Лабораторные работы по технической механике
Лабораторная работа №1.
Испытание материалов на растяжение
|
Цель работы: |
1. Изучить поведение материала при растяжении до разрушения. 2. Получить диаграмму растяжения, установить механические характеристики материала образца, предел прочности, предел текучести, остаточное относительное удлинение при разрыве. |
|
Оборудование: |
1. Разрывная машина РМП – 100 2. Набор образцов 3. Штангель-циркуль |
Порядок выполнения работы
1. Образец укрепить в захватах машины.
2. Штангель-циркулем измерить длину образца.
3. Включить машину.
4. В процессе испытания образца записывать показания приборов, измеряющих величину силы нагружения и удлинения образца.
5. В момент разрыва образца выключить машину.
6. Измерить длину образца после разрыва и диаметр в месте сужения.
7. Данные наблюдений и измерений записать в таблицу.
8. Построить диаграмму растяжения.
Размер образцов.
|
Материал |
Начальный диаметр мм. |
Начальная длина мм. |
Площадь сечения мм. А |
|
Сталь
Алюминий
|
0,5
1,6 |
130
150 |
0,19
2,01 мм2 |
Расчетные формулы:
1. Площадь поперечного сечения А0 = Пd2 /4;
2. Предел прочности: δпл = Fпл. /A0. Где Fпл. – нагрузка, соответствующая пределу прочности.
3. Предел текучести:δT = Fт/A0. Где Fт - нагрузка, соответствующая пределу текучести.
4. Относительное удлинение: ξ= (L-L0 /L)*100%
Таблица результатов.
|
№ |
Материал образца |
Нагрузка при текучести |
Нагрузка при разрыве. |
Абсолютное удлинение. |
Предел текучести. |
Предел прочности |
Относительное удлинение. |
|
1
2 |
Сталь
Алюминий |
180
360 |
200
380 |
8
9 |
947
179 |
1052
189 |
6,2
6 |
5. Диаграмма растяжения:
Вывод с предельной работы.
Вывод: диаграмма растяжения (зависимость напряжения от абсолютного удлинения) показывает, что стальной образец прочнее чем алюминиевый. Можно наблюдать в разрывной машине пределы прочности и текучести для испытуемых материалов.
Лабораторная работа №2.
Тема: испытание материала на сжатие.
Цель: определить предел прочности дерева поперек и вдоль волокон.
Таблица измерения.
|
Размер образца. |
Вдоль волокон. |
Поперек волокон. |
|
h |
12 мм |
13 мм |
|
b |
11 |
15 |
|
δ |
11 |
11 |
|
A |
121 мм2 |
165 мм2 |
Пусть:
Р=20 кг/см2
F=PAпорш d
Aпорш = π Dn2 /4=3.14*402 /4=12.56см2
F=20*12.56*10=2512H
Для Р=5кг/см2
|
δ = F/A = |
2512/121 628/165 |
Таблица испытаний.
|
Вид испытаний |
Давление по манометру |
Разрушающая сила |
Предел прочности |
|
Вдоль волокон |
20 |
2512Н |
20,8МПа |
|
Поперек волокон |
5 |
628Н |
3,8МПа |
Расчетные формулы:
1. Площадь сечения образца А=b*δ
2. Разрушающая сила Fmax = Р*Аn *10 (Н)
3. Площадь поршня An =πD2/4
4. Предел прочности δb=Fmax /A
Вывод: Предел прочности для образца поперек волокон составляет 3,8МПа, а вдоль 20,8МПа. Вид дерева можно узнать по табличному значению 12,3МПа.
Лабораторная работа №3.
Тема: Испытание материала на срез.
Цель: Определить предел прочности на срез различных материалов.
1. Схема приспособления для испытания на двойной срез.
|
Данные об образцах |
№1 Круглый образец |
№2 Плоский образец |
№3 Плоский образец |
Примечание |
|
Материал |
Al |
Al |
Сталь |
|
|
Диаметр |
1,5 мм |
− |
− |
|
|
Площадь среза |
3,53 мм2 |
47,1 мм2 |
15,7 мм2 |
|
|
Толщина плоского образца |
− |
1,5 мм |
0,5 мм |
|
