Испытание на статическое растяжение: Испытание на статическое растяжение («the static tensile test»)

Испытание на статическое растяжение («the static tensile test»)

Статьи

Испытание на статическое растяжение («the static tensile test»)

Испытание на статическое растяжение («the static tensile test») — основной вид испытания при экспертизе конструкционных сталей.

Наш век развития технологий уже невозможно представить без металла и металлических конструкций. Куда бы вы не бросили взгляд, везде будут объекты из металла. Но для того, чтобы что-то построить, это нужно спроектировать и рассчитать, заложив предполагаемые нагрузки в проект. После расчета и определения нагрузок в конструкции, подбирается металл, удовлетворяющий всем необходимым параметрам. Для определения прочностных и пластических характеристик во время экспертизы различный сталей и сплавов используют испытание на статическое растяжение.

Суть испытания заключается в подаче растягивающей нагрузки на стандартизированный образец до момента его разрушения. Образец представляет собой либо цилиндр, либо пластину с заранее определенными размерами. Концы образца зажимают в траверсах разрывной машины и начинают подавать нагрузку с постоянной скоростью до момента разрушения образца. Машина строит диаграмму зависимости нагрузки от удлинения образца. Испытательные машины варьируются по величине максимальной нагрузки. Компания «Металл-экспертиза» во время проведения экспертизы металлов использует для своих испытаний на статическое растяжение три типа машин — 5, 10 и 40 т.
По диаграмме растяжения определяют следующие параметры: предел текучести, предел прочности, относительной удлинение и сужение.

Про относительное удлинение и сужение, думаю, всем понятно — это изменение длины и толщины образца после испытания, отнесенное к исходным значениям. Измеряется в %. Так для конструкционных сталей относительное удлинение будет составлять примерно 25%, для алюминия около 40%, для золота порядка 65%. А вот у серого чугуна этот параметр составляет 1-3%, что обусловлено его низкой пластичностью.

Предел прочности — это нагрузка на образец в момент разрыва, отнесенная к начальной площади сечения испытываемого образца, измеряется в кгс/мм2 либо в МПа.

А вот про предел текучести стоит рассказать более подробно. В самом начале растяжения образца, тот деформируется в упругой области, т.е. если снять нагрузку, образец вернется к исходным геометрическим размерам. Но как только нагрузка на образец превышает определенную величину, он уже не может упруго вернуться к начальным размерам — произошла пластическая деформация. Напряжение, при котором образец начинает пластически деформироваться, называется пределом текучести. Именно предел текучести закладывается проектировщиками в расчеты будущих конструкций, а не предел прочности, как многие могли бы подумать. По пределу текучести конструкционным сталям присваивается класс прочности. Так, например, если вы услышали, что в проекте используется сталь класса прочности 325, значит предел текучести данной стали должен быть не менее 325 МПа.

На данной фотографии представлен образец после испытания на статическое растяжение, хорошо видна локлизация пластической деформации, так называемая «шейка», которая образуется перед самым разрушением образца. Изначально образец деформируется пластически равномерно, но при росте нагрузки идет локализация деформации в наиболее слабом участке (под влиянием объемно-напряженного состояния идет отслоение неметаллических включений с образованием микропор, которые объединяясь укрупняются, что приводит к ослаблению сечения). Обычно «шейка» образуется в средней части расчетной длины образца, где наиболольшие напряжение при сложно-деформированном напряженном состоянии.

Более подробно про механизм пластической деформации поговорим в следующих статьях.

следующая статья>>>

механические испытания,

статическое растяжение,

предел прочности,

шейка при растяжении,

пластическая деформация,

предел текучести,

физика металлов

Методы испытания стали на прочность, растяжение, упругость и пластичность

Стальные изделия, используемые для создания строительных конструкций, в процессе эксплуатации испытывают значительные напряжения на растяжение, сжатие, резкие механические воздействия. Прилагаемые усилия могут быть как статическими, так и динамическими. Для обеспечения прочности и долговечности конструкции необходимо использовать металлоизделия с механическими характеристиками, соответствующими запланированным эксплуатационным нагрузкам. Испытания на растяжение – один из наиболее распространенных методов определения марки стали или