A PEVNOST

CZ.1.07/1.5.00/

Požární odolnost betonových konstrukcí

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

doc.ing. Josef Filípek, CSc.

Strana: 1/7 Nahrazuje: MK 008 ze dne Vypracoval: p.hoffmann Vydání: 2 Výtisk č. 1 Schválil dne: Klípa F.

COPY SPS. Návrh převodovky. Vypracoval Jaroslav Řezníček IV.B 2.KONSTRUKČNÍ CVIČENÍ ZA 4. ROČNÍK

písemky (3 příklady) Výsledná známka je stanovena zkoušejícím na základě celkového počtu bodů ze semestru, ze vstupního testu a z písemky.

Podstata plastů [1] Polymery

Ročník: 1. Mgr. Jan Zmátlík Zpracováno dne:

Fyzikální praktikum 1

ZKOUŠKA PEVNOSTI V TAHU

Šroubovitá pružina válcová tlačná z drátů a tyčí kruhového průřezu [in] 1.3 Provozní teplota T 200,0 1.4 Provozní prostředí

Měřicí schopnost kalibrace [ ± ] m 2) (1 + 3L) (0,8 + 14L) KPPM pro číselníkový úchylkoměr: (1 + 3L) KPPM průměr: 0,16 1,2

Vzpěr, mezní stav stability, pevnostní podmínky pro tlak, nepružný a pružný vzpěr Ing. Jaroslav Svoboda

STROJNÍ KOVÁNÍ Dělíme na volné a zápustkové.

KONSTITUČNÍ VZTAHY. 1. Tahová zkouška

Pracovní list vzdáleně ovládaný experiment. Obr. 1: Schéma sériového RLC obvodu, převzato z [3].

Mn max. P max. Mezní úchylky pro rozbor hotového výrobku % hmot. Označení oceli Pevnostní vlastnosti Zkouška rázem v ohybu

Technologické procesy (Tváření)

Experimentální zjišťování charakteristik kompozitových materiálů a dílů

Test A 100 [%] 1. Čím je charakteristická plastická deformace? - Je to deformace nevratná.

Požadavky na technické materiály

Boulení stěn při normálovém, smykovém a lokálním zatížení (podle ČSN EN ). Posouzení průřezů 4. třídy. Boulení ve smyku, výztuhy stěn.

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

8 Předpjatý beton. 8.1 Úvod. 8.2 Zatížení. Předpjatý beton

Zkouška rázem v ohybu. Autor cvičení: prof. RNDr. B. Vlach, CSc; Ing. Petr Langer. Jméno: St. skupina: Datum cvičení:

Definujte poměrné protažení (schematicky nakreslete a uved te jednotky) Napište hlavní kroky postupu při posouzení prutu na vzpěrný tlak.

Kvadratické rovnice pro učební obory

Stavební hmoty. Přednáška 3

Pohyb a klid těles. Průměrnou rychlost pohybu tělesa určíme, když celkovou dráhu dělíme celkovým časem.

Konstrukce TZB Upevňovací systémy Uložení potrubí Spojovací materiál

2.cvičení. Vlastnosti zemin

PRVKY BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ

STATICKÝ VÝPOČET: PŘESTUPNÍ UZEL HULVÁKY 1.ETAPA: obj. SO 01 Sociální zařízení MHD obj. SO 02 Veřejné WC

3. Způsoby namáhání stavebních konstrukcí

Pružnost, pevnost, tvrdost, houževnatost. Jaký je v tom rozdíl?

Transkript:

1 Statické zkoušky 1.1 Zkouška tahem Zkouška tahem je základní a nejrozšířenější mechanická zkouška. Princip: Přetržení zkušební tyče a následné stanovení tzv. napěťových a deformačních charakteristik Zjišťované vlastnosti (na 1 zkušební tyči můžeme určujeme 4 základní normované mechanické vlastnosti): 1. Mez pevnosti v tahu R m [MPa] 2. Mez kluzu v tahu R e [MPa] nebo R p,2 [MPa] 3. Tažnost A [%] 4. Kontrakce Z [%] Napěťové charakteristiky: Deformační charakteristiky: R m, R e A, Z Výpočet mechanických vlastností: 1. Mez pevnosti v tahu: Fm R = m [MPa] S 2. Mez kluzu v tahu: Fe R = e [MPa] S L Lu L 3. Tažnost: A = ε u = 1 = 1 [%] L L S S Su 4. Kontrakce: Z = ψ u = 1 = 1 [%] S S 1

Definice mechanických vlastností: 1. Mez pevnosti v tahu je smluvní napětí, odpovídající největšímu zatížení F max F m, které předchází porušení tyče. 2. Mez kluzu v tahu je nejmenší napětí, které způsobí rozvoj výrazných plastických deformací. a) charakterizuje přechod mezi elastickou a elasticko-plastickou oblastí zatěžovací křivky b) v tahovém diagramu F- L (R-ε) se projevuje formou: i. výraznou R e ( R eh ) ii. nevýraznou R p,2 3. Tažnost je poměrná podélná trvalá deformace vyjádřená v %. 4. Kontrakce je největší trvalé zúžení průměru, odměřené po přetržení v místě lomu, vyjádřené v %. Zkušební tyče: 2

Ukázka mechanických vlastností v pracovním diagramu: Pracovní diagram je diagram, který kreslí v průběhu zkoušky zkušební zařízení. Jedná se o závislost absolutního prodloužení L [mm] měřené délky L [mm] zkušebního tělesa na zátěžné síle F [N]. Smluvní diagram je diagram závislosti smluvního napětí L poměrném prodloužení ε = [-]. L R = F S [MPa] na Skutečný diagram je diagram závislosti skutečného napětí L logaritmickém prodlužení ε = ln [-]. L F R = [MPa] na S 3

Příklady smluvních diagramů různých kovů a slitin 1.1.1 Zkouška tahem s přesným měřením deformace Přesně měřit velmi malé deformace při zkoušce tahem v průběhu zatěžování je nutné při měřeních: 1. Smluvní meze pružnosti R p,5 [MPa] 2. Smluvní meze kluzu R p,2 [MPa] 3. Modulu pružnosti v tahu E [MPa] K měření těchto malých jemných deformací používáme zvláštní přístroje - průtahoměry (extenzometry). Tyto přístroje se upínají přímo na tyč a ukazují okamžitou deformaci, která vzniká při jejím ztěžování. 4

Postup při měření výše uvedených hodnot: 1. Smluvní mez pružnosti R p,5 je napětí, které způsobí trvalou deformaci o velikosti,5 % z L. R F p,5 p,5 = [MPa] S 2. Smluvní mez kluzu R p,2 je napětí, které způsobí trvalou deformaci o velikosti,2 % z L. R F p,2 p,2 = [MPa] S 5

3. Modul pružnosti v tahu E geometricky odpovídá směrnici přímkové části diagramu. Tento počáteční přímkový úsek diagramu přísluší pružné deformaci a vyjadřuje úměrnost mezi napětím a deformací podle Hookeova zákona R=E ε el [MPa]. E = tgα = R ε el = F S ( L) L [MPa] 6

1.2 Zkouška tlakem Touto zkouškou určuji obdobné mechanické vlastnosti jako při zkoušce tahem: 1. Mez pevnosti v tlaku R mt [MPa] 2. Mez kluzu v tlaku R et [MPa] nebo R pt,2 [MPa] 3. Mezní poměrné stlačení A t [%] 4. Mezní poměrné rozšíření Z t [%] Napěťové charakteristiky: Deformační charakteristiky: R mt, R et A t, Z t Výpočet mechanických vlastností: 1. Mez pevnosti v tlaku: 2. Mez kluzu v tlaku: Fmt Rmt = [MPa] S Fet Ret = [MPa] S h h hu 3. Mezní poměrné stlačení: At = 1 = 1 [%] h h S Su S 4. Mezní poměrné rozšíření: Zt = 1 = 1 [%] S S Zkouška tlakem má význam především u materiálů křehkých a polokřehkých (šedá litina, kompozice, stavební materiály,atd.) - u těchto materiálů dochází k porušení. V případě tvárných materiálů k porušení nedochází. 7

8

1.3 Zkouška ohybem Má všeobecně menší význam, než ostatní mechanické zkoušky. Cílem zkoušky je zjistit pevnost v ohybu: R mo M o max = [MPa] W o Maximální ohybový moment: M o max F max = [N mm] 4 l Průřezový modul v ohybu: W o d 32 3 = π [mm 3 ] 2 bh 6 W o = [mm 3 ] 2 hb 6 W o = [mm 3 ] Charakteristikou houževnatosti v ohybu je maximální průhyb y max, který se měří v okamžiku porušení tyče. K tomuto porušení dochází při síle F max. Zkouška ohybem má opět význam jen u materiálů křehkých a polokřehkých (zejména šedá litina a některé nástrojové oceli). U tvárných materiálů se provádí pouze jako zkouška technologická. 9

V oblasti platnosti zákona úměrnosti je možno z hodnoty průhybu vypočítat modul pružnosti vtahu E: 3 F l E = [MPa], kde 48 J y J je moment setrvačnosti namáhaného průřezu v [mm 4 ] a y je průhyb v [mm]. Pracovní diagram zkoušky ohybem (šedá litina) 1

1.4 Zkouška krutem Zkouška krutem se provádí hlavně u netvárných materiálů jakými jsou např. materiály na hřídele, torzní tyče, atd. Cíl zkoušky: Zjištění pevnosti v krutu R mk a poměrného posunutí dvou průřezů na jednotkové vzdálenosti, tzv. zkosu γ. Pozn.: U houževnatých (tvárných) materiálů je pracovní diagram podobný jako u zkoušky tahem. Zjišťované veličiny: 1. Maximální napětí v krutu: R mk M k max = [MPa] W k Maximální kroutící moment: Průřezový modul v krutu (kruhový průřez): M k W k max = F max d [N m] d 16 3 = π [mm 3 ] 11

2. Zkos (pro kruhový průřez) Pootočení průřezu I vůči průřezu II na délce L úhel zkroucení: ϕ [rad] Poměrné zkroucení na jednotku délky tyče zkrut: Poměrné posunutí povrchového vlákna zkos: Platí: γ L = ϕ r => r γ = ϕ [-] L ϕ υ = [rad mm -1 ] L Celkový zkos: Hookeův zákon pro smyk: γ = γ + γ [-] c el el pl τ = G γ [MPa] Modul pružnosti ve smyku: G [MPa] Vztah mezi modulem E a modulem G: E 1 G = [MPa] 2 1+ µ Poissonovo číslo: µ [-] (pro většinu kovů µ =,33) 12

Pracovní diagram zkoušky krutem: Po přepočtu je možné průběh zkoušky vyjádřit v souřadnicích τ - γ, přičemž tvar diagramu se nezmění (obdobně jako u tahové zkoušky F - L a R - ε ). 13