Расчет полосы на растяжение
2.4. РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ Основной задачей расчета конструкции на растяжение является обеспечение ее прочности в условиях эксплуатации. Условие прочности – оценка прочности элемента конструкции, сводящаяся к сравнению расчетных напряжений с допускаемыми: σ≤рσ[р ]; σ с ≤[ с],σ (2.9) где σр и σс – наибольшие расчетные растягивающие и сжимающие напряжения; [σр] и [σс] – допускаемые напряжения при растяжении и сжатии. Допускаемое напряжение – наибольшее напряжение, которое можно допустить в элементе конструкции при условии его безопасной, долговечной и надежной работы: Здесь σпред – предельное напряжение (состояние), при котором конструкция перестает удовлетворять эксплуатационным требованиям; им мо- гут быть предел текучести, предел прочности, предел выносливости, пре- дел ползучести и др. Для конструкций из пластичных материалов при определении допускаемых напряжений используют предел текучести σт (рис. 2.4, а). Это связано с тем, что в случае его превышения деформации резко возрастают при незначительном увеличении нагрузки и конструкция перестает удовлетворять условиям эксплуатации. Допускаемое напряжение в этом случае определяют как Для хрупких материалов (чугун, бетон, керамика) где σвр и σвс – пределы прочности при растяжении и сжатии (рис. 2.4, б). Здесь [n] – нормативный коэффициент запаса прочности. В зависимости от той предельной характеристики, с которой сравнивают расчетное напряжение σ, различают [nт] – нормативный коэффициент запаса прочности по отношению к пределу текучести σт и [nв] – нормативный коэффициент запаса прочности по отношению к пределу прочности σв. Запас прочности – отношение предельно допустимой теоретической нагрузки к той нагрузке, при которой возможна безопасная работа конструкции с учетом случайных перегрузок, непредвиденных дефектов и недостоверности исходных данных для теоретических расчетов. Нормативные коэффициенты запаса прочности зависят: − от класса конструкции (капитальная, временная), − намечаемого срока эксплуатации, − условий эксплуатации (радиация, коррозия, загнивание), − вида нагружения (статическое, циклическое, ударные нагрузки) − неточности задания величины внешних нагрузок, − неточности расчетных схем и приближенности методов расчета − и других факторов. Нормативный коэффициент запаса прочности не может быть единым на все случаи жизни. В каждой отрасли машиностроения сложились свои подходы, методы проектирования и приемы технологии. В изделиях общего машиностроения принимают [nт] = 1,3 – 2,2; [nв] = 3 – 5. Вероятность выхода из строя приближенно можно оценить с помощью коэффициента запаса в условии прочности: n = 1 соответствует вероятности невыхода из строя 50 %; n = 1,2 соответствует вероятности невыхода из строя 90 %; n = 1,5 соответствует вероятности невыхода из строя 99 %; n = 2 соответствует вероятности невыхода из строя 99,9 %. Для неответственных деталей n = 2 много. Для ответственных – мало. Так для каната подъемного лифта это означает на 1000 подъемов одно падение. При расчете конструкций на прочность встречаются три вида задач, которые вытекают из условия прочности а) поверочный расчет (проверка прочности). Известны усилие N и площадь A. Вычисляют σ = N/A и, сравнивая его с предельным σт или σв (для пластичного и хрупкого материалов соответственно), находят фактический коэффициент запаса прочности который затем сопоставляют с нормативным [n]; б) проектный расчет (подбор сечения). Известны внутреннее усилие N и допускаемое напряжение [σ]. Определяют требуемую площадь поперечного сечения стержня в) определение грузоподъемности (несущей способности). Известны площадь А и допускаемое напряжение [σ]. Вычисляют внутреннее усилие N≤N[ ] = ⋅[σ]A, (2.15) а затем в соответствие со схемой нагружения – величину внешней нагрузки F ≤ [F].
Источник
где N — продольная растягивающая сила, действующая на стержень;
F — площадь поперечного сечения стержня;
σ — нормальные напряжения, возникающие в рассматриваемом поперечном сечении стержня в ответ на действие растягивающей продольной силы;
Rр — расчетное сопротивление материала стержня растяжению (для некоторых материалов расчетные сопротивления растяжению, сжатию, изгибу и т.п. могут различаться).
Визуально это может выглядеть так:
Рисунок 525.1. Нормальные напряжения при растяжении прямолинейного стержня.
