Выполнил:

№ варианта 2
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ И ПЛАСТИЧНОСТИ

КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Цель работы – приобретение знаний, умений и навыков определения прочности и пластичности конструкционных материалов.

Задачи.

1. Изучить методику проведения испытаний на растяжение и определения механических свойств.

2. Согласно методике испытаний определить показатели прочности и пластичности. Представить эскиз диаграммы растяжения полученного материала.
Основные теоретические положения
Механическими называют свойства, которые материал проявляетпри действии на него внешних, механических сил со стороны других тел.Действие силы вызывает деформацию твердого тела, и в нем возникаютнапряжения. Напряжение является удельной величиной и определяется какотношение силы, действующей на тело, к площади его сечения(рисунок 1):


где σ – напряжение, МПа;
Р – сила, Н;
F – площадь поперечного сечения, м2.

На практике может быть использована размерность кгс/мм2, (1 кгс/мм2 ≈
9,81 МПа). В общем случае сила не перпендикулярна площадке, на которую она действует. Тогда ее, как и любой вектор, можно разложить на двесоставляющие: нормальную (перпендикулярную к площадке), создающуюнормальное напряжение σ = ⋅cos αP/F касательную, действующую вплоскости площадки и вызывающую касательное напряжение τ = ⋅sin αP/F(рисунок 2).



В механических испытаниях определяют именно эти напряжения. Их
же используют при определении усилий, необходимых для обработки металлов давлением и при расчетах деталей на прочность. Это связано с тем,что одни процессы при деформировании и разрушении определяются касательными напряжениями (пластическая деформация, разрушение путемсреза), а другие – нормальными (разрушение отрывом). Нормальныенапряжения делят на растягивающие и сжимающие. Под действием механических сил твердое тело деформируется. Деформацией в механике называется процесс изменения взаимного расположения каких-либо точектвердого тела. Деформация может быть обратимой (упругой), т.е. исчезающей после снятия нагрузки, и необратимой – остающейся после снятиядеформирующего усилия. Необратимую деформациюназывают пластической или остаточной. При определенных условиях нагружениядеформация может закончиться разрушением.

---

Процесс деформации под действием постепенно возрастающей
нагрузки складывается из трех последовательно накладывающихся одна на
другую стадий (рисунок 3).

Даже незначительное усилие вызывает упругую деформацию, которая в чистом виде наблюдается только при нагрузках до точки А. Упругаядеформация характеризуется прямо пропорциональной зависимостью отнагрузки и упругим изменениям межатомных расстояний. При нагрузкахвыше точки А в отдельных зернах металла, ориентированных наиболееблагоприятно относительно направления деформации, начинается пластическая деформация. Дальнейшее увеличение нагрузки вызывает увеличение и упругой ипластической деформации (участок АВ). При нагрузкахточки В возрастание упругой деформации прекращается. Начинается процесс разрушения, который завершается в точкеС.



Механические свойства материалов: прочность, твердость, пластичность, вязкость, упругость определяются при различных условиях нагружения и разных схемахприложения усилий. Широко распространено испытание материалов на растяжение, по результатам которого можно определить в частности показатели прочности ипластичности материала.

Прочность – способность материала сопротивляться пластическойдеформации под действием внешних нагрузок.

Пластичность – способность материала проявлять, не разрушаясь,остаточную деформацию.

Условия приведения испытаний и порядок определения показателеймеханических свойств регламентированы стандартом ГОСТ 1497-84.

Практическая часть

№ варианта	d0	dK	l0	lK		PT	P0,2	PMAX
	мм				кгс
2	8	6,5	40	48		1200	-	2070

---

Показатели		Ед. изм.	Значение	Расчетная формула
Диаметр образца	до испытания d0 после испытания dK	мм мм	8 6,5
Площадь попереч-ного сечения образца	до испытания F0 после испытания FK	мм2 мм2	50,24 33,16
Длина расчетной части	до испытания l0 после испытания lK	мм мм	40 48
Нагрузки, соответствующие	пределу текучести: физическому PT пределу прочности PMAX	Н Н	11767.98 20299.76
Предел текучести	физический T условный 0,2	МПа МПа	234,23 -
Предел прочности B		МПа	404,04
Относительное удлинение 		%	20
Относительное сужение 		%	34

Расчеты показателей прочности и пластичности

---

деформация
Вывод: В ходе выполнения лабораторной работы были определены механические характеристики заданных образцов.

Ответы на контрольные вопросы

1. 
   Механическими называют свойства, которые материал проявляет при действии на него внешних, механических сил со стороны других тел.Одни процессы при деформировании и разрушении определяются касательными напряжениями (пластическая деформация, разрушение путемсреза), а другие – нормальными (разрушение отрывом). Нормальныенапряжения делят на растягивающие и сжимающие.
   
2. 
   Даже незначительное усилие вызывает упругую деформацию, которая в чистом виде наблюдается только при нагрузках до точки А. Упругая деформация характеризуется прямо пропорциональной зависимостью от нагрузки и упругим изменениям межатомных расстояний. При нагрузках выше точки А в отдельных зернах металла, ориентированных наиболее благоприятно относительно направления деформации, начинается пластическая деформация. Дальнейшее увеличение нагрузки вызывает увеличение и упругой и пластической деформации (участок АВ). При нагрузках точки В возрастание упругой деформации прекращается. Начинается процесс разрушения, который завершается в точке С.
   

3. 
   Для проведения испытаний рекомендуется применять круглые или
   плоские пропорциональные образцы ,у которых начальная
   расчетная длина пропорциональна диаметру d0 или корню квадратному из
   площади сечения образца F0.
   
4. 
   предел пропорциональности ,предел упругости,физический предел текучести, условный предел текучести,предел прочности (временное сопротивление)
   
5. 
   относительное удлинение после разрыва, относительное сужение.
   

---

Смотрите также файлы

• День недели Режим.docx

• Пермский национальный исследовательский политехнический университет.docx

• Курсовая работа по дисциплине технические измерения и приборы.docx

• Задание Лицо привлечено к уголовной ответственности за незаконную предпринимательскую деятельность при сдаче в аренду жилого помещения третьим лицам без регистрации в качестве индивидуального предпринимателя.docx

• Методические рекомендации по написанию реферата г. УланУдэ 2019 г. Введение.docx