Báo cáo Thí nghiệm Sức bền vật liệu - Trần Song Ánh

TRƯỜN BÁO SỨ G ĐẠI HỌ C C C KIẾN KHO ÁO BỀN TP. HỒ CH TRÚC T A XÂY D TH VẬ GV SV M Lớ Nh Í MINH NG HÀNH PH ỰNG Í NG T HD : TH : SSV : p : óm : ÀY 9/3/200 Ố HỒ C HI LIỆ TRẦN TRẦN X07006 X07A1 I 9 HÍ MINH ỆM U QUỐC HÙN SONG ÁNH 7 G Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 2 THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU A. GIỚI THIỆU CHUNG • Ngành đào tạo : KTCT • Số tiết thí nghiệm : 15 tiết • Thời điểm thí nghiệm : các bài thí nghiệm được thực hiện sau khi sinh viên đã được học các phần lý thuyết tương ứng. • Các loại vật liệu xây dựng thí nghiệm : gạch ống, gạch thẻ, xi măng, bê tông, thép, gang, gỗ. B. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU Sau khi thực hành thí nghiệm, sinh viên cần đạt được các yêu cấu sau: • hiểu biết cơ bản về công tác thí nghiệm ( khâu chuản bị mẫu, trang thiết bị, thí nghiệm, xử lý số liệu và đánh giá kết quả) • nâng cao hiểu biết về quá trình chịu lực từ khi bắt đầu gia tải đến khi vật liệu bị phá hoại. • Xác định được một số chỉ tiêu cơ lý vật liệu xây dựng như : giới hạn cường độ chịu nén, chịu kéo, chịu uốn, độ sụt và mác vật liệu • Hiểu được tính năng sử dụng và biết vận hành các trang thiết bị thí nghiệm. C. TỔ CHỨC THÍ NGHIỆM • Một nhóm thí nghiệm gồm có 15 sinh viên. Mỗi sinh viên được hướng dẫn trực tiếp thực hành thí nghiệm với từng bài thí nghiệm cụ thể. • Các bài thí nghiệm gồm có: Bài 1. Thí nghiệm kéo thép. Bài 2. Thí nghiệm kéo gang. Bài 3. Thí nghiệm nén gang. Bài 4. Thí nghiệm kéo gỗ dọc thớ. Bài 5. Thí nghiệm nén gỗ dọc thớ. Bài 6. Thí nghiệm uốn phẳng mẫu gỗ. D. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Được trình bày theo nội dung của từng bài cụ thể. Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 3 Bài 1. THÍ NGHIỆM KÉO THÉP (mẫu 1) 1. Kích thước mẫu 1: - Trước khi kéo: Chiều dài : L0=75.5mm Đường kính : d0=7.9mm Diện tích tiết diện : F0=0.49 cm2 - Sau khi kéo: Chiều dài : L1=94.85mm Đường kính : d1=4.95mm Diện tích tiết diện : F1=0.192 cm2 2. Số liệu thí nghiệm: Cấp tải trọng (kG) Chỉ số đồng hồ đo BD dài ∆l (mm) εZ=∆l/l0 (%) σzൌN/F (kG/cm2) 100.00 25.00 0.00 0.00 204.08 370.00 23.54 1.46 1.93 755.10 550.00 22.90 2.10 2.78 1122.45 710.00 22.38 2.62 3.47 1448.98 870.00 21.90 3.10 4.11 1775.51 1060.00 21.35 3.65 4.83 2163.27 1270.00 20.89 4.11 5.44 2591.84 1510.00 20.36 4.64 6.15 3081.63 1710.00 19.97 5.03 6.66 3489.80 1860.00 19.51 5.49 7.27 3795.92 2020.00 16.26 8.74 11.58 4122.45 2150.00 15.82 9.18 12.16 4387.76 2250.00 13.53 11.47 15.19 4591.84 2350.00 11.04 13.96 18.49 4795.92 2440.00 9.45 15.55 20.60 4979.59 2480.00 8.41 16.59 21.97 5061.22 2490.00 5.26 19.74 26.15 5081.63 2310.00 1.11 23.89 31.64 4714.29 2110.00 0.11 24.89 