Tải bản đầy đủ

Tài liệu Báo cáo " Sức bền vật liệu" pdf

Trường Đại Học Cần Thơ.
Khoa Công Nghệ.
******
CBHD: Tấn Đạt Nhóm SVTH:nhóm 01
Nguyễn Thanh Tâm
MSSV: 1070613
Nguyễn Hoàng Bảo
MSSV: 1070591
Nguyễn Đức Toàn
MSSV: 1070619
Cần Thơ 2008
***********************
Trường ĐHCT
Khoa Công Nghệ
Bài Phúc Trình: Sức Bền Vật Liệu
SV: - Nguyễn Thanh Tâm. MSSV: 1070613
- Nguyễn Hoàng Bảo. MSSV: 1070591
- Nguyễn Đức Toàn. MSSV: 1070619
I. Mục đích thí nghiệm.
- Quan sát mối quang hệ giữa P và
l∆

.
- Sát định mối quan hệ giữa các vật liệu.
+ Giới hạn tỉ lệ:
σ
=
Fo
Ptl
+ Giới hạn chảy:
σ
=
Fo
Pch
+Giới hạn bền:
Fo
Pb
b =
σ
- Xác định các đặt tính của kim loại dẻo.
+ Độ dài tỉ đối:
%100.
1
%
Lo
LoL −
=
ς
+ Độ thắt tỉ đối:
%100.
1
Fo
FFo −
=
ψ
II Cơ sở lí thuyết
- Dựa vào đồ thị kéo vật mẩu sau.
III. Cơ sở thí nghiệm
- Mẩu thí nghiệm gồm mợt mẩu gang và mợt mẩu thép. Lo=5
do10÷
, dạng
hình trụ và có đường kính hai đầu là Do và thu nhỏ ơ giữa có đường kính là
do (do<Do), chổ tiếp xúc được bo tròn
- Mẩu thí nghiệm:
- Mẩu thí nghiệm là mẩu nguyên như hình vẽ.
IV Chuẩn bị thí nghiệm.
Dùng thước kẹp đo dường kính (do) và chiều dài (lo). Và tính diện tích của mẫu bằng
công thức Fo=
4
2
do
π
. Bảng số liệu thu được:
Mẫu Do (mm) Lo (mm)
Fo (mm
2
)
Thép 10 60 78.5
Gang 10 88 78.5
- Dụ đoán
b
σ
- Tính cấp tải trọng
FoPbP .
>
- Bảng kết quả thu được.
Mẫu Lo (mm) Do (mm) Ptl (Kg) Pch (Kg) Pb (Kg) L1 (mm) d1 (mm)
Thép 60 10 3380 3480 5620 107 7
Gang 88 10 1820 88 9,2
V. Nhận xét.
Với mẫu thép:
Giai đoạn tỉ lệ (0-Ptl): Quan hệ giữa P và
L∆
là tuyến tính.
Giai đoạn tỉ lệ (Ptl-Pch) : Lực Kéo P và
L∆
không còn là tuyến tính nữa. Lúc này P tăng
chậm những Thép biến dạng nhanh, tức là
l∆
biến dạng nhanh.
Giai đoạn bền (Pch-Pb): Lúc này lực kéo tiếp tục tăng đến khi mẫu Thép thắt lại và bị
đức.
Với mẫu gang:
Giai đoạn từ (0-Pb): P và
L∆
tuyến tính.
Giai đoạn bền: P tăng nhanh đến giá trị cực đại và bị đức. Trong khi biến dạng dài rất ít.
So sánh với lý tuyết:
Biểu đồ kéo các mẫu thực tế có dạng đồ thị phù hợp so với lý thuyết đã học, lực kéo của
thép thực tế lớn hơn nhiều so với lực kéo của gang. Do trong gang chứa nhiều tạp chất hơn trong
thép.
Dạng phá huỷ của các mẫu:
Mẫu Gang:
Mẫu Thép:
Dánh giá phẩm chất của vật liệu:
Mẫu thép
Ta có:
)(3,44
2
mm
Kg
ch
=
σ
,
)(1,43
2
mm
Kg
tl
=
σ
,
)
(6,71
2
mm
Kg
b
=
σ
, Dựa vào bản
tiêu chuẩn thì nó ứng với thép CT3 Mẩu thép trên khá tốt.
Mẫu gang:
Ta có:
)(2,23
2
mm
Kg
b
=
σ
dựa vào bản tiêu chuẩn đây là mẫu gang khá tốt.
VI. Kết quả thí nghiêm.
1. Tính:
%%,,,,
ψςσσσ
bchtl
.
Đối với mẫu thép:
+ Diện tích mẫu trước khi thí nghiệm: Fot = 78,5(mm2)
+ Diện tích mẫu sau khi thí nghiệm: Fos = 38,5 (mm2)
+ Giới hạn tỉ lệ:
)(1,43
5,78
3380
2
mm
Kg
F
P
ot
tl
tl
===
σ
+ Giới hạn chảy:
)(3,44
5,78
3480
2
mm
Kg
F
P
ot
ch
ch
===
σ
+ Gới hạn bền:
)(6,71
5,78
5620
2
mm
Kg
F
P
ot
b
b
===
σ
+ Độ giản dài tỉ đối:
%78%100
60
601071
% =×

