Равномерное двухосное растяжение

Ф.И.О. Дата_________________

Материал ______ Состояние _____ Толщина, мм _____

Напр.прокатки _________ Длина ячейки вдоль ________

Длина - поперек, мм __________

№ ячейки	Слева от трещины				Справа от трещины
	Вдоль оси		Поперек оси		Вдоль оси		Поперек оси
	До	После	До	После	До	После	До	После
1
2
3
4
5

1.5. Лабораторная работа № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ЮНГА И

КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА

Цель работы. Определение упругих механических характеристик материала, необходимых для оценки пружинения и утяжки формообразуемой детали.

1.5.1. Теоретическая справка

Модуль Юнга и коэффициент Пуассона являются упругими характеристиками. При моделировании операций пластического формообразования эти характеристики используются для оценки пружинения и утяжки заготовки из-за ее деформирования в направлениях, перпендикулярных направлению формообразования. Пружинением называется отклонение контура детали от контура шаблона или теоретического (расчетного) контура детали. Пружинение оценивается смещением контрольной поверхности детали относительно теоретического контура в направлении нормали к контуру в любой точке. Утяжкой детали называется уменьшение характерных размеров контура поперечного сечения в направлении, перпендикулярном направлению усилий формообразования.

1.5.2. Испытание

М одуль Юнга определяется на первом этапе растяжения образца в упругой зоне, соответствующей прямо пропорциональному участку диаграммы растяжения (рис. 20).

Рис. 20

Рассмотрим процедуру определения модуля Юнга с помощью механического рычажного тензометра Гугенбергера (рис. 21).

Описанный в литературе прибор устанавливают на образце, вдоль его оси, в области расчетной длины. Образец предварительно растягивают до приблизительно 0.1Р_max. Затем производят ступенчатое нагружение образца усилиями Р_i до нагрузки 07Р₀₂. Величина интервала нагружения должна быть такой, чтобы в указанном диапазоне упругого деформирования (0.1P_max-0.7P₀₂) их число n было 5-7. На каждой ступени нагружения фиксируют изменение l_i базовой длины l₀. По полученным результатам вычисляют модуль Юнга

(17)

Рис. 21

Коэффициент Пуассона вычисляют в области упругого деформирования (рис. 20). Для этого на каждом этапе упругого ступенчатого нагружения наряду с продольной деформацией на базовой длине экстензометра l_i (рис. 22). определяют поперечную деформацию образца. Для этого крепится и поперечный экстензометр.

Рис. 22

В процессе испытания после очередного i-ого этапа нагружения измеряют либо приращение поперечной базовой длины или (при отсутствии поперечного экстензометра) - ширину образца B_i микрометром (рис. 22).

Учитывая результаты, описанные в предыдущем параграфе, вычисляют коэффициент Пуассона по формуле

(18)

Если измерения поперечной деформации проводили по изменению ширины образца, в (18) заменяется соответственно на B_i.

Результаты испытаний заносят в протокол (табл. 6).

Обработку результатов испытаний целесообразно проводить в Excel- среде по формулам (17), (18).

Полученные двумя способами значения сравнивают по точности, вычисляя относительные погрешности определения этих характеристик 2-м способом как наименее трудоемкого.

Таблица 6