32.97 4306.12 1750.00 -1.85 26.85 35.56 3571.43 Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 4 3. Vẽ đồ thị quan hệ giữa ứng suất và biến dạng: 4. Xác định các chỉ tiêu cơ lý vật liệu: - Giới hạn đàn hồi : 21710 3489.8( / ) 0.49 dh dh P kG cm F σ = = = - Giới hạn chảy : 22020 4122.45( / ) 0.49 ch ch P kG cm F σ = = = - Giới hạn bền : 22490 5081.63( / ) 0.49 b b P kG cm F σ = = = - Mô đun đàn hồi : E=tgφ= 23489.796 52086.5( / ) 0.067 kG cmσε = = - Hệ số nở hông : / / 0.3X z y zμ ε ε ε ε= = = - Mô đun đàn hồi trượt : 252086.5 20033.27( / ) 2(1 ) 2(1 0.3) EG kG cmμ= = =+ + - Độ thắt tỉ đối : 0 2 0 0.49 0.192 61% 0.49 F F F − −Ψ = = = 5. Nhận xét quá trình kéo mẫu: - Sau khi kẹp mẫu ở tải trọng 100 kG bắt đầu tăng lực từng cấp. trong giai đoạn tải trọng từ 100- 1710 kG ta thấy lực tăng và biến dạng cũng tăng theo, đồ thị có dạng đường thẳng, giai đoạn này gọi là giai đoạn đàn hồi, giới hạn đàn hồi là 3489.8(kG/cm2). - sau đó tiếp tục gia tải nhưng đồng hồ tải trọng tăng không đáng kể trong khi đồng hồ đo biến dạng tăng nhanh. Đồ thị có dạng đường 204.08 755.10 1122.45 1448.98 1775.51 2163.27 2591.84 3081.63 3489.80 3795.92 4122.45 4387.76 4591.84 4795.92 4979.59 5061.22 5081.63 4714.29 4306.12 3571.43 0.00 1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00 6000.00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 σ ε ĐỒ THỊ QUAN HỆ ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 5 cong gần như nằm ngang, giai đoạn này gọi là giai đoạn chảy, tải trọng lớn nhất là 2020 kG. ứng với giới hạn chảy 4122.45 (kG/cm2). - Tiếp tục gia tải đồng hồ đo tải trọng tăng và đồng hồ biến dạng cũng tăng , như vậy vật liệu bắt đầu đối phó với lực, đồ thị có dạng đường cong. Gọi là giai đoạn bền, lực lớn nhất là 2490 kG ứng với giới hạn bền 5081.63(kG/cm2) và tại vị trí này mẫu bắt đầu xuất hiện eo thắt. - Tiếp tục gia tải ta thấy đồng hồ đo biến dạng tăng nhưng đồng hồ tải trọng có hiện tượng dao động và tách kim đến vị trí lực 1750 kG thì có tiếng nổ và mẫu bị đứt tại vị trí eo thắt. - Sau đó lấy mẫu ra kiểm tra thấy đường kính tại eo thắt chỉ còn 4.95mm giảm 2.95mm so với ban đầu, độ thắt tỉ đối là 61%. Chiều dài sau thí nghiệm là 94.85mm tăng 19.35mm. Như vậy thép là vật liệu dẻo các kết quả thu được phù hợp với lý thuyết. - Kết luận: thép là vật liệu dẻo chịu kéo tốt Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 6 Bài 1. THÍ NGHIỆM KÉO THÉP (mẫu 2) 1. Kích thước mẫu 2: - Trước khi kéo: Chiều dài : L0=77.7mm Đường kính : d0=7.8mm Diện tích tiết diện : F0=0.478 cm2 - Sau khi kéo: Chiều dài : L2=97.7mm Đường kính : d2=5.25mm Diện tích tiết diện : F2=0.216 cm2 2. Số liệu thí nghiệm: Cấp tải trọng (kG) Chỉ số đồng hồ đo BD dài ∆l (mm) εZ=∆l/l0 (%) σzൌN/F (kG/cm2) 100.00 25.00 