Лабораторна робота № 21 Визначення ударної в’язкості сталі

Мета роботи - експериментально визначити ударну в’язкість сталі.

Відомо, що конструкційні матеріали по-різному чинять опір ударним навантаженням. Так, при рівній статичній міцності пластичні матеріали витримують більші ударні навантаження, ніж крихкі. Це спричинило запровадження до практики випробування матеріалів на ударну пробу.

Для характеристики здатності матеріалів опиратись ударним навантаженням застосовують ударну в’язкість, яка визначається дослідним шляхом. Ударною в’язкістю матеріалу називається величина роботи руйнування зразка, віднесена до площі його поперечного перерізу в місці надрізу, Нм/см²

, /21.1/

де А - робота руйнування зразка, Нм; F - площа поперечного перерізу в місці надрізу, см².

Опис обладнання

Роботу виконують на маятниковому копрі МК‑30 (рис.21.1), що складається зі станини 1, маятника 2, гальмового 3 і відлікового 4 пристроїв. Маятник копра складається з важкого молота 5 і ножа 6. Випробуваний сталевий зразок 7 зображено на рис.21.2. Стрілкою вказано місце і напрям удару ножа 6.

Максимальна енергія удару 300 Нм.

Порядок проведення роботи

1. Штангенциркулем вимірюють зразок для визначення площі поперечного перерізу в місці надрізу.

2. Зводять маятник, спеціальним пристроєм закріплюють його на рухомій рамі і фіксують запобіжником.

3. Установлюють випробуваний зразок на опори так, щоб надріз був розташований симетрично відносно опор і звернений у бік, протилежний точці удару.

4. Бігунок відлікового механізму встановлюють у крайньому нижньому положенні.

5. Знімають запобіжник з пристрою, що фіксувався, і рукояткою вибивають його.

6. За шкалою відлікового механізму визначають величину роботи, витраченої на руйнування зразка.

7. За формулою /21.1/ обчислюють ударну в’язкість.

Обробка результатів експерименту і теоретичні розрахунки

При визначенні площі поперечного перерізу в місці надрізу до випробування виконувати вимірювання штангенциркулем з точністю до 0,1 мм. Величину роботи, витраченої на руйнування, визначати з точністю до половини поділки шкали відлікового механізму. Теоретичні розрахунки виконують за формулою /21.1/.

Контрольні питання

1. Які властивості матеріалу характеризує ударна в’якість?

2. Записати вираз для визначення ударної в’язкості.

3. Як визначається робота, що витрачається на руйнування?

4. Який вигляд має зразок, що використовується для випробувань?

Зміст

Лабораторна робота № 1. Випробування сталі на розтяг .......................................................................... Лабораторна робота № 2. Випробування на стиск різних матеріалів ......................................................... Лабораторна робота № 3. Випробування сталевого стрижня на зріз ............................................................ Лабораторна робота № 4. Визначення модуля поздовжньої пружності і коефіцієнта поперечної деформації сталі при розтяганні методом електротензометрії .. Лабораторна робота № 5. Тарування дротяних датчиків ...................................................................... Лабораторна робота № 6. Визначення осадки циліндричної гвинтової пружини ................................ Лабораторна робота № 7. Випробування сталевого стрижня на кручення з визначенням модуля зсуву сталі. Лабораторна робота № 8. Визначення нормальних напружень у двотавровій балці при прямому поперечному згині ................................................................... Лабораторна робота № 9. Дослідження переміщень перерізів двоопорної балки ........................................ Лабораторна робота № 10. Дослідження переміщень перерізів консольної балки .......................................... Лабораторна робота № 11. Визначення головних напружень при крученні тонкостінної труби ............... Лабораторна робота № 12. Дослідна перевірка теорем про взаємність робіт і переміщень ........................... Лабораторна робота № 13. Визначення реакції середньої опори двопрольотної балки ............................. Лабораторна робота № 14. Визначення моменту затиснення однопрольотної статично невизначної балки . Лабораторна робота № 15. Визначення розпору портальної рами .......................................................... Лабораторна робота № 16. Дослідження напружень при позацентровому розтяганні .................................. Лабораторна робота № 17. Визначення величини і напряму прогину кінцевого перерізу балки при косому згині ............................................................................ Лабораторна робота № 18. Визначення головних напружень при складному опорі ................................. Лабораторна робота № 19. Дослідження концентрації напружень у пластині з отвором ......................... Лабораторна робота № 20. Визначення критичної сили при поздовжньому згині ..................................... Лабораторна робота № 21. Визначення ударної в’язкості сталі ..............................................................

1 10 19 23 28 31 35 40 44 47 49 53 55 59 64 68 72 76 82 85

Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу 1

"Опір матеріалів" 1

Випробування сталі на розтяг 2

Лабораторна робота № 2 9

Випробування на стиск різних матеріалів 9

Лабораторна робота №3 15

Випробування сталевого стрижня на зріз 15

Лабораторна робота № 4 19

Визначення модуля поздовжньої пружності і коефіцієнта поперечної деформації сталі при розтягу методом електротензометрії 19

Лабораторна робота №5 23

Тарування дротяних датчиків 23

Лабораторна робота № 6 25

Визначення осадки циліндричної гвинтової пружини 25

Лабораторна робота № 7 29

Випробування сталевого стрижня на кручення з визначенням модуля зсуву сталі 29

Лабораторна робота № 8 33

Визначення нормальних напружень у двотавровій балці при прямому поперечному згині 33

Лабораторна робота № 9 36

Дослідження переміщень перерізів двоопорної балки 36

Лабораторна робота № 10 39

Дослідження переміщень перерізів консольної балки 39

Лабораторна робота № 11 40

Визначення головних напружень при крученні тонкостінної труби 40

Лабораторна робота № 12 43

Дослідна перевірка теорем про взаємність робіт і переміщень 43

Лабораторна робота № 13 45

Визначення реакції середньої опори двопрольотної балки. 45

Лабораторна робота № 14 49

Визначення моменту затиснення однопрольотної статично невизначної балки. 49

Лабораторна робота № 15 53

Визначення розпору портальної рами 53

Лабораторна робота № 16 56

Дослідження напружень при позацентровому розтяганні 56

Лабораторна робота № 17 59

Визначення величини і напряму прогину кінцевого перерізу балки при косому згині 59

Лабораторна робота № 18 63

Визначення головних напружень при складному опорі 63

Лабораторна робота № 19 68

Дослідження концентрації напружень у пластині з отвором 68

Лабораторна робота № 20 70

Визначення критичної сили при поздовжньому згині 70

Лабораторна робота № 21 72

Визначення ударної в’язкості сталі 73

Зміст 75