BÀI 1
NÉN ĐÚNG TÂM
I.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:
-Quan sát liên hệ giữa lực tác dụng P và độ giãn tuyệt đối
-Xác định đặc trưng cơ học của vật liệu
-Ta dựa vào công thức sau:
+Đối vật liệu dẻo(thép) ta xác định giới hạn chảy của vật liệu
theo công thức:
A[SUB]0[/SUB]iện tích mặt cắt ngang
+Đối với vật liệu dòn(gang) ta xác định giới hạn bền của vật liệu
theo công thức:
II.CƠ SỞ LÝ THUYẾT:
- Dựa theo hai đồ thị nén mẫu thí nghiệm đối với hai loại vật liệu xác
Định giới hạn chảy và giới hạn bền:
III. MẪU THÍ NGHIỆM :
-Làm mẫu hình trụ tròn có chiều cao h[SUB]0[/SUB] và đường kính d[SUB]0[/SUB] để tránh hiện
tượng uốn cục bộ khi nén, nên mẫu phải thỏa điều kiện:
l
2
-Đường kính đó thường được chọn theo khả năng của máy thí nghiệm:
IV.CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM:
-Lấy hai mẫu thí nghiệm gồm hai loại :gang và thép theo điều kiện
-Của mẫu cho phép. Ta đo độ cao h[SUB]0[/SUB] và đường kính d[SUB]0[/SUB] của từng mẫu bằng
-Thước kẹp,do hai lần lấy giá trị trung bình:
Xác định tiết diện mặt cắt (F[SUB]0[/SUB]) theo công thức:
A[SUB]0[/SUB]=
Mẫu 1: A[SUB]0[/SUB]=
=109.35 (mm[SUP]2[/SUP])
Mẫu 2: A[SUB]0[/SUB]=
=69.397 (mm[SUP]2[/SUP])
-Dự đoán cấp tải của máy để đảm bảo an toàn trong phòng thí nghiệm là: P[SUB]cấp tải[/SUB] > A[SUB]o[/SUB]s[SUB]b[/SUB]>
V.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:
-Trong quá trình thí nghiệm ta được các giá trị P[SUB]0[/SUB] , P[SUB]b[/SUB] của mẫu:
1.Tính d[SUB]ch[/SUB] và d[SUB]b[/SUB] và đối với vật liệu dòn:
+Đối với vật liệu dẻo: (mẫu thép)
d[SUB]ch[/SUB] =
=
+Đối với vật liệu dòn : (mẫu gang)
d[SUB]b [/SUB] =
=
2.Hình dạng phá hủy:
3.Nhận xét:
a.Đánh giá
*Đối với vật liệu dẻo : (mẫu thép)
-Ta có giới hạn chảy d[SUB]ch [/SUB]= 32.0073
-Dựa vào bảng vật liệu thì nó tương ứng với thép có mác thép 35,nhóm I
*Đối với vật liệu dòn: (mẫu gang)
-Ta có giới hạn bền s [SUB]b[/SUB] =97.707 (mm[SUP]2[/SUP])
Chứng tỏ gang chịu nén tốt hơn thép
b.Đánh giá quá trình tiến hành thí nghiệm
-Sai số:quá trình thí nghiệm đã xảy ra những sai số sau:
+Sai số do thước đo:
+Sai số do đọc máy :20 kg
-Mô tả máy:gồm các bộ phận chính sau:
+Động lực chính
+Bộ phận điều khiển hệ thống thủy lực
+Bộ phận điều khiển tốc độ tăng tải
+Bộ phận điều khiển cấp tải
+Bộ phận vẽ biểu đồ dạng
+Bộ phần chỉ thị:kim đem là kim chỉ lực ;kim đỏ là kim mang
+Bộ phận tác độn tải
-Mô tả thước kẹp : thước kẹp có sai số
0.02 mm
BÀI 2
KÉO ĐÚNG TÂM
I.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM :
*Quan sát mối quan hệ giữa lực tác dụng P và độ giãn tuyệt đối
*Xác định các đặc trưng cơ s[SUB]tl[/SUB] =
,d[SUB]ch [/SUB] =
,s[SUB]b[/SUB] =
*Xác định các đặc trưng tính dẻo của kim loại:
-Độ giãn dài tỉ đối d% =
x100%
-Độ thắt tỉ đối Y% =
x100%
II.CƠ SỞ LÝ THUYẾT:
Dựa theo đồ thị kéo mẫu thí nghiệm ,ta xác định được P[SUB]tl[/SUB],P[SUB]ch[/SUB],P[SUB]b[/SUB].