0.00 0.00 209.21 300.00 24.00 1.00 1.29 627.62 510.00 23.30 1.70 2.19 1066.95 690.00 22.72 2.28 2.93 1443.51 820.00 22.49 2.51 3.23 1715.48 990.00 22.00 3.00 3.86 2071.13 1190.00 21.59 3.41 4.39 2489.54 1450.00 21.03 3.97 5.11 3033.47 1650.00 20.63 4.37 5.62 3451.88 1820.00 20.30 4.70 6.05 3807.53 1870.00 19.00 6.00 7.72 3912.13 2020.00 17.57 7.43 9.56 4225.94 2140.00 16.80 8.20 10.55 4476.99 2230.00 16.24 8.76 11.27 4665.27 2310.00 13.65 11.35 14.61 4832.64 2410.00 12.69 12.31 15.84 5041.84 2430.00 11.14 13.86 17.84 5083.68 2330.00 4.28 20.72 26.67 4874.48 2110.00 2.60 22.40 28.83 4414.23 1830.00 -3.26 28.26 36.37 3828.45 1810.00 -3.50 28.50 36.68 3786.61 Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 7 3. Vẽ đồ thị quan hệ giữa ứng suất và biến dạng: 4. Xác định các chỉ tiêu cơ lý vật liệu: - Giới hạn đàn hồi : 21650 3451.88( / ) 0.478 dh dh P kG cm F σ = = = - Giới hạn chảy : 21820 3807.5( / ) 0.478 ch ch P kG cm F σ = = = - Giới hạn bền : 22430 5083.68( / ) 0.478 b b P kG cm F σ = = = - Mô đun đàn hồi : E=tgφ= 23451.883 61640.76( / ) 0.056 kG cmσε = = - Hệ số nở hông : / / 0.3X z y zμ ε ε ε ε= = = - Mô đun đàn hồi trượt : 261640.76 23707.98( / ) 2(1 ) 2(1 0.3) EG kG cmμ= = =+ + - Độ thắt tỉ đối : 0 2 0 0.478 0.216 55% 0.478 F F F − −Ψ = = = 5. Nhận xét quá trình kéo mẫu: - Sau khi kẹp mẫu ở tải trọng 100 kG bắt đầu tăng lực từng cấp. trong giai đoạn tải trọng từ 100- 1650 kG ta thấy lực tăng và biến dạng cũng tăng theo, đồ thị có dạng đường thẳng, giai đoạn này gọi là giai đoạn đàn hồi, giới hạn đàn hồi là 3451.88(kG/cm2). 209.21 627.62 1066.95 1443.51 1715.48 2071.13 2489.54 3033.47 3451.88 3807.53 3912.13 4225.94 4476.99 4665.27 4832.64 5041.84 5083.68 4874.48 4414.23 3828.45 3786.61 0.00 1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00 6000.00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 σ ε ĐỒ THỊ QUAN HỆ ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 8 - sau đó tiếp tục gia tải nhưng đồng hồ tải trọng tăng không đáng kể trong khi đồng hồ đo biến dạng tăng nhanh. Đồ thị có dạng đường cong gần như nằm ngang, giai đoạn này gọi là giai đoạn chảy, tải trọng lớn nhất là 1870 kG. ứng với giới hạn chảy 3807.5 (kG/cm2). - Tiếp tục gia tải đồng hồ đo tải trọng tăng và đồng hồ biến dạng cũng tăng , như vậy vật liệu bắt đầu đối phó với lực, đồ thị có dạng đường cong. Gọi là giai đoạn bền, lực lớn nhất là 2430 kG ứng với giới hạn bền 5083.68(kG/cm2) và tại vị trí này mẫu bắt đầu xuất hiện eo thắt. - Tiếp tục gia tải ta thấy đồng hồ đo biến dạng tăng nhưng đồng hồ tải trọng có hiện tượng dao động và tách kim đến vị trí lực 1810 kG thì có tiếng nổ và mẫu bị đứt tại vị trí eo thắt. - Sau đó lấy mẫu ra kiểm tra thì ta thấy đường kính tại eo thắt chỉ còn 5.25mm giảm 2.55mm so với ban đầu, độ thắt tỉ đối là 55%. Chiều dài sau thí nghiệm là 97.7mm tăng 20.0mm. Như vậy thép là vật liệu dẻo các kết quả thu được phù hợp với lý thuyết. - Kết luận: thép là vật liệu dẻo chịu kéo tốt Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 9 Bài 1. THÍ NGHIỆM KÉO THÉP (mẫu 3) 1. Kích thước mẫu 3: - Trước khi kéo: Chiều dài : L0=78.5mm Đường kính : d0=8.1mm Diện tích tiết diện : F0=0.515 cm2 - Sau khi kéo: Chiều dài : L3=96.76mm Đường kính : d3=4.8mm Diện tích tiết diện : F3=0.181 cm2 2. Số liệu thí nghiệm: Cấp tải trọng (kG) Chỉ số đồng hồ đo BD dài ∆l (mm) εZ=∆l/l0 (%) σzൌN/F (kG/cm2) 130.00 25.00 0.00 0.00 252.43 350.00 24.04 0.96 1.22 679.61 550.00 23.15 1.85 2.36 1067.96 720.00 22.64 2.36 3.01 1398.06 850.00 22.34 2.66 3.39 1650.49 1040.00 21.77 3.23 4.11 2019.42 1320.00 21.06 3.94 5.02 2563.11 1510.00 20.71 4.29 5.46 2932.04 1730.00 20.31 4.69 5.97 3359.22 1850.00 19.78 5.22 6.65 3592.23 1940.00 16.27 8.73 11.12 3766.99 2120.00 14.08 10.92 13.91 4116.50 2250.00 10.65 14.35 18.28 4368.93 2330.00 9.22 15.78 20.10 4524.27 2350.00 6.26 18.74 23.87 4563.11 2370.00 4.01 20.99 26.74 4601.94 2130.00 2.97 22.03 28.06 4135.92 1900.00 -3.69 28.69 36.55 3689.32 1730.00 -4.17 29.17 37.16 3359.22 Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 10 3. Vẽ đồ thị quan hệ giữa ứng suất và biến dạng: 4. Xác định các chỉ tiêu cơ lý vật liệu: - Giới hạn đàn hồi : 21730 3359.22( / ) 0.515 dh dh P kG cm F σ = = = - Giới hạn chảy : 21940 3766.99( / ) 0.515 ch ch P kG cm F σ = = = - Giới hạn bền : 22370 4601.94( / ) 0.515 b b P kG cm F σ = = = - Mô đun đàn hồi : E=tgφ= 23359.223 55987( / ) 0.06 kG cmσε = = - Hệ số nở hông : / / 0.3X z y zμ ε ε ε ε= = = - Mô đun đàn hồi trượt : 255987 21533.5( / ) 2(1 ) 2(1 0.3) EG kG cmμ= = =+ + - Độ thắt tỉ đối : 0 2 0 0.515 0.181 65% 0.515 F F F − −Ψ = = = 5. Nhận xét quá trình kéo mẫu: - Sau khi kẹp mẫu ở tải trọng 130 kG bắt đầu tăng lực từng cấp. trong giai đoạn tải trọng từ 130- 1730 kG ta thấy lực tăng và biến dạng cũng tăng theo, đồ thị có dạng đường thẳng, giai đoạn này gọi là giai đoạn đàn hồi, giới hạn đàn hồi là 3359.22(kG/cm2). 252.43 679.61 1067.96 1398.06 1650.49 2019.42 2563.11 2932.04 3359.22 3592.23 3766.99 4116.50 4368.93 4524.27 4563.11 4601.94 4135.92 3689.32 3359.22 0.00 500.00 1000.00 1500.00 2000.00 2500.00 3000.00 3500.00 4000.00 4500.00 5000.00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 σ ε ĐỒ THỊ QUAN HỆ ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 11 - sau đó tiếp tục gia tải nhưng đồng hồ tải trọng tăng không đáng kể trong khi đồng hồ đo biến dạng tăng nhanh. Đồ thị có dạng đường cong gần như nằm ngang, giai đoạn này gọi là giai đoạn chảy, tải trọng lớn nhất là 1940 kG. ứng với