Файл: Определение удельной прочности материалов Цель.docx

Определение удельной прочности материалов

Цель: определить и сравнить удельную прочность материалов различных классов.

Исходные данные вариантов 1 и 2 подгруппы приведены в таблице 1, а данные для расчетов представлены в таблице 2.

Таблица 1 – Исходные данные

			№ строчки в таблице 1А (материалы)
1	1	1		7		13
	2	2		8		14
	3	3		9		15
	4	4		10		16
	5	5		11		17
	6	6		12		18
2	7		1		7		14
	8		2		8		15
	9		3		9		16
	10		4		10		17
	11		5		11		18
	12		6		12		19
	13		7		13		20

---

Таблица 2 – Исходные данные образцов

Материал	№ образца	σв МПа	m, кг	форма и размеры образца, мм (П – параллелепипед; Ц – цилиндр; К – кольцо; Ш – шар)
				форма	a	b	c	R	r	h
Сталь углеродистая (45)	1	530	0,007	П	30	30	1
	2	534	0,011	П	30	30	1,5
	3	520	0,014	П	30	30	2
	4	528	0,013	П	20	40	2
	5	556	0,012	П	10	50	3
	6	535	0,012	Ц				7		10
	7	546	0,049	Ц				10		20
	8	545	0,003	Ц				5		5
	9	553	0,022	Ц				15		4
	10	539	0,042	Ц				12		12
	11	525	0,014	К				10	9	30
	12	518	0,031	К				10	7	25
	13	545	0,066	К				12	3	20
	14	556	0,003	К				12	10	3
	15	521	0,022	К				24	20	5
	16	550	0,004	Ш				5
	17	524	0,033	Ш				10
	18	560	0,110	Ш				15
	19	538	0,261	Ш				20
	20	540	0,511	Ш				25
Сталь легированная (30ХГСА)	1	980	0,009	П	10	10	12
	2	1100	0,017	П	20	22	5
	3	1010	0,019	П	60	20	2
	4	960	0,038	П	80	20	3
	5	1000	0,057	П	120	30	2
	6	990	0,074	Ц				10		30
	7	1020	0,092	Ц				12		26
	8	970	0,135	Ц				14		28
	9	1000	0,202	Ц				16		32
	10	980	0,192	Ц				18		24
	11	945	0,008	К				30	27	2
	12	1030	0,005	К				25	24	4
	13	1005	0,012	К				22	20	6
	14	1000	0,001	К				13	12	1
	15	980	0,008	К				12	6	3
	16	980	0,007	Ш				6
	17	1020	0,011	Ш				7
	18	970	0,017	Ш				8
	19	930	0,024	Ш				9
	20	950	0,033	Ш				10
Алюминиевый сплав – дуралюмин (Д16)	1	460	0,027	П	40	20	12
	2	540	0,017	П	30	20	10
	3	470	0,014	П	25	20	10
	4	535	0,008	П	20	10	15
	5	480	0,006	П	20	10	10
	6	530	0,009	Ц				7		22
	7	490	0,015	Ц				9		22
	8	520	0,023	Ц				11		22
	9	500	0,029	Ц				13		20
	10	480	0,020	Ц				15		10

---

Материал	№ образца	σв МПа	m, кг	форма и размеры образца, мм (П – параллелепипед; Ц – цилиндр; К – кольцо; Ш – шар)
				форма	a	b	c	R	r	h
	11	510	0,002	К				35	32	1
	12	460	0,002	К				33	30	1,5
	13	490	0,003	К				31	28	2
	14	470	0,004	К				29	26	2,5
	15	520	0,004	К				27	24	3
	16	505	0,312	Ш				30
	17	500	0,379	Ш				32
	18	515	0,455	Ш				34
	19	470	0,540	Ш				36
	20	525	0,635	Ш				38
Титановый сплав (ВТ6)	1	980	0,011	П	20	80	1,5
	2	1100	0,012	П	30	60	1,5
	3	1010	0,014	П	40	40	2
	4	960	0,009	П	20	20	5
	5	1000	0,016	П	20	25	7
	6	990	0,325	Ц				44		12
	7	1020	0,487	Ц				44		18
	8	970	0,676	Ц				44		25
	9	1000	0,699	Ц				50		20
	10	980	0,845	Ц				55		20
	11	945	0,007	К				30	20	1
	12	1030	0,009	К				30	22	1,5
	13	1005	0,009	К				30	24	2
	14	1000	0,006	К				30	26	2
	15	980	0,004	К				30	28	2,5
	16	980	2,323	Ш				50
	17	1020	3,092	Ш				55
	18	970	4,014	Ш				60
	19	930	5,104	Ш				65
	20	950	6,374	Ш				70
Керамика (Si3N4)	1	360	0,030	П	20	25	20
	2	440	0,037	П	25	20	25
	3	370	0,024	П	20	20	20
	4	435	0,046	П	25	25	25
	5	380	0,075	П	14	44	41
	6	430	0,026	Ц				14		14
	7	390	0,020	Ц				13		13
	8	420	0,104	Ц				20		28
	9	400	0,142	Ц				20		38
	10	380	0,028	Ц				10		30
	11	410	0,002	К				9	1,5	3
	12	360	0,003	К				10	1,5	3
	13	390	0,003	К				11	1,5	3
	14	370	0,001	К				6	2	2
	15	420	0,004	К				16	4	2
	16	405	0,027	Ш				13
	17	400	0,042	Ш				15
	18	415	0,061	Ш				17
	19	370	0,085	Ш				19
	20	425	0,115	Ш				21
	1	36	0,001	П	12	12	4
Материал Полимер фторопласт (Ф4)	№ образца	σв МПа	m, кг	форма и размеры образца, мм (П – параллелепипед; Ц – цилиндр; К – кольцо; Ш – шар)
				форма	a	b	c	R	r	h
	2	44	0,002	П	13	13	4
	3	37	0,009	П	15	16	16
	4	43	0,002	П	10	10	8
	5	38	0,040	П	18	44	23
	6	43	0,016	Ц				15		10
	7	39	0,022	Ц				15		14
	8	42	0,028	Ц				15		18
	9	40	0,035	Ц				15		22
	10	38	0,041	Ц				15		26
	11	41	0,003	К				10	8	10
	12	36	0,003	К				10	8	12
	13	39	0,010	К				40	30	2
	14	37	0,027	К				50	35	3
	15	42	0,005	К				44	42	4
	16	40	0,001	Ш				5
	17	40	0,031	Ш				15
	18	41	0,145	Ш				25
	19	37	0,398	Ш				35
	20	42	0,846	Ш				45

---

---

Порядок выполнения работы 1. Определение удельной прочности

1.1. Вычислить объём образцов.

Объём образцов различной геометрии вычисляется по формулам в зависимости от формы (см. таблицу 1).

Таблица 1 – Формулы вычисления объёма образцов различной формы

Параллелепипед	Цилиндр	Кольцо	Шар
abc	πr2h	(πR2h)-(πr2h)	4/3 πR3

1.2. Вычислить плотность образцов по формуле:

, кг/м³, (1)

где m – масса образца, кг; v – объём образца, м³.

1.3. Определить значение удельной прочности по формуле:

, Н·м/кг, (2)

где σ_в – предел прочности, Н/м²; ρ – плотность образца, кг/м³_.

1.4. Результаты занести в таблицу 2.

Таблица 2 - Результаты работы

№ п/п	Материал	V, м3	m, кг	, кг/м3	σв, Н/м2	????в , Н·м/кг ????

---