Đồ thị kéo thép CT3 Đồ thị kéo thép CT3
III.MẪU THÍ NGHIỆM :
Là hai mẫu gang thỏa điều kiện :L[SUB]0[/SUB] = 10d[SUB]0[/SUB] có dạng như 3 hình
Trụ tròn,hai đầu là hai trục có đường kính là D[SUB]0,[/SUB]còn ở giữa là hình
Trụ có đường kính d[SUB]0[/SUB] (d[SUB]0[/SUB] < D[SUB]0[/SUB]),chỗ tiếp xúc được bo tròn, mẫu thí
Nghiệm là mẫu nguyên không ghép nối.
IV.CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM:
-Đo kích thước mẫu (L[SUB]0[/SUB],d[SUB]0[/SUB]) bằng thước kẹp
-Dự đoán giới hạn bền để định cấp tải trọng : P[SUB]cấp tải[/SUB] > s[SUB]b[/SUB]Ao
Vậy ,lấy P[SUB]cấp tải[/SUB] = 10.000 kg
Các giá trị đo được thể hiện trong bảng sau:
V.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:
1.Tính s[SUB]tl,[/SUB]s[SUB]ch[/SUB], s[SUB]b,[/SUB]d%,Y%
Cách đo chiều dài L[SUB]1[/SUB]
*Gọi x là khoảng cách từ chỗ đứt đến vạch giới hạn gần nhất
-Trường hợp 1 :Khi
L[SUB]1[/SUB]<x<
L[SUB]1 [/SUB] thì L[SUB]1[/SUB] là khoảng cách giữa hai vạch giới hạn L[SUB]1[/SUB]=AB
-Trương hợp 2 : x <
L[SUB]1[/SUB]
Goi N số khoảng chia giữa AD
Gọi n số khoảng chia giữa AB với BE < AE
*Nếu (N – n) là số chẵn thì lấy L[SUB]1[/SUB] = AB + 2BC với BC=
khoảng
*Nếu (N – n) là số lẻ thì lấy với BC’ =
Mẫu 1: thép
A[SUB]0 [/SUB] =
=83.32 (mm[SUP]2[/SUP])
A[SUB]1[/SUB] =
=24.279 (mm[SUP]2[/SUP])
s[SUB]ch[/SUB] =
= 24.003 (kg)
s[SUB]b[/SUB] =
= 19.20 (kg)
+Độ giãn dài tỉ đối : d% =
x100%= 31.38 %
+Độ thắt: Y% =
x100%=70.83 %
Mẫu 2:gang
+A[SUB]0[/SUB] =
=75.73 (mm[SUP]2[/SUP])
+Độ giãn dài tỉ đối : A[SUB]1[/SUB]=
=70.286 (mm[SUP]2[/SUP])
+Độ giãn dài tỉ đối : d% =
x100% = 46.019 %
+Độ thắt tỉ đối : Y% =
x100% =0.6 %
2.Nhận xét
*Với mẫu dẻo:
-Ở giai đoạn tỉ lệ : quan hệ giữa P và L là tuyến tính
-Giai đoạn chảy : P tăng chậm nhưng biến dạng nhanh
-Giai đoạn bền P tăng lên đến P[SUB]max[/SUB] thì có một chỗ trên mẫu thí nghiệm bắt đầu thắt lại,sau đó lực kéo tăng dần nhưng L vẫn tăng đến khi đứt gãy
*Với mẫu dòn:chỉ có giai đoạn bền tăng nhanh đến cực đại làmmẫu bị đứt trong khi biến dạng rất nhỏ
*So sánh với lý thuyết:
Qua biểu đồ thực tế ta thấy khả năng chịu kéo của thép lớn hơnGang rất nhiều,biểu đồ của mẫu thép phù hợp với lý thuyết biểu đồ
Mẫu gang thì không phù hợp biểu đồ do gang có nhiều tạp chất và Không đồng nhất
Vật liệu dòn khi chịu kéo cũng như khi chịu nén thường bị phá hỏng
Đột ngột khi độ dãn dài tương đối và độ thắt tương đối còn rất nhỏ.