=

=
Lo
LoL
ς
+Độ thắt tỉ đối:
%9.50%100
5,78
5,385,78
% =×

=

=
ot
osot
F
FF
ψ
Đối với mẫu gang:
+ Diện tích mẫu trước thí nghiệm: Fot = 78,5 (mm2)
+ Diện tích mẫu sau thí nghiệm: Fos = 66,5 (mm2)
+ Giới hạn bền:
)(2,23
5,78
1820
2
mm
Kg
F
P
ot
b
b
===
σ
+ Độ dản dài tỉ đối:
%
88
8888
%
0
01
o
L
lL
=

=

=
ς
+ Độ thắt tỉ đối:
%3,15
5.78
5,665,78
% =

=

=
ot
osot
F
FF
ψ
Đồ thị mẫu:
I Mục đích thí nghiệm.
- Quang sát mối quan hệ giữa P và
L∆
.
- Sát định những đặt trưng cơ bản của vật liệu.
+ Vật liệu dẻo: Giới hạn chảy
Fo
P
ch
ch
=
σ
.
+ Vật liệu dòn: Giới hạn bền
Fo
P
b
b
=
σ
,
4
2
d
Fo
π
=
.
II.cơ sở lí thuyết.
- Dựa vào đồ thị nén hai mẫu gang và thép dưới đây.
II.Mẫu thí nghiệm.
- Là mẫu hình trụ tròn có chiều dài ho và đường kính do. Để tránh tình trạng uốn cục bộ
khi nén, nên mẫu phải thoa diều kiện sau:
2≤≤
do
ho
l
.
IV Chuẩn bị thí nghiệm.
- Lấy hai mẫu thí nghiệm, một mẫu gang, một mẫu thep. Thoả điều kiện cho phép như
trên.
- Dùng thức kẹp đo chiều cao ho và đường kính do, của từng mẫu. Các số liệu thu được
ghi nhận vào bản sau:
Mẫu ho (mm) Do (mm) P (Kg)
Gang 15,3 10 8896
Thep 14,9 9,7 2650
- Diện tích mặt cắt gang:
)(5,78
4
10
4
2
22
mm
d
F
o
===
ππ

- Diện tích mặt cắt thep:
)(9,73
4
7,9
4
2
22
mm
d
F
o
===
ππ
- Định cấp tải trọng:
bocaptai
FP
σ
.=
V.Kết quả thí nghiệm.
1. Tính
ch
σ

b
σ
đối với vật liệu dẻo và vật liệu dòn:
- Đối với vật liệu dón gang:
)(3,113
5,78
8896
2
mm
Kg
Fo
P
b
b
===
σ
.
- Đối với vật liệu dẻo thep:
)(9,35
9,73
2650
2
mm
Kg
Fo
P
ch
ch
===
σ
2. Hình dạng phá huỷ của mẫu:
3. Nhận xét:
a. Đánh giá phẩm chất mẫu.
- Mẫu vật liệu dẻo (thep): Ta có giới hạn chảy
)(9,35
2
mm
Kg
ch
=
σ
dựa vào bản tiêu
chuẩn của vật liệu, mẫu thep này thuộc loại thep khá tốt.
- Mẫu vật liệu dòn (gang): Ta có giới hạn bền
)(3,113
2
mm
Kg
b
=
σ
, dựa vào bảng tiêu
chuẩn của vật liệu, thì mẫu gang thí nghiệm có chất lượng khá tốt.
b. Đánh giá quá trình thí nghiệm:
- Sai số:
+ Sai số khi đo đường kính và chiều dài:
)(02,0 mm±
+ Sai số khi đọc các số liệu, ho,do P.
+ Sai số khi làm tròn.
- Mô tả máy: Máy làm việc tương đối tuy nhiên vẫn có anh hưởng đến việc nghiệm
chính sát kết quả., Các loại thước đo nói chung được, làm việc cũng kha tốt.
I.mục đích thí nghiệm.
-Đo trực tiếp độ vòng để kiểm tra công thức lí thuyết.
-Đo mođun đàn hồi E của vật liệu.
II.Cơ sở lí thuyết.
-Dựa trên công thức tính lí thuyết chuyển vị của dần đặt trên hai gối tựa chịu lực nén tập
chung tại giữa nhiệp.
+Độ võng tại điểm C:
x
lt
c
EJ
Pl
y
6
3
=
.
+Mođun đàn hồi :
x
lt
c
Jy
Pl
E
6
3
=
.
III.Mẫu thí nghiệm.
-Là mẫu thép có thiết diện hình chữ nhật.
IV.Chuẩn bị thí nghiệm.
-Đo kích thước mẫu:
+Rộng : b= 36 (mm).
+Cao : a = 9,1 (mm).
+Dài : L = 100 (mm). ; d = AD = 200 (mm).
-Tính Pmax để vật liệu làm việc trong giới hạn dàn hồi : Pmax
tt
P≤
.
-Góc xoay : tg
AD
y
tt
D
=≈
ςα
.
-Với :
)(713,2260
12
36.1,9
12
3
33
mm
ba
J
x
===
.
-Bảng số liệu:
P (Kg)
lt
c
y
(mm)
)(mmy
tt
A
)(mmy
tt
C
)(rad
tt
ς
)/(
2
mmKgE
tt
P1 = 80 0,19 0 0 0 20442
P2 = 110 0,26 0 0 0 20540
P3 = 140 0,34 0,02 0
0,07.
3
10

19991
P4 = 170 0,41 0,03 0
0,11.
3
10

20130
P5 = 200 0,48 0,14 0,035
0,5.
3
10

20229
P6 = 230 0,56 0,44 0,126
0,43.
3
10

19940
P7 = 260 0,63 0,67 0,275
0,99.
3
10

20036
P8 = 290 0,70 0,89 0,426
1,5.
3
10

20114
P9 = 320 0,78 1,07 0,635
2,2.
3
10

19918
P10 = 350 0,85 1,24 0,800
2,9.
3
10

19991
V.Kết quả thí nghiệm.
-Vẽ đồ thị:
-Nhận xét:
P-
lt
C
y
: Là tuyến tính, đồ thị là một đường bậc nhất.
P-
tt
C
y
: Khônh tuyến tính đồ thị là đường gấp khúc.Khi P tăng thì độ võng yc tăng.
-Phẩm chất vật liệu:
+Ett trung bình =
=

=
10
10
1i
i
E
(Kg/mm2)> E = 20000 (Kg/mm2) Của thép CT3, nên dầm có
chất lượng khá tốt.
-Sai số:
+Do quá trình đo.
+Bộ dụng cụ đo độ võng dễ bị sai số.
+Do mắt đọc số liệu không chính xát số liệu./
I.Mục đích thí nghiệm.
- Kiểm tra công thức tính chuyễn vị
λ
của lò xo khi bị ép.
- Tính gía trị mođun đàn hồi trược G của vật liệu mẫu.

4
3
8
d
nPD
G
λ
=

4
3
Gd
nPD
=
λ
.
II.Cơ sơ lý thuyết.
- Dựa trên công thức lí thuyết tính chuyển vị của lò xo bị ép:

III.Mẫu thí nghiệm.

D: Đường kính trung bình lò xo.
d: Đường kính dây lò xo.
n: Số vòng lò xo.

λ
: Chuyển vị lò xo.
h: Bước của lò xo.
ho: Chiều dái ban đầu củ lò xo.
h1: Chiều dài lò xo sau khi nén.

0
α
: Góc nghiên của lò xo.
P: Lực nén lò xo.
IV.Chuẩn bị thí nghiệm.
- Dùng thước kẹp đo các giá trị D,d,ho,h1, ta có bảng giá trị.
D(mm) d(mm) ho(mm) h1(mm)
62,1 14,1 22,4 23,3
-Đặt mẫu vào vị trí nén sau cho nén đúng tâm.
-Bảng ghi kết quả:
tt
λ
(mm)
P (Kg)
lt
λ
(mm)
1
λ
= 1
P1=36
1
λ
= 1,96
2
λ
= 2
P2=48
2
λ
= 2,62
3
λ
= 3
P3=62
3
λ
= 3,38
4
λ
= 4
P4=76
4
λ
= 4,14
5
λ
= 5
P5=92
5
λ
= 5,02
6
λ
= 6
P6=110
6
λ
= 6
7
λ
= 7
P7=126
7
λ
= 6,87
8
λ
= 8
P8=142
8
λ
= 7,74
9
λ
= 9
P9=164
9
λ
= 8,94

V.Kết quả thí nghiệm.
-Tính mođun đàn hồi trược thực tế:
4
3
8
d
nPD
G
tt
λ


=
I Pi (Kg) Gi (Kg/mm2)
1 12 5235
2 14 3054
3 14 2036
4 16 1745
5 18 1571
6 16 997
7 16 997
8 22 1199
-Ta có : giá trị của mođun đàn hồi trược thực tế:

)(8000)(25,2104
22
mm
Kg
G
mm
Kg
G
lttb
=≤=
.
Vậy ta thấy lò xo có độ cứng chưa tốt.
Ta có:
%74%100.
8000
25,21048000
%100. =

=

tb
tblt
G
GG
Nhận xét:
1.Vẽ đồ thị P-
lttt
P
λλ
−−
2. Đồ thị
lt
P
λ

là tuyến tính, là một đường thẳng bậc nhất. Còn đồ thị P-
tt
λ
th2 có những
chô tuyến tính, có những chổ không tuyến tính, đồ thị là những đường gẫy khúc.
3.Phẩm chất vật liệu: Lò xo chịu nén chưa tốt, làm bằng thép chứa nhiều tạp chất.

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×