giới hạn chảy 3766.99 (kG/cm2). - Tiếp tục gia tải đồng hồ đo tải trọng tăng và đồng hồ biến dạng cũng tăng , như vậy vật liệu bắt đầu đối phó với lực, đồ thị có dạng đường cong. Gọi là giai đoạn bền, lực lớn nhất là 2370 kG ứng với giới hạn bền 4601.94(kG/cm2) và tại vị trí này mẫu bắt đầu xuất hiện eo thắt. - Tiếp tục gia tải ta thấy đồng hồ đo biến dạng tăng nhưng đồng hồ tải trọng có hiện tượng dao động và tách kim đến vị trí lực 1730 kG thì có tiếng nổ và mẫu bị đứt tại vị trí eo thắt. - Sau đó lấy mẫu ra kiểm tra thì ta thấy đường kính tại eo thắt chỉ còn 4.8mm giảm 3.3mm so với ban đầu, độ thắt tỉ đối là 65%. Chiều dài sau thí nghiệm là 96.76mm tăng 18.26mm. Như vậy thép là vật liệu dẻo các kết quả thu được phù hợp với lý thuyết. - Kết luận: thép là vật liệu dẻo chịu kéo tốt Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 12 • Nhận xét chung thí nghiệm kéo thép: - Qua ba thí nghiệm trên cho thấy các mẫu thép khi bị kéo đều qua 3 giai đoạn : đàn hồi, chảy và củng cố. - Các mẫu sau thí nghiệm đều có eo thắt và biến dạng dài tăng khá nhiều khoảng 2cm. - Các chỉ tiêu cơ lý vật liệu sai lệch nhau không đáng kể. - Thép là vật liệu dẻo chịu kéo tốt. - Các kết quả chứng minh được thực tiễn và lý thuyết là hoàn toàn phù hợp. - Tuy nhiên trong các đồ thị có vài vị trí sai khác không đáng kể do nhiều nguyên nhân : sai số do người đọc đồng hồ, do trang thiết bị… Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 13 Bài 2. THÍ NGHIỆM KÉO GANG (mẫu 1) 1. Kích thước mẫu 1: - Trước khi kéo: Chiều dài : L0=98mm Đường kính : d0=10mm Diện tích tiết diện : F0= 0.785cm2 - Sau khi kéo: Chiều dài : L1=98.8mm Đường kính : d1= d0 =10mm Diện tích tiết diện : F1=0.785 cm2 2. Số liệu thí nghiệm: Cấp tải trọng (kG) Chỉ số đồng hồ đo BD dài ∆l (mm) εZ=∆l/l0 (%) σzൌN/F (kG/cm2) 130 25 0 0.00 165.61 320 21.97 3.03 3.09 407.64 550 19.79 5.21 5.32 700.64 810 18.52 6.48 6.61 1031.85 1050 17.62 7.38 7.53 1337.58 1280 16.9 8.10 8.27 1630.57 1550 16.09 8.91 9.09 1974.52 1810 15.27 9.73 9.93 2305.73 2060 13.8 11.20 11.43 2624.20 Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 14 3. Vẽ đồ thị quan hệ giữa ứng suất và biến dạng: 4. Xác định các chỉ tiêu cơ lý vật liệu: - Giới hạn bền : 22060 2624.2( / ) 0.785 b b P kG cm F σ = = = - Mô đun đàn hồi : E=tgφ= 21337.58 17763.3( / ) 0.0753 kG cmσε = = - Hệ số nở hông : / / 0.25X z y zμ ε ε ε ε= = = - Mô đun đàn hồi trượt : 217763.3 6832( / ) 2(1 ) 2(1 0.3) EG kG cmμ= = =+ + 5. Nhận xét quá trình kéo mẫu: - Tiến hành thí nghiệm với mức tải trọng 130kG. khi tải trọng tăng thì đồng hồ đo biến dạng cũng tăng nhưng rất chậm. tiếp tục tăng tải trọng đến mức 2060kG thì thanh gang bị gãy đột ngột (có tiếng nổ). đồ thị là đường cong liên tục không chia ra các giai đoạn như thép, và cũng không có giới hạn chảy mà chỉ có giới hạn bền 2624.2 (kG/cm2) - Sau thí nghiệm lấy mẫu ra kiểm tra ta thấy không xuất hiện eo thắt đường kính trên thanh hầu như bảo toàn .biến dạng dài rất ít 0.8mm. Như vậy gang là vật liệu dòn, kết quả thí nghiệm phù hợp với lý thuyết. - Kết luận: gang là vật liệu dòn chịu kéo kém 165.61 407.64 700.64 1031.85 1337.58 1630.57 1974.52 2305.73 2624.20 0.00 500.00 1000.00 1500.00 2000.00 2500.00 3000.00 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 σ ε ĐỒ THỊ QUAN HỆ ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 15 Bài 2. THÍ NGHIỆM KÉO GANG (mẫu 2) 1. Kích thước mẫu 2: - Trước khi kéo: Chiều dài : L0=98.2mm Đường kính : d0=10.2mm Diện tích tiết diện : F0= 0.817cm2 - Sau khi kéo: Chiều dài : L2=98.9mm Đường kính : d2= d0 =10.2mm Diện tích tiết diện : F2=0.817 cm2 2. Số liệu thí nghiệm: Cấp tải trọng (kG) Chỉ số đồng hồ đo BD dài ∆l (mm) εZ=∆l/l0 (%) σzൌN/F (kG/cm2) 80 25 0 0.00 97.92 310 21.46 3.54 3.60 379.44 520 19.71 5.29 5.39 636.47 720 18.55 6.45 6.57 881.27 1010 17.52 7.48 7.62 1236.23 1260 16.71 8.29 8.44 1542.23 1470 15.93 9.07 9.24 1799.27 1620 15.21 9.79 9.97 1982.86 1840 12.2 12.8 13.03 2252.14 Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 16 3. Vẽ đồ thị quan hệ giữa ứng suất và biến dạng: 4. Xác định các chỉ tiêu cơ lý vật liệu: - Giới hạn bền : 21840 2252( / ) 0.817 b b P kG cm F σ = = = - Mô đun đàn hồi : E=tgφ= 21236.23 16223.5( / ) 0.0762 kG cmσε = = - Hệ số nở hông : / / 0.25X z y zμ ε ε ε ε= = = - Mô đun đàn hồi trượt : 216223.5 6239.8( / ) 2(1 ) 2(1 0.3) EG kG cmμ= = =+ + 5. Nhận xét quá trình kéo mẫu: - Tiến hành thí nghiệm với mức tải trọng 80kG. khi tải trọng tăng thì đồng hồ đo biến dạng cũng tăng nhưng rất chậm. tiếp tục tăng tải trọng đến mức 1840kG thì thanh gang bị gãy đột ngột (có tiếng nổ). đồ thị là đường cong liên tục không chia ra các giai đoạn như thép, và cũng không có giới hạn chảy mà chỉ có giới hạn bền 2252 (kG/cm2) - Sau thí nghiệm lấy mẫu ra kiểm tra ta thấy không xuất hiện eo thắt đường kính trên thanh hầu như bảo toàn .biến dạng dài rất ít 0.7mm. Như vậy gang là vật liệu dòn, kết quả thí nghiệm phù hợp với lý thuyết. - Kết luận: gang là vật liệu dòn chịu kéo kém 97.92 379.44 636.47 881.27 1236.23 1542.23 1799.27 1982.86 2252.14 0.00 500.00 1000.00 1500.00 2000.00 2500.00 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 σ ε ĐỒ THỊ QUAN HỆ ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 17 Bài 2. THÍ NGHIỆM KÉO GANG (mẫu 3) 1. Kích thước mẫu 3: - Trước khi kéo: Chiều dài : L0=100mm Đường kính : d0=9.9mm Diện tích tiết diện : F0= 0.77cm2 - Sau khi kéo: Chiều dài : L3=102mm Đường kính : d3= d0 =10mm Diện tích tiết diện : F3=0.77 cm2 2. Số liệu thí nghiệm: Cấp tải trọng (kG) Chỉ số đồng hồ đo BD dài ∆l (mm) εZ=∆l/l0 (%) σz=N/F (kG/cm2) 110 25 0 0 142.86 330 22.42 2.58 2.58 428.57 530 20.78 4.22 4.22 688.31 700 19.63 5.37 5.37 909.09 1000 18.45 6.55 6.55 1298.70 1280 17.43 7.57 7.57 1662.34 1550 16.62 8.38 8.38 2012.99 1740 15.97 9.03 9.03 2259.74 1900 14.3 10.7 10.7 2467.53 Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 18 3. Vẽ đồ thị quan hệ giữa ứng suất và biến dạng: 4. Xác định các chỉ tiêu cơ lý vật liệu: - Giới hạn bền : 21900 2467.5( / ) 0.77 b b P kG cm F σ = = = - Mô đun đàn hồi : E=tgφ= 21662.34 21959( / ) 0.0757 kG cmσε = = - Hệ số nở hông : / / 0.25X z y zμ ε ε ε ε= = = - Mô đun đàn hồi trượt : 217763.3 6832( / ) 2(1 ) 2(1 0.3) EG kG cmμ= = =+ + 5. Nhận xét quá trình kéo mẫu: - Tiến hành thí nghiệm với mức tải trọng 110kG. khi tải trọng tăng thì đồng hồ đo biến dạng cũng tăng nhưng rất chậm. tiếp tục tăng tải trọng đến mức 1900kG thì thanh gang bị gãy đột ngột (có tiếng nổ). đồ thị là đường cong liên tục không chia ra các giai đoạn như thép, và cũng không có giới hạn chảy mà chỉ có giới hạn bền 2467.5 (kG/cm2) - Sau thí nghiệm lấy mẫu ra kiểm tra ta thấy không xuất hiện eo thắt đường kính trên thanh hầu như bảo toàn .biến dạng dài rất ít 2mm. Như vậy gang là vật liệu dòn, kết quả thí nghiệm phù hợp với lý thuyết. - Kết luận: gang là vật liệu dòn chịu kéo kém 142.86 428.57 688.31 909.09 1298.70 1662.34 2012.99 2259.74 2467.53 0.00 500.00 1000.00 1500.00 2000.00 2500.00 3000.00 0 2 4 6 8 10 12 σ ε ĐỒ THỊ QUAN HỆ ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 19 • Nhận xét chung thí nghiệm kéo gang: - Đồ thị là đường cong tăng dần theo giá trị của ứng suất, đồ thị không có giới hạn chảy mà chỉ có giới hạn bền . - Các mẫu sau thí nghiệm đều không có eo thắt và biến dạng dài tăng rất ít. - Các chỉ tiêu cơ lý vật liệu sai lệch nhau không đáng kể. - Gang là vật liệu dòn chịu kéo không tốt. - Các kết quả chứng minh được thực tiễn và lý thuyết là hoàn toàn phù hợp. - Tuy nhiên trong các đồ thị có vài vị trí sai khác không đáng kể do nhiều nguyên nhân : sai số do người đọc đồng hồ, do trang thiết bị… Baùo caùo TN Söùc Beàn Vaät Lieäu 20 Bài 3. THÍ NGHIỆM NÉN GANG (mẫu 1) 1. Kích thước mẫu 1: - Trước khi kéo: Chiều dài : L0=10mm Đường kính : d0=5.8mm Diện tích tiết diện : F0=0.264cm2 - Sau khi kéo: Chiều dài : L1=mm Đường kính : d1= 6.2mm Diện tích tiết diện : F1=0.3 cm2 2. Số liệu thí nghiệm: Cấp tải trọng (kG) Chỉ số đồng hồ đo BD dài ∆l (mm) εZ=∆l/l0 (%) σzൌN/F (kG/cm2) 280.00 0.00 0.00 0.00 1060.61 360.00 0.08 0.08 0.80 1363.64 790.00 0.31 0.31 3.10 2992.42 1140.00 0.53 0.53 5.30 4318.18 1440.00 0.68 0.68 6.80 5454.55 1680.00 0.83 0.83 8.30 6363.64 2000.00 1.11 1.11 11.10 7575.76 2160.00 1.28 1.28 12.80 8181.82