3.Dạng phá hủy
MẪU GANG:
NÉN ĐÚNG TÂM
I.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:
-Quan sát liên hệ giữa lực tác dụng P và độ giãn tuyệt đối
-Xác định đặc trưng cơ học của vật liệu
-Ta dựa vào công thức sau:
+Đối vật liệu dẻo(thép) ta xác định giới hạn chảy của vật liệu
theo công thức:
+Đối với vật liệu dòn(gang) ta xác định giới hạn bền của vật liệu
theo công thức:
II.CƠ SỞ LÝ THUYẾT:
- Dựa theo hai đồ thị nén mẫu thí nghiệm đối với hai loại vật liệu xác
Định giới hạn chảy và giới hạn bền:
III. MẪU THÍ NGHIỆM :
-Làm mẫu hình trụ tròn có chiều cao h[SUB]0[/SUB] và đường kính d[SUB]0[/SUB] để tránh hiện
tượng uốn cục bộ khi nén, nên mẫu phải thỏa điều kiện:
l
-Đường kính đó thường được chọn theo khả năng của máy thí nghiệm:
IV.CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM:
-Lấy hai mẫu thí nghiệm gồm hai loại :gang và thép theo điều kiện
-Của mẫu cho phép. Ta đo độ cao h[SUB]0[/SUB] và đường kính d[SUB]0[/SUB] của từng mẫu bằng
-Thước kẹp,do hai lần lấy giá trị trung bình:
Mẫu thí nghiệm | H[SUB]1[/SUB](mm) | D[SUB]0[/SUB] (mm) |
1.Thép (dẻo) | 10.4 | 11.8 |
2.Gang (dòn) | 11.8 | 9.4 |
Xác định tiết diện mặt cắt (F[SUB]0[/SUB]) theo công thức:
A[SUB]0[/SUB]=
Mẫu 1: A[SUB]0[/SUB]=
Mẫu 2: A[SUB]0[/SUB]=
-Dự đoán cấp tải của máy để đảm bảo an toàn trong phòng thí nghiệm là: P[SUB]cấp tải[/SUB] > A[SUB]o[/SUB]s[SUB]b[/SUB]>
V.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:
-Trong quá trình thí nghiệm ta được các giá trị P[SUB]0[/SUB] , P[SUB]b[/SUB] của mẫu:
Mẫu | H[SUB]o[/SUB](mm) | D[SUB]0[/SUB](mm) | A[SUB]0[/SUB](mm) | P[SUB]tl[/SUB](kg) | P[SUB]ch[/SUB](kg) | P[SUB]b[/SUB](kg) | P[SUB]p hủy[/SUB](kg) |
2.Gang | 11.8 | 9.4 | 69.397 | | | 6850 | 10000 |
1.Thép | 10.4 | 11.8 | 109.35 | | 3500 | | 80000 |
1.Tính d[SUB]ch[/SUB] và d[SUB]b[/SUB] và đối với vật liệu dòn:
+Đối với vật liệu dẻo: (mẫu thép)
d[SUB]ch[/SUB] =
+Đối với vật liệu dòn : (mẫu gang)
d[SUB]b [/SUB] =
2.Hình dạng phá hủy:
3.Nhận xét:
a.Đánh giá
*Đối với vật liệu dẻo : (mẫu thép)
-Ta có giới hạn chảy d[SUB]ch [/SUB]= 32.0073
-Dựa vào bảng vật liệu thì nó tương ứng với thép có mác thép 35,nhóm I
*Đối với vật liệu dòn: (mẫu gang)
-Ta có giới hạn bền s [SUB]b[/SUB] =97.707 (mm[SUP]2[/SUP])
Chứng tỏ gang chịu nén tốt hơn thép
b.Đánh giá quá trình tiến hành thí nghiệm
-Sai số:quá trình thí nghiệm đã xảy ra những sai số sau:
+Sai số do thước đo:
+Sai số do đọc máy :20 kg
-Mô tả máy:gồm các bộ phận chính sau:
+Động lực chính
+Bộ phận điều khiển hệ thống thủy lực
+Bộ phận điều khiển tốc độ tăng tải
+Bộ phận điều khiển cấp tải
+Bộ phận vẽ biểu đồ dạng
+Bộ phần chỉ thị:kim đem là kim chỉ lực ;kim đỏ là kim mang
+Bộ phận tác độn tải
-Mô tả thước kẹp : thước kẹp có sai số
BÀI 2
KÉO ĐÚNG TÂM
I.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM :
*Quan sát mối quan hệ giữa lực tác dụng P và độ giãn tuyệt đối
*Xác định các đặc trưng cơ s[SUB]tl[/SUB] =
*Xác định các đặc trưng tính dẻo của kim loại:
-Độ giãn dài tỉ đối d% =
-Độ thắt tỉ đối Y% =
II.CƠ SỞ LÝ THUYẾT:
Dựa theo đồ thị kéo mẫu thí nghiệm ,ta xác định được P[SUB]tl[/SUB],P[SUB]ch[/SUB],P[SUB]b[/SUB].
