1 VJEŽBA 3 – ISPITIVANJE ZATEZANJEM Strana - 1 3.1 Dijagram napon-jedinično izduženje - Hook-ov dijagram VAŽNO Većina mašinskih elemenata konstruiše se tako da pri opterećenju imaju SAMO ELASTIČNU DEFORMACIJU! Stoga je bitno poznavati pri kojem nivou opterećenja (napona) počinje plastična deformacija: Inženjerski (računski) napon - zašto? 0 i Ii F S σ = σ I – inženjerski napon [MPa] F i – sila [N] S 0 – početna površina [mm 2 ] Stvarni napon - kako? i Si S F S σ = σ S – stvarni napon [MPa] F i – sila [N] S S – stvarna površina [mm 2 ] MAŠINSKI FAKULTET SARAJEVO - Materijali 2 - Vježbe VJEŽBA 3 – ISPITIVANJE ZATEZANJEM Strana - 2 3.2 Plastičnost, elastičnost i žilavost na osnovu dijagrama napon-jedinično izduženje Primjer dijagrama napon-jedinično izduženje za krt i žilav materijal MAŠINSKI FAKULTET SARAJEVO - Materijali 2 - Vježbe
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
VAŽNOVećina mašinskih elemenata konstruiše se tako da pri opterećenju imaju SAMO ELASTIČNU DEFORMACIJU!Stoga je bitno poznavati pri kojem nivou opterećenja (napona) počinje plastična deformacija:
Inženjerski (računski) napon - zašto?
0
iI i
FS
σ = σI – inženjerski napon [MPa]Fi – sila [N]S0 – početna površina [mm2]
Stvarni napon - kako?
iS i
S
FS
σ =σS – stvarni napon [MPa]Fi – sila [N]SS – stvarna površina [mm2]
MAŠINSKI FAKULTET SARAJEVO - Materijali 2 - Vježbe
VJEŽBA 3 – ISPITIVANJE ZATEZANJEM
Strana - 2
3.2 Plastičnost, elastičnost i žilavost na osnovu dijagrama napon-jedinično izduženje
Primjer dijagrama napon-jedinično izduženjeza krt i žilav materijal
MAŠINSKI FAKULTET SARAJEVO - Materijali 2 - Vježbe
ΔlK [mm] – izduženje nakon lomal0 [mm] – početna dužina
Z [%] – procentualno suženje poprečnog presjeka (kontrakcija presjeka)
0
0 0
100% 100%KS SSZS S
−Δ= ⋅ ⋅ ⋅
SK [mm2] – površina poprečnog presjeka nakon lomaΔS [mm2] – promjena (smanjenje) poprečnog presjekaS0 [mm2] – početna površina poprečnog presjeka
Tipovi lomovapri ispitivanju zatezanjem
MAŠINSKI FAKULTET SARAJEVO - Materijali 2 - Vježbe
4
VJEŽBA 3 – ISPITIVANJE ZATEZANJEM
Strana - 7
3.5 Standardne epruvete za ispitivanje zatezanjemu skladu sa EN 10002 (DIN 50125)
MAŠINSKI FAKULTET SARAJEVO - Materijali 2 - Vježbe
VJEŽBA 3 – ISPITIVANJE ZATEZANJEM3.6 Uticaj temperature na mehaničke osobineSa porastom temperature kod metala i legura dolazi do:
-rasta plastičnosti i žilavosti,
-pada granice razvlačenja, zatezne čvrstoće i modula elastičnosti.
Deformacija
Nap
on
Porast temperature
Korisno pri obradi metala toplom plastičnom deformacijom!!!
Strana - 21MAŠINSKI FAKULTET SARAJEVO - Materijali 2 - Vježbe
5
VJEŽBA 3 – ISPITIVANJE ZATEZANJEM
Strana - 9
ZADATAK 1Za dati materijal sa slike izračunati: Young-ov modul elastičnosti, granicu razvlačenja, zateznu čvrstoću i procentualno izduženje nakon loma?
Rješenje:- Young-ov modul elastičnosti
Za 0,2% (sa dijagrama 0,002) deformacije očitavamo:
- Granica razvlačenja:
- Zatezna čvrstoća:
Sa dijagrama očitavamo (maksimalni napon):
- Procentualno izduženje (plastična deformacija):
66300 10 69767 10 70
0,0043PaE Pa GPaσ
ε⋅ ⋅
= = = ⋅ ≈
0,2 410 R MPa=
480 mR MPa=
0,08 stvarno izduženje u trenutku loma0,08 100% 8% procentualno izduženje u trenutku loma
K
K
εε
= −= ⋅ = −
MAŠINSKI FAKULTET SARAJEVO - Materijali 2 - Vježbe
VJEŽBA 3 – ISPITIVANJE ZATEZANJEM
Strana - 10
ZADATAK 2Šipka od ugljičnog čelika, prečnika 10 mm izložena je sili od 50 000 N koja je izlaže naponu većem od granice razvlačenja. Izračunati izduženje šipke koje će se dogoditi pri djelovanju sile?Poznato je:E= 200 GPaRv= 600 MPaRm= 750 MPa
Rješenje:- Napon u šipci:
2 2 20
2 2
4 4 50000(10 ) 3,14
4200000 636,9 637
314
F F F NdS d mm
N N MPamm mm
σπ π
⋅ ⋅ ⋅= = = = =
⋅ ⋅ ⋅
= ⋅ = ≈
- Izduženje:
3
33
637 637200 200 10
637 0,00318 3,18 10200 10
MPa MPaE GPa MPaσε
−
= = = =⋅
= = = ⋅⋅
O kakvomizduženju je riječ?
MAŠINSKI FAKULTET SARAJEVO - Materijali 2 - Vježbe
6
VJEŽBA 3 – ISPITIVANJE ZATEZANJEM
Strana - 11
ZADATAK 3Šipka prečnika 10 mm od aluminijske legure 3003-H14 je izložena zatežućoj sili od 6 kN.Izračunati:a) Rezultujući prečnik šipkeb) Izračunati rezultujući prečnik ako je šipka izložena sili na pritisak od 6 kN?
Rješenje:
Poznato je:E= 70 GPaRv= 145 MPaRm= 150 MPaν= 0,33
a)
Na osnovu dobivenog rezultata možemo zaključiti da se radi o elastičnoj deformaciji, jer je σ < Rv,
pa možemo koristiti Hook-ov zakon:
b)Za naprezanje na pritisak promjena prečnika εd će biti ista po intenzitetu samo suprotnog znaka:
Negativna vrijednost odnosa između deformacije u pravcu upravnom na pravac dejstva sile i deformacije u pravcu dejstva sile naziva se Poasonov koeficijent:
ν= − (εx / εy)
MAŠINSKI FAKULTET SARAJEVO - Materijali 2 - Vježbe