iNetDoc

کامل ترین منبع دانلود مقاله و تحقیق

گزارش کار آزمایشگاه استاتیک و مقاومت مصالح

نوع : word - قیمت :5000 - تعداد صفحه : 40

بخشی از گزارش : 

شامل تمام گزارش های آزمایشگاه استاتیک می شود.

آزمايش کشش

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مقدمه:

مقاومت ماده بستگی به قابلیت شکل پذیری و دوام آن در مقابل نیروهای وارده دارد. این ویژگی در مصالح باید از طریق آزمایش های تجربی تعیین شود . از جمله آزمایش هایی که در تعیین خواص مکانیکی مصالح مورد استفاده قرار می گیرد، آزمایش کشش است .

نمونه های مورد آزمایش با توجه به شکل مصالح اولیه به صورت تخت و یا گرد ساخته شده آزمایش کشش بر روی آن ها انجام می شود.

آزمایش کشش فلزات یکی از آزمایشات مهم روی مصالح و از جمله ی آزمایشات استاتیکی است . بوسیله این آزمایش پدیده های فیزیکی مهمی نظیر تغییر فرم در اثر بار وارده , خاصیت الاستیکی, خاصیت پلاستیکی , گسیختگی و غیره مورد تحقیق قرار میگیرد و ضرایبی نظیر مدول یانگ , ضریب پواسون و غیره تعیین می شود . در آزمایش کشش نمونه های آزمایشی استانداردی بکار می رود .

نمونه آزمایش کشش :

طول نمونه Lانتخاب شده برای نمونه های آزمایش شده L0=40mmمی باشد .

 

L0=40mmL=51mmd0=9mm     d=7.5mmA0=(4.52)3.14=63.585mm2

اهدف آزمایش:

·  بررسی تغییر طول فلزات (به ویژه فولاد ، آلومینیوم ، برنج)در مقابل نیروی کششی

·  تعیین ضریب پواسون و مدول ارتجاعی نمونه در دست آزمایش

·  آشنایی با روش کار دستگاه و نوع دستگاه آزمایش کشش

·  رسم منحنی تنش کرنش و یافتن نقاط مشخصه نمودار

·  رسم و بررسی منحنی هایs-e  و σ

·  تعیین ناحیه پلاستیک و ناحیه الاستیک نمونه

·  تعیین نوع شکست نمونه

·  تعیین درصد ازدیاد طول و کاهش سطح ، استحکام کششی ، چقرمگی و ...

تئوری آزمایش:

آزمايش كشش فلزات يكي از آزمايشات مهم روي فلزات و سرامیک ها واز جمله آزمايشات استاتيكي است اين آزمايش اثر بار وارده را مورد تحقيق قرار مي دهد و ضرايبي نظير مدول يانگ،ضريب پواسون و غيره را تعيين مي كند در آزمايش كشش نمونه هاي آزمايشي استانداردي به كار مي رود.

تنش و کرنش (stress and strain):

در منحنی تنش و کرنش ، تنش اسمی (نسبت بار به سطح مقطع اولیه) بر حسب کرنش اسمی (نسبت تغییر طول به طول اولیه) رسم شده است ، همچنین با استفاده از روابط زیر منحنی تنش و کرنش حقیقی نمونه نیز رسم شده است. به علت آن که سطح مقطع اولیه و طول اولیه برای تمام نیروهای وارده و تغییر طول ها یکسان است، بنابراین منحنی تنش و کرنش اسمی با شیب منحنی بار بر حسب تغییر طول متناسب است.

 

 

 

نقطه جاری یا تسلیم(Yield Point):

در منحنی کشش فولاد نرم و بعضی از فلزات دیگر،نقطه به خصوصی به نام نقطه جاری بالا وجود دارد به طوری که بعد از آن ،تنش به طور ناگهانی افت می کند و نمونه در حدود 1/0% تا 2/0% تغییر طول نسبی می دهد ودر این هنگام ، تنش به مقدار تقریبا ثابتی به نام  تنش حد جاری پایین می رسد.

اما آلمینیم خالص از این نوع رفتار پیروی نمی کند. در منحنی اسمی تنش و تغییر شکل نسبی آلمینیم هیچ نقطه جاری مشخصی دیده نمی شود. بیشتر فلزات غیر آهنی نظیر مس، برنج، تیتانیم و اغلب فولادهای آلیاژی(به ویژه فولادهای ضدزنگ) دارای این نوع منحنی تنش و کرنش هستند.

باریک شدن(Necking):

 هر گاه نیروی کششی از بار حداکثر بیشتر شود، آن گاه ناپایداری کشش پلاستیکی به صورت باریک شدن موضعی در نمونه پدید می آید.

تنش وکرنش در قسمت باریک شدن بیش تر از قسمتهای دیگر نمونه است، بنابر این افزایش طول به قسمت باریک شده نمونه محدود می شود. در بررسی نتایج آزمایش کشش، همیشه باید این موضوع را به خاطر داشت که بعد از نقطه بار حداکثر، مقادیر کرنش چندان مفهومی ندارد، چون این مقادیر دیگر در سرتاسر طول نمونه یکنواخت نیست، به همین دلیل مقادیر تنش نیز مفهوم خود را از دست می دهد و تطابق کم تری با تنش های حقیقی در قسمت باریک شده نمونه دارد به طوری که تنش در این نقطه یکنواخت نبوده و حالت پیچیده ای دارد. اگر چه مقدار تنش اسمی در لحظه گسیختگی کم تر ازU.T.S  است، ولی مقدار حقیقی آن خیلی بیشتر است زیرا در لحظه گسیختگی، سطح مقطع نمونه در قسمت باریک شده خیلی کم تر از سطح مقطع اولیه است.(مبنای محاسبه تنش اسمی، مقطع اولیه است و تنش حقیقی بر مبنای سطح مقطع لحظه ای محاسبه می شود).

درصد ازدیاد طول ((Elongation:

ازدیاد طول عبارت است از نسبت افزایش طول نمونه در حالت گسیختگی به طول  اولیه آن. این نسبت بر حسب در صدی از طول اولیه نمونه بیان می شود. یعنی:

100× طول اولیه / (طول اولیه –طولدرحالتنهایی کشش )= در صد ازدیاد طول

100×/ L0] (L0(Lf[=e%

باید به خاطر داشت که در مواد نرم، در صد ازدیاد طول با طول نمونه انتخاب شده تغییر می کند و علت آن باریک شدن موضعی است . به همین دلیل است که آزمایش کشش باید با طول نمونه استاندارد انجام پذیرد.

شرح آزمایش :

قطر نمونه را چند بار اندازه گرفته معدل بگیرید . طول مربوط به این قطر را تعیین کنید (برای اندازه گیری طول کافیست مقدار مشخصی از قسمت درونی نمونه که قطر ثابتی دارد را اندازه گرفته و علامت بزنیم.)

دو سر نمونه را در فک مربوطه قرار می دهیم . نمونه بایستی بطور قائم قرار گرفته باشد . با راه اندازی دستگاه، سیستم با اندازه گیری تغییر طول نمونه بر حسب نیرو اعدادی را به صورت نموداری به ما میدهد (نمودار این داده ها در انتها رسم شده است.) این آزمایش تا شکست کامل نمونه ادامه خواهد داشت.

براي بدست آوردن نمودار تنش –کرنش يك ماده ؛روي نمونه اي از آن آزمون کشش انجام ميشود.

 

پس از اتمام آزمایش طول و قطر ثانویه نمونه اندازه گیری می شود که به شرح زیر است:

L=51mmd=7.5mm

نمونه محاسبات و نتایج آزمایش :

*قسمتی از نتایج آزمایش از روی منحنی تنش و کرنش رسم شده بدست آمده است:



نوع فایل : word
اندازه فایل : 40
قیمت : 5000
خرید