СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………….3

ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ……………………….………4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ………………………………….......9

ИСПЫТАНИЕ МАТЕРИАЛОВ НА ИЗГИБ………………………………………..13

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ……………………………………………………….15

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………..17

ВВЕДЕНИЕ

Материаловедение – это наука, изучающая свойства конструкционных материалов и закономерности их изменения в зависимости от химического состава, температуры, фазового состояния, характера приложения нагрузки и других факторов.

Основными задачами этой науки являются изучение структуры, механических, тепловых и электрических свойств материалов и выявление взаимосвязи их структуры и свойств в целях прогнозирования показателей качества, потребительских и эксплуатационных характеристик, а также создания новых материалов с заранее заданными свойствами.

Современное материаловедение как наука сформировалось только в начале ХХ в. Толчком для этого послужила разработка новых методов анализа. Появились новые виды сплавов, высокопрочных сталей, первые композиционные материалы. В основу теоретического материаловедения легли физика, химия, математика, механика разрушения, металловедение, сопротивление материалов и другие точные науки.

На сегодняшний день в материаловедение развивается ряд направлений, изучающих структуру и свойства различных конструкционных материалов, не только металлов, но и полимеров, композитов, древесины и целлюлозно-бумажных материалов. Современные технологические процессы (например, с применением высокого давления) позволяют получать материалы с весьма высокой прочностью, поведение которых под нагрузкой недостаточно изучено и требует целенаправленных исследований.

Испытание материалов на растяжение

Оборудование для испытаний.

Испытания проводят на лабораторном испытательном комплексе, включающем вертикальную разрывную машину ИП 5158-0,5Б (рис.1) и ПЭВМ.

Данная разрывная машина обеспечивает: 1) регистрацию изменения нагрузки и удлинения в процессе испытания; 2) математическую обработку результатов испытаний и выдачу на дисплей следующей информации: разрушающая нагрузка в Н; среднее арифметическое значение разрушающей нагрузки ряда испытаний в Н; предел прочности при растяжении () в МПа; относительное удлинение при растяжении () в процентах;

Рис. 1. Лабораторный испытательный комплекс в составе разрывной машины ИП5158-0,5Б и ПЭВМ

Схема закрепления образца (2) в подвижном(1) и неподвижном (3) зажимах приведена на рисунке 2.

Подготовка к проведению испытания.

Для испытаний нарезают образцы шириной 15 мм, длиной 170 мм.

При определении показателей сопротивления разрыву анизотропных материалов испытывают 6 образцов в машинном и поперечном направлении.

Каждый испытуемый образец характеризуется длиной l, шириной b и усредненной по измерениям в нескольких точках толщиной Ϭ.

1

2

3

Рис.2 Схема испытания на растяжение.

Проведение испытания.

Испытание на растяжение. Целью испытания на растяжение яв­ляется построение типичной средней кривой нагрузка-удлинение, по ко­торой рассчитываются параметры материала. Испытываются образцы материала, шириной 15 мм, вырезанные в машинном и попереч­ном машинному направлениях.

1. Вставить образец в зажимы разрывной машины.

2. Нажать кнопку ИСП на клавиатуре разрывной машины.

3. Убедиться, что испытание прошло корректно, произошло разделение испытуемого образца на части, а линия разрыва расположена на расстоянии более 10 мм от зажимов.

4. На ЭВМ, в окне программы KOMPLEX, нажать кнопку ИСПЫТАТЬ. На экране появится новое окно с надписью «Передайте данные».

5. Передать данные с разрывной машины на ЭВМ, для чего клавиатуре разрывной машины нажать клавишу “ 8 ” , а затем ””.

6. На ЭВМ в окне ”Испытание образца номер 1” просмотреть данные по испытанному образцу и нажать кнопку ОК. В главном окне на экране ЭВМ появится график «нагрузка-удлинение» (“P-l”) для испытанного образца.

7. Сохранить данные в файле, для чего на в главном окне программы на ЭВМ нажать кнопку «ЗАПИСАТЬ».

Аналогично проводятся испытания остальных образцов серии.

Определение вязкости разрушения

Способность целлюлозно-бумажных материалов сопротивляться распространению трещины является важным свойством, влияющим на безобрывность работы оборудования в процессах изготовления и переработки бумаги, а также на печатных машинах. Трещиностойкость, или вязкость разрушения, связана с прочностью при растяжении, модулем упругости и зависимостью «нагрузка-удлинение» бумаги. Обрыв движущегося полотна обычно происходит из-за наличия дефектов в бумаге или из-за случайно возникающего пика при растяжении полотна, что приводит к разрушению или каким-либо другим дефектам. Трещиностойкость определяет способность бумаги сопротивляться начальному распределению трещины.