Содержание отчета

1. Наименование и цель работы.

2. Оборудование, приборы, принадлежности.

3. Эскизы образцов до и после испытаний.

5. Диаграммы растяжения и условных напряжений.

6. Характеристики механической прочности и пластичности материала образца.

7. Выводы.

Вопросы зачетного контроля

1. Перечислить характеристики механической прочности материала.

2. Какие показатели характеризуют пластичность материала?

3. Что называется пределом пропорциональности материала? Его связь с законом Гука?

4. Что называется пределом упругости?

5. Что называется пределом текучести?

6. Что называется пределом прочности (временным сопротивлением материала)?

7. По величинам, каких показателей можно судить о пластичности материалов?

8. Какие материалы называются хрупкими?

9. В какой части диаграммы растяжения начинаются остаточные деформации?

10. Что называется условным пределом текучести?

11. Что называется истинным напряжением разрыва?

Лабораторная работа №2 Определение модуля продольной упругости и коэффициента поперечной деформации

Цель работы:определить экспериментально модуль продольной упругости (модуль Юнга) и коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона).

Рекомендуемая литература:[3]. Раздел 2. Глава 2. Растяжение и сжатие, с. 167-170.

Краткие теоретические сведения

Закон Гука устанавливает пропорциональную зависимость между напряжениями и деформациями тела. Для осевого растяжения или сжатия (линейное напряжение состояние) этот записывается в виде

,

где - нормальное напряжение в поперечном сечении;- относительное удлинение или укорочение;- коэффициент пропорциональности между напряжением и деформацией, называемый модулем упругости 1 рода.

Закон Гука справедлив лишь в области упругих деформаций (см. рис.1.1.). На диаграмме растяжения это иллюстрируется наличием начально-го, прямолинейного участка ОА. Только некоторые материалы (латунь, медь, камень, бетон и др.) обнаруживают заметные отклонения от закона Гука и их диаграммы растяжения не имеют прямолинейного участка.

Модуль упругостина диаграмме растяжения представляется тангенсом угла наклона прямой пропорциональности к абсцисс (удлинений). Чем больше угол наклона, тем меньше деформации при одинаковых напряжениях. Следовательно, модуль упругости характеризует жесткость материала при растяжении.

При одноосном растяжении – сжатии коэффициент поперечной деформации или коэффициент Пуассонаэто абсолютная величина отношения относительной поперечной деформациик относительной продольной деформации:

,,,

где и- соответственно, первоначальные продольный и поперечный размеры образца, на которых измеряются удлинениеи сужение.

Модуль продольной упругости и коэффициент Пуассонанаряду с модулем упругости при сдвигеявляются характеристиками упругих свойств материала. Для изотропных материалов, обладающих одинаковыми свойствами по всем направлениям, эти характеристики связаны между собой соотношением

;

в частности, для стали .

Таким образом, из трех упругих характеристик материала ,инезависимыми и подлежащими определению из опыта являются только две, а третью можно вычислить аналитически.

У анизотропных материалов число независимых упругих характеристик больше двух.

Упругие характеристики относятся к числу наиболее стабильных, сравнительно слабо зависящих от внешних факторов (температуры, скорости деформации, наклепа и др.), поэтому они условно называются упругими постоянными константами материала.

Значение модуля упругости и коэффициента Пуассона могут быть получены из опыта как при испытании на растяжение, так и при испытании на сжатие.

В данной работе эти характеристики определяются на образце прямоугольного поперечного сечения при сжатии. Такой образец удобен для установки тензодатчиков (тензорезисторов) (рис.2.1).

Рис. 2.1. Схема образца с тензорезисторами

Тензорезисторами Aизмеряют продольную деформацию (удлинение), тензорезисторамиB– поперечную (сужение).