На рисунке 525.1.а) мы видим прямолинейный стержень длиной l, показанный серым цветом, к которому приложена растягивающая сила N. При этом точка приложения силы находится на нейтральной оси стержня, совпадающей с осью х, показанной пунктирной линией.
Для упрощения расчетов заменяем опору А соответствующей опорной реакцией А (рис.525.1.б). Исходя из условий статического равновесия:
∑х = А + N = 0 (149.5.2)
А = — N (525.2)
Это означает, что опорная реакция A равна по значению растягивающей силе N, но направлена в противоположную сторону.
Если взглянуть на эту ситуацию под некоторым углом, то она будет выглядеть так, как показано на рисунке 525.1.в). На этом рисунке мы видим, что нормальные напряжения — это реакция материала на действие растягивающей силы и направлены эти напряжения в сторону, противоположную действию сил. Другими словами нормальные напряжения препятствуют деформации растяжения, и направлены на то, чтобы вернуть материалу исходную форму. Иногда для упрощения восприятия нормальные напряжения, возникающие при растяжении, принято изображать направленными от сечения, как показано на рисунке 525.1.г), а сжимающие напряжения — направленными к сечению. С точки зрения физики такая замена вполне допустима, так как нормальные напряжения (внутренние силы) можно рассматривать как плоскую нагрузку, распределенную по всей площади сечения (внешнюю силу). Как правило растягивающие нормальные напряжения рассматриваются как положительные, а сжимающие — как отрицательные.
Сечение стержня, показанное на рисунке 525.1.в) розовым цветом, является перпендикулярным нейтральной оси стержня и называется поперечным сечением.
Как следует из формулы (525.1) и из приведенного рисунка, длина стержня l на значение нормальных напряжений никак не влияет. А вот параметры поперечного сечения стержня: ширина сечения b и высота сечения h, если сечение прямоугольное, очень даже влияют, так как от этих параметров зависит площадь F поперечного сечения.
Примечание: конечно же поперечное сечение стержня далеко не всегда имеет прямоугольную форму, как показано на рисунке 525.1.в). Поперечное сечение может быть и круглым, и овальным, и ромбическим, и вообще иметь любую сколь угодно сложную форму, тем не менее форма поперечного сечения никак на значение нормальных напряжений не влияет (во всяком случае такое допущение принимается в теории сопротивления материалов), а влияет только площадь сечения, определить которую тем сложнее, чем более сложной является форма поперечного сечения.
Проверить данные постулаты теории сопротивления материалов очень легко и просто. Достаточно взять нитку и попробовать ее разорвать (вариант а)). Затем разорвать нитки с с той же катушки, но б) более короткую и в) более длинную, чем в первом случае. Во всех трех случаях усилие, которое необходимо приложить для разрыва нитки, будет примерно одинаковым.
Но если одну из ниток сложить вдвое и попробовать разорвать, то усилие, необходимое для разрыва нитки, увеличится в 2 раза. Все потому, что условная площадь сечения стержня, работающего на растяжение, увеличится при складывании нитки в 2 раза.
Таким образом известная пословица: «где тонко, там и рвется» в переводе на язык теории сопротивления материалов будет звучать примерно так: «при действии растягивающих нормальных напряжений разрушение материала, обладающего постоянным сопротивлением растяжению по всей длине, будет происходить в сечении с минимальной площадью». Это особенно актуально для стержней с изменяющейся по длине площадью сечения.
С учетом различных факторов формула (525.1) может иметь другой вид:
Nγn/Fn = σ ≤ Rрγs (512.1.2)
где γn — коэффициент надежности по нагрузке (как правило больше единицы), Fn — минимальная площадь сечения (с учетом возможных ослаблений отверстиями, пазами и т.п.), γs — коэффициент условий работы (как правило меньше единицы).
Т.е. теория сопротивления материалов допускает, что нормальные напряжения в стержне могут быть равны расчетному сопротивлению материала на растяжение, умноженному на коэффициент условий работы.
Пример расчета стержня на растяжение
Дано: На стальной стержень (см. рис.525.1.а)) с расчетным сопротивлением Rp = 2250 кг/см2 действует продольная растягивающая сила N = 30 тонн. Коэффициент надежности по нагрузке γn = 1.05, коэффициент условий работы γs = 0.9. Собственным весом стержня в виду его незначительности по сравнению с действующей нагрузкой для упрощения расчетов можно пренебречь. Предполагается, что нагрузка прикладывается по всей площади поперечного сечения стержня, т.е. возникающие нормальные напряжения будут равномерно распределенными по всей площади сечения.
Требуется: Подобрать диаметр стержня.
Решение:
1. Определяем требуемую площадь сечения стержня, преобразовав формулу (525.1.2)
F = Nγn/Rpγs = 30000·1.05/(2250·0.9) = 15.56 см2.
2. Определяем диаметр стержня
d = √4F/п = √4·15.56/3.14 = 4.45 см
Как видим сам расчет занимает гораздо меньше времени, чем описание физических характеристик используемых данных и даже формулировка условия задачи.
Источник
Эта статья будет посвящена расчетам на прочность, которые выполняются в сопромате и не только. Расчеты на прочность бывают двух видов: проверочные и проектировочные (проектные).
Проверочные расчеты на прочность – это такие расчеты, в ходе которых проверятся прочность элемента заданной формы и размеров, под некоторой нагрузкой.
В ходе проектировочных расчетов на прочность определяются какие-то размеры элемента из условия прочности. Причем, очевидно, что для разных видов деформаций эти условия прочности различны. Также к проектным расчетам можно отнести расчеты на грузоподъемность, когда вычисляется максимальная нагрузка, которую может выдерживать конструкция, не разрушаясь. Рассмотрим более подробно, как проводится прочностные расчеты для разных случаев.
Расчеты на прочность при растяжении (сжатии)
Начнем, пожалуй, с самого простого вида деформации растяжения (сжатия). Напряжение при центральном растяжении (сжатии) можно получить, разделив продольную силу на площадь поперечного сечения, а условие прочности выглядит вот так:
где сигма в квадратных скобках – это допустимое напряжение. Которое можно получить, разделив предельное напряжения на коэффициент запаса прочности:
Причем, за предельное напряжение для разных материалов принимают разное значение. Для пластичных материалов, например, для малоуглеродистой стали (Ст2, Ст3) принимают предел текучести, а для хрупких (бетон, чугун) берут в качестве предельного напряжения – предел прочности (временное сопротивление). Эти характеристики получают при испытании образцов на растяжение или сжатие на специальных машинах, которые фиксируют характеристики в виде диаграммы.
Коэффициент запаса прочности выбирается конструктором исходя из своего личного опыта, назначения проектируемой детали и сферы применения. Обычно, он варьируется от 2 до 6.
В случае если необходимо подобрать размеры сечения, площадь выражают таким образом:
Таким образом, минимальная площадь поперечного сечения при центральном растяжении (сжатии) будет равна отношению продольно силы к допустимому напряжению.
Расчеты на прочность при кручении
При кручении расчеты на прочность в принципе схожи с теми, что проводятся при растяжении. Только здесь вместо нормальных напряжений появляются касательные напряжения.
На кручение работают, чаще всего, детали, которые называются валами. Их назначение заключается в передаче крутящего момента от одного элемента к другому. При этом вал по всей длине имеет круглое поперечное сечение. Условие прочности для круглого поперечного сечения можно записать так:
где Ip — полярный момент сопротивления, ρ — радиус круга. Причем по этой формуле можно определить касательное напряжение в любой точке сечения, варьируя значение ρ. Касательные напряжения распределены неравномерно по сечению, их максимальное значение находится в наиболее удаленных точках сечения:
Условие прочности, можно записать несколько проще, используя такую геометрическую характеристику как момент сопротивления:
То бишь максимальные касательные напряжения равны отношению крутящего момента к полярному моменту сопротивления и должны быть меньше либо равны допустимому напряжению. Геометрические характеристики для круга, упомянутые выше можно найти вот так:
Иногда в задачах встречаются и прямоугольные сечения, для которых момент сопротивления определяется несколько сложнее, но об этом я расскажу в другой статье.
Расчеты на прочность при изгибе
Источник
ОКСТУ 0909
Дата введения 1986-01-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
В.И.Маторин, Б.М.Овсянников, В.Д.Хромов, Н.А.Бирун, А.В.Минашин, Э.Д.Петренко, В.И.Чеботарев, М.Ф.Жембус, В.Г.Гешелин, А.В.Богачева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17.07.84 N 2514
3. Стандарт соответствует СТ СЭВ 471-88 в части испытаний листов и лент толщиной от 0,5 до 3,0 мм
4. ВЗАМЕН ГОСТ 11701-66
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
6. Срок действия продлен до 01.01.96* Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.91 N 319
__________________
* Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации. (ИУС N 11-12, 1994 год). — Примечание «КОДЕКС».
7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (февраль 1993 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в октябре 1987 г., марте 1991 г. (ИУС 1-88, 6-91)
Настоящий стандарт устанавливает методы статических испытаний на растяжение тонких листов и лент из черных и цветных металлов толщиной до 3,0 мм для определения при температуре (20)°C характеристик механических свойств:
предела пропорциональности;
предела текучести физического;
предела текучести условного;
временного сопротивления;
относительного равномерного удлинения;
относительного удлинения после разрыва.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 471-88 в части испытаний листов и лент толщиной от 0,5 до 3,0 мм.
Термины, применяемые в настоящем стандарте, и пояснения к ним — по ГОСТ 1497-84.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ
1.1. Вырезку заготовок для образцов и изготовление образцов проводят по ГОСТ 1497-84.
1.2. Для испытания применяют пропорциональные плоские образцы с начальной расчетной длиной или , a для испытания листов и лент толщиной от 0,5 до 3,0 мм и с .
Тип и размеры образцов должны указываться в нормативно-технической документации на правила отбора заготовок и образцов или на металлопродукцию.
При наличии указаний в нормативно-технической документации на металлопродукцию допускается испытывать ленту с учетом допусков на размеры, предусмотренные для испытываемой металлопродукции. При ширине испытываемой ленты менее 12,5 мм начальная расчетная длина должна быть не менее 50 мм.
Не допускается правка заготовок или образцов, деформирование их изгибом или местным перегибом.
1.3. Форма, размеры и предельные отклонения по ширине плоских пропорциональных образцов приведены в обязательном приложении 1.
При наличии указаний в нормативно-технической документации на металлопродукцию допускается применять пропорциональные плоские образцы других размеров.
1.4. Рабочая длина образцов должна составлять от до .
При разногласиях в оценке качества металла рабочая длина образцов должна составлять .
Примечание. При использовании тензометров или испытательной машины с автоматическим определением относительного удлинения после разрыва выбор рабочей и расчетной части длин образца должен соответствовать требованиям ГОСТ 1497-84.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2. АППАРАТУРА
2.1. Разрывные и универсальные испытательные машины — по ГОСТ 28840-90.
2.2. Штангенциркули, микрометры — по ГОСТ 1497-84.
Допускается применение других измерительных средств, обеспечивающих измерение с погрешностью, не превышающей указанную в п. 3.2.
2.3. Тензометры с относительной ценой деления — по ГОСТ 1497-84.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
3.1. Установленную начальную расчетную длину ограничивают с погрешностью до 1% на рабочей части образца кернами, рисками или другими метками, исключающими повреждение поверхности образца.
Для пересчета относительного удлинения после разрыва с отнесением места разрыва к середине и для определения относительного равномерного удлинения по всей рабочей длине образца рекомендуется наносить риски, керны или иные метки через каждые 5 или 10 мм.
3.2. Погрешность определения начальной площади поперечного сечения не должна превышать ±2% (при предельной погрешности измерения ширины образца ±0,2%).
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.3. Измерение размеров образцов до испытания проводят не менее чем в трех местах — в средней части и на границах рабочей длины образца.
За начальную площадь поперечного сечения образца в его рабочей части принимают наименьшее из полученных значений на основании произведенных измерений с округлением по табл.2.
Таблица 2*
_________________
* Табл.1. (Исключена, Изм. N 2).
мм
Площадь поперечного сечения | Округление |
До 10,00 включ. | До 0,010 |
Св. 10,00 до 20,00 включ. | До 0,05 |
Св. 20,0 | До 0,1 |
Начальная площадь поперечного сечения ленты , мм, полученная методом плющения проволоки, вычисляется по формуле
где — наименьшая толщина, мм;
— наименьшая ширина, мм.
3.4. Измерение начальной и конечной расчетной длины проводится штангенциркулем при значении отсчета по нониусу 0,1 мм.
3.5. Образцы маркируют на головках или участках для захвата.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Определение предела пропорциональности , предела текучести физического , предела текучести условного (или иным установленным допуском), временного сопротивления и относительного удлинения после разрыва проводят при испытании пропорциональных образцов по п. 1.2. Проведение испытаний и обработка результатов — по ГОСТ 1497-84.
Определение относительного равномерного удлинения проводят на образцах с начальной расчетной длиной по ГОСТ 1497-84.
4.2. Округление вычисленных результатов испытаний проводят в соответствии с табл.3.
Таблица 3
Характеристика механических свойств | Интервал значений характеристики | Округление |
Предел пропорциональности, Н/мм (кгс/мм) | ||
Предел текучести физический, Н/мм (кгс/мм) | До 100 (до 10,0) | До 1,0 (0,1) |
Предел текучести условный, Н/мм (кгс/мм) | (св. 10,0 до 50,0) | До 10 (1) |
Временное сопротивление, Н/мм (кгс/мм) | ||
Относительное равномерное удлинение, % | До 10,0 | До 0,1 |
Относительное удлинение после разрыва, % | Св. 25 | До 1 |
4.1; 4.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).
4.3. Допускается определение коэффициента пластической анизотропии , показателя деформационного упрочнения и неравномерности пластической деформации . Определение указанных характеристик механических свойств и пример определения приведены в приложении 2.
4.4. Результаты испытаний не учитываются по ГОСТ 1497-84 с дополнением: при разрыве образца на расстоянии менее 1/4 от ближайшей метки, ограничивающей расчетную длину.
4.5. При применении образцов, начальная расчетная длина которых или , относительное удлинение обозначают символами или .
При применении образцов, начальная расчетная длина которых , символ обозначают символом, обозначающим начальную расчетную длину образца , в миллиметрах.
Например, или — относительное удлинение после разрыва с начальной расчетной длиной , равной 50 или 80 мм, шириной 12,5 или 20 мм соответственно.
Сопоставления значений относительного удлинения после разрыва при пропорциональных образцах возможны только в случаях, когда начальная расчетная длина и начальная площадь поперечного сечения сравниваемых образцов одинаковы или связаны одинаковым коэффициентом пропорциональности, равным, например, отношению .
(Измененная редакция, Изм
. N 2).
4.6. Результаты испытаний записывают в протокол, форма которого приведена в приложении 3.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (рекомендуемое). ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЕ ПЛОСКИЕ ОБРАЗЦЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
Черт.1. Пропорциональные образцы с головками
Пропорциональные образцы с головками
Черт.1
Таблица 1
мм
До 1,7 включ. | 12,5 | 40 | 15-20 | 25-40 | 20 | |||
Св. 1,7 до 3,0 | 20,0 | 40 | 15-20 | 25-40 | 30 | |||
До 1,7 включ. | 12,5 | 40 | 15-20 | 25-40 | 20 | |||
Св. 1,7 до 3,0 | 20,0 | 40 | 15-20 | 25-40 | 30 | |||
От 0,5 до 3,0 | 10,0 | 40 | 15-20 | 25-40 | 20 |
Черт.2. Пропорциональные образцы без головок
Пропорциональные образцы без головок
Черт.2
Таблица 2
мм
До 1,7 включ. | 12,5 | 45 | |||
Св. 1,7 до 3,0 | 20,0 | 45 | |||
До 1,7 включ. | 12,5 | 45 | |||
Св. 1,7 до 3,0 | 20,0 | 45 | |||
От 0,5 до 3,0 | 10,0 | 45 |
Примечания:
1. Образцы с головками применяются при испытании преимущественно высокопрочных материалов, обладающих повышенной хрупкостью и твердостью, с целью исключения проскальзывания образца, а также преждевременного разрушения его в захватах испытательной машины.
2. Размеры головок не являются обязательными и зависят от способа крепления образца в испытательной машине.
В образцах, имеющих головки с отверстиями диаметром = 20 мм при = 20 мм и = 50 мм или диаметром 15 мм при = 12,5 мм и = 30 мм, отклонения центров отверстий от оси образца допускаются не более 0,05 мм.
Таблица 3
Предельные отклонения размеров образцов
мм
Начальная ширина образца | Предельное отклонение начальной ширины | Допускаемая разность наибольшей и наименьшей начальной ширины по длине рабочей части образца |
Не более 12,5 | ±0,2 | 0,04 |
20 | ±0,5 | 0,05 |
(Измененная редакция, Изм. N 2).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПЛАСТИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПИИ R, ПОКАЗАТЕЛЯ ДЕФОРМАЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ n И НЕРАВНОМЕРНОСТИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ A
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
1. Термины, применяемые в приложении 2, и пояснения к ним
Термин | Пояснения |
Коэффициент пластической анизотропии | Соотношение между пластическими свойствами в плоскости прокатки и по толщине образца, относительная деформация которого равна величине |
Показатель деформационного упрочнения | Способность металла к упрочнению при равномерной пластической деформации |
Неравномерность пластической деформации | Мера рассеяния величин относительных пластических деформаций рабочей части образца, относительная деформация которого равна величине |
Начальное равномерное относительное удлинение | Относительное удлинение, измеренное при действующем на образец напряжении, величина которого выше предела текучести, но не более чем на 20 Н/мм (2 кгс/мм) |
Конечное равномерное относительное удлинение | Относительное удлинение, измеренное в процессе ступенчатого (через 3% удлинения) нагружения образца в момент, когда различие между наибольшей и наименьшей шириной (-) участков на рабочей длине образца достигает минимального значения |
Начальная расчетная длина образца по тензометру | Длина рабочей части образца между ножами тензометра до испытания, равная базе тензометра (, ) |
Расчетная длина образца по тензометру при нагрузке | Длина расчетной части образца по тензометру при напряжении, величина которого выше предела текучести, но не более чем на 20 Н/мм (2 кгс/мм); |
Расчетная длина образца по тензометру при нагрузке | Длина расчетной части образца по тензометру при относительной деформации ; |
Осевая растягивающая нагрузка | Нагрузка, действующая на образец при достижении расчетной длины по тензометру |
Осевая растягивающая нагрузка | Нагрузка, действующая на образец при достижении расчетной длины по тензометру |
Ширина образца | Ширина рабочей части образца, равная среднему арифметическому значению измерений ширины всех участков, измеренная при относительной деформации |
Конечная ширина образца | Ширина рабочей части образца, равная среднему арифметическому значению измерений ширины, произведенных в сечениях, расположенных в средней части и на границах расчетной длины по тензометру при относительной деформации |
Максимальная ширина участка образца | Максимальная ширина участка рабочей части образца при относительной деформации |
Минимальная ширина участка образца | Минимальная ширина участка рабочей части образца при относительной деформации |
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2. Характеристики , , определяют по формулам:
3. Округление характеристик , , производят в соответствии с таблицей.
Обозначение характеристики | Пределы значений | Округление |
Не ограничены | До 0,01 | |
Не ограничены | До 0,01 | |
Не более 20,0 | До 0,1 | |
Св. 20,0 | До 0,5 |
4. Пример.
Испытываемый материал — низкоуглеродистая тонколистовая сталь; = 40%, = 10%, = 17%.
Размеры образца: ширина = 12,5 мм, толщина = 0,8 мм, начальная расчетная длина мм, принимаем = 80 мм.
Определяем расчетные длины по тензометру:
=4·12,5=50 мм;
=50(1+0,01·10)=55 мм;
=50(1+0,01·17)=58,5 мм.
Начальную расчетную длину образца =80 мм разбиваем на 8 участков нанесением рисок через 10 мм.
Измеряем с помощью микрометра ширину рабочей части образца до испытания в средней части и на границах рабочей длины, определяем начальную ширину рабочей части образца , как среднее арифметическое из трех измерений:
мм.
Устанавливаем на образец тензометр и производим нагружение образца. При достижении по тензометру значения , равного 55 мм, фиксируем нагрузку , равную 3030 Н (310 кгс).
При дальнейшем нагружении образца фиксируем нагрузку , соответствующую расчетной длине = 3150 H (325 кгс). Определяем ширину участков образца и :
мм;
мм.
Получаем: = 11,37 мм, =11,30 мм.
Вычисляем коэффициент пластической анизотропии :
, после округления = 1,98.
Вычисляем показатель деформационного упрочнения :
Вычисляем неравномерность пластической деформации :
после округления = 5,7%.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (справочное). ПРОТОКОЛ испытаний на растяжение плоских образцов на машине
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
Мар- | Номер плавки | Началь- | Началь- | Началь- | Конеч- | Наи- | Нагруз- | Времен- | Предел теку- | Относи- | Относи- |
Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1993
Источник