Đồ thị kéo thép CT3 Đồ thị kéo thép CT3
III.MẪU THÍ NGHIỆM :
Là hai mẫu gang thỏa điều kiện :L[SUB]0[/SUB] = 10d[SUB]0[/SUB] có dạng như 3 hình
Trụ tròn,hai đầu là hai trục có đường kính là D[SUB]0,[/SUB]còn ở giữa là hình
Trụ có đường kính d[SUB]0[/SUB] (d[SUB]0[/SUB] < D[SUB]0[/SUB]),chỗ tiếp xúc được bo tròn, mẫu thí
Nghiệm là mẫu nguyên không ghép nối.
IV.CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM:
-Đo kích thước mẫu (L[SUB]0[/SUB],d[SUB]0[/SUB]) bằng thước kẹp
-Dự đoán giới hạn bền để định cấp tải trọng : P[SUB]cấp tải[/SUB] > s[SUB]b[/SUB]Ao
Vậy ,lấy P[SUB]cấp tải[/SUB] = 10.000 kg
Các giá trị đo được thể hiện trong bảng sau:
Mẫu | Lo(mm) | Do(mm) | P[SUB]tl[/SUB](kg) | P[SUB]ch[/SUB] (kg) | P[SUB]b[/SUB](kg) | L
| d
|
1 Thép | 92.4 | 10.3 | | | 1600 | 121.4 | 5.56 |
2 Gang | 94 | 9.82 | 1860 | 2000 | 2720 | 94.6 | 9.46 |
V.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:
1.Tính s[SUB]tl,[/SUB]s[SUB]ch[/SUB], s[SUB]b,[/SUB]d%,Y%
Cách đo chiều dài L[SUB]1[/SUB]
*Gọi x là khoảng cách từ chỗ đứt đến vạch giới hạn gần nhất
-Trường hợp 1 :Khi
-Trương hợp 2 : x <
Goi N số khoảng chia giữa AD
Gọi n số khoảng chia giữa AB với BE < AE
*Nếu (N – n) là số chẵn thì lấy L[SUB]1[/SUB] = AB + 2BC với BC=
*Nếu (N – n) là số lẻ thì lấy với BC’ =
Mẫu 1: thép
A[SUB]0 [/SUB] =
A[SUB]1[/SUB] =
s[SUB]ch[/SUB] =
s[SUB]b[/SUB] =
+Độ giãn dài tỉ đối : d% =
+Độ thắt: Y% =
Mẫu 2:gang
+A[SUB]0[/SUB] =
+Độ giãn dài tỉ đối : A[SUB]1[/SUB]=
+Độ giãn dài tỉ đối : d% =
+Độ thắt tỉ đối : Y% =
2.Nhận xét
*Với mẫu dẻo:
-Ở giai đoạn tỉ lệ : quan hệ giữa P và L là tuyến tính
-Giai đoạn chảy : P tăng chậm nhưng biến dạng nhanh
-Giai đoạn bền P tăng lên đến P[SUB]max[/SUB] thì có một chỗ trên mẫu thí nghiệm bắt đầu thắt lại,sau đó lực kéo tăng dần nhưng L vẫn tăng đến khi đứt gãy
*Với mẫu dòn:chỉ có giai đoạn bền tăng nhanh đến cực đại làmmẫu bị đứt trong khi biến dạng rất nhỏ
*So sánh với lý thuyết:
Qua biểu đồ thực tế ta thấy khả năng chịu kéo của thép lớn hơnGang rất nhiều,biểu đồ của mẫu thép phù hợp với lý thuyết biểu đồ
Mẫu gang thì không phù hợp biểu đồ do gang có nhiều tạp chất và Không đồng nhất
Vật liệu dòn khi chịu kéo cũng như khi chịu nén thường bị phá hỏng
Đột ngột khi độ dãn dài tương đối và độ thắt tương đối còn rất nhỏ.
MẪU GANG: