BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 1:KÉO VẬT LIỆU DẺO VÀ DÒN I.. Xác định các đặt trưng cơ học của vật liệu.. Xác định các đặt trưng cơ học của vật liệu.. Mẫu thí nghiệm Là mẫu trụ tròn có chiều cao
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ
-0O0 -BÁO CÁO
THỰC TẬP SỨC BỀN VẬT LIỆU CƠ KHÍ
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
NGUYỄN TẤN ĐẠT
Sinh viên thực hiện:
Trang 2BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 1:
KÉO VẬT LIỆU DẺO VÀ DÒN
I Mục đích thí nghiệm:
Quan sát mối liên hệ giữa P và l.
Xác định các đặt trưng cơ học của vật liệu.
Giới hạn tỉ lệ:
0
F
P tl
tl
Giới hạn chảy:
0
F
P ch
Giới hạn bền:
0
F
P b
Xác định các đặt tính dẻo của kim loại:
Độ dài tỉ đối:
% 100
%
0
0
l
l l
Độ thắt tỉ đối:
% 100
%
0
1 0
F
F F
II Cơ sở lý thuyết:
Dựa vào đồ thị kéo mẫu thí nghiệm sau:
P2
Pb
Pch
Ptl
l
Trang 3Mẫu thí nghiệm:
Mẫu thí nghiệm gồm một mẫu gang, một mẫu thép thỏa điều kiện: l0 =5 – 10d0 có hình trụ đường kính d0, chiều dài l0.
l0
III Chuẩn bị thí nghiệm:
Thước kẹp đường kính (d0), chiều dài mẫu thí nghiệm (l0) và diện tích (F0) của mẫu bằng công thức:
4
0 0
d
F
Kết quả thí nghiệm:
Bảng số liệu:
Tính cấp tải trọng:
Pcaptai > b F0
Mẫu d0 (mm) l0 (mm) Ptl(Kg) Pch(Kg) Pb(Kg) d (mm) l (mm)
Giới hạn tỉ lệ:
7 , 81
3200
0
F
P tl
tl
=39,17 (Kg/mm2)
Giới hạn chảy:
7 , 81
3400
0
F
P ch
ch
=41,62 (Kg/mm2)
Trang 4 Giới hạn bền:
7 , 81
5000
0
F
P bl
b
=61,2 (Kg/mm2)
Độ giản dài tỉ đối:
% 86 , 53
% 100 7
, 81
70 114
% 100
%
0
0
F
l
l
Độ thắt tỉ đối:
% 7 , 59
% 100 7
, 81
92 , 32 7 , 81
% 100
%
0
1 0
F
F F
Modul đàn hồi:
8 6
) 70 114 (
98 67 , 56
l
l
E tl tl
(N/mm2)
………HẾT……….
Trang 5BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 2:
NÉN ĐÚNG TÂM
I Mục đích thí nghiệm:
Quan sát mối liên hệ giữa P và l.
Xác định các đặt trưng cơ học của vật liệu.
Vật liệu dẻo:
0
F
P ch
ch
Vật liệu dòn:
0
F
P b
II Cơ sơ lý thuyết:
Dựa vào đồ thị, kéo mẫu thí nghiệm sau:
Pch
Ptl
l l
III Mẫu thí nghiệm
Là mẫu trụ tròn có chiều cao h0 và đường kính d0 Để tránh mẫu bị uốn cục bộ khi nén, nên phải thỏa điều kiện sau:
2
0
0
d
h d
Dùng thước kẹp đo đường kính d0, chiều dài l0 của mẫu thí nghiệm Các kết quả thí nghiệm ghi nhận như sau:
Trang 6Mẫu d0 (mm) l0 (mm) Ptl(Kg) Pch(Kg) Pb(Kg) d (mm) l (mm)
Diện tích mặt cắt mẫu gang: F0
4
2 0
d
119,2 (mm2)
Diện tích mặt cắt mẫu thép: F0
4
2 0
d
89,9 (mm2)
Định cấp tải của máy: Pcaptai >bF0
IV Kết quả thí nghiệm:
1 Tính ch và b của vật liệu dẻo và vật liệu dòn:
Đối với vật liệu dẻo (thép): 104,56( )
9 , 89
0
mm F
P ch
Đối với vật liệu dòn (gang): 78,86( )
2 , 119
0
mm F
P b
2 Hình dạng phá hủy của mẫu:
Mẫu thép sau khi nén Mẫu thử ban đầu Mẫu gang sau khi nén
3 Nhận xét:
a Đánh giá phẩm chất mẫu:
Mẫu vật liệu thép: ta có giới hạn chảy
) ( 56 , 104 9 , 89
0
mm F
P ch
o Với mẫu thép
Giai đoạn tỉ lệ (0 – Ptl): quan hệ giữa P và l là tuyến tính.
Giai đoạn chảy (Ptl – Pch): lực kéo P và l không còn quan
hệ tuyến tính với nhau nữa Khi này, vật liệu biến dạng nhanh dẫn tới l tăng khá nhanh trong khi P tăng rất chậm.
Trang 7 Giai đoạn bền (Pch – Pb): lực kéo tiếp tục tăng đến Pmax thì mẫu thép bị thắt lại, sau đó P giảm xuống nhưng l tiếp tục tăng rồi sau đó bị phá hủy (đứt)
Vị trí phá hủy
o Với mẫu gang:
Giai đoạn từ (0 – Pb): P và l quan hệ tuyến tính với nhau.
Giai đoạn bền: P tăng nhanh đến cực đại, rồi mẫu bị phá hủy trong khi biến dạng rất ít có thể xem như không biến dạng.
sở lý thuyết, lực kéo của thép lớn hơn nhiều so với lực kéo ngang
Nguyên nhân do gang có chứa nhiều cacbon hơn thép nên dẫn tới vật liệu bằng gang dòn hơn so với thép nên lực kéo của thép lớn hơn so với gang
Vị trí phá hủy
Mẫu vật liệu gang Ta có giới hạn bền:
) ( 86 , 78 2 , 119
0
mm F
P b
b Đánh giá quá trình làm thí nghiệm:
Sai số:
Sai số khi đo đường kính, chiều dài.
Sai số khi đọc số liệu.
Sai số khi nào làm tròn số.
Máy mô tả thiết bị đo Máy làm việc khá tốt, tuy đã cũ Các thiết bị đo khá tốt.
………HẾT………
Trang 8BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 3:
CHUYỂN VỊ LÒ XO
I Mục đích thí nghiệm:
Kiểm tra công thức tính chuyển vị của lò xo khi bị ép.
Tính giá trị Modul đàn hồi trượt G của vật liệu mẫu
II Cơ sở lý thuyết:
Dựa vào công thức lý thuyết tính chuyển vị của lò xo khi bị ép:
n d
PD G
n
Gd
PD
4
3 4
8
III Mẫu thí nghiệm: D
D: đường kính trục lò xo d
d: đường kính dây lò xo
n: số vòng lò xo
: chuyển vị lò xo h
h: bước của lò xo
: gó nghiêng của lò xo.
P: lực nén của lò xo
IV Chuẩn bị thí nghiệm:
Dùng thước đo các giá trị: D, d, h0, h ta có:
Tiến hành đặt mẫu vào đúng vị trí nén đúng tâm
Kết quả thí nghiệm: với P0 = 16 Kg
Lần thí nghiệm P (Kg) lt (mm)
V Kết quả thí nghiệm:
Tính Modul đàn hồi trượt thực tế: n
d
PD
G 4
3
8
Lần thí nghiệm P (Kg) lt (mm) G i (Kg/mm 2 )
Trang 90,3 18 1 7620
Như vậy: Gtn = 8467 (Kg/mm2) > Glt = 8.103 (Kg/mm2)
So sánh tỉ lệ phần trăm: * 100 %
lt
tn lt
G
G
G
8000
8467
8000
= 5,84%
Lò xo có độ cứng tốt
Vẽ đồ thị P - lt và đồ thị P - tn
+ Đồ thị P - lt :
+ Đồ thị P - tn :
P(Kg)
180 160 132 114 96 84 64 46 20
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 (mm)
Đồ thị mối quan hệ giữa P (Kg) và lt và tn (mm) Chú giải:
lt :
tn :
………HẾT……
Trang 10BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 4:
DẦM CHỊU UỐN NGANG PHẲNG
I Mục đích thí nghiệm:
Đo trực tiếp độ võng để kiểm tra công thức lý thuyết
Đo Modul đàn hồi E của vật liệu
II Cơ sở lý thuyết:
Trường hợp: đoạn dầm đơn giản chịu lực tập trung.
Độ võng tại C:
x
lt
c
EJ
Pl
y
48
3
Modul đàn hồi dọc:
x
c J
y
Pl
E
48
3
Góc xoay tại A và B
x
lt
A
EJ
Pl
16
3
III Mẫu thí nghiệm:
Mẫu thép có tiết diện hình chữ nhật:
d
b
h
IV Chuẩn bị thí nghiệm:
Đo kích thước mẫu:
Rộng: b= 44,2 (mm)
Cao: h= 10,4 (mm)
Dài: l= lAB = 200 (mm)
2
l
2
l
Trang 11Ta có: Jx =
12
3
bh
=
12
4 , 10 2 ,
44 3
=4143,25 Tính Pmax của vật liệu để làm giới hạn đàn hồi: Pmax < Plt
Ta có:
x
x x
M
max max
6
2
bh
x
4
Pl
M x
40
2
3
bh
Pl
200 3
40 4 , 10 4 , 44 2 3
l
bh
=
Bảng số liệu: P0 = 100 Kg; P 50 Kg
i P (Kg) y D y C y c lt E tn (Kg/mm 2 )
Vậy Modul đàn hồi dọc trung bình là:
Etn= 19873,03 (Kg/mm2)
V Kết quả thí nghiệm:
Vẽ đồ thị: P- yclt ; P – yctn
P(Kg) 500
450 400 350 300 250 200 150 100 50
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 yc (mm) 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 0.65 0.75 0.85
Đồ thị mối quan hệ giữa P (Kg) và y c lt và y c tn (mm)
Trang 12 Đồ thị: - P- yclt: Gần như tuyến tính.
- P – yctn: Là đường gấp khúc
Khi P tăng thì độ võng yc cũng tăng
Phẩm chất vật liệu:
Etb 19873,03 (Kg/mm2)
So với lý thuyết thì thép làm thí nghiệm có chất lượng khá tốt Vẫn còn lẫn tạp chất
Sai số:
o Sai số khi đo đường kính, chiều dài
o Sai số khi đọc các số liệu
o Sai số khi làm tròn
………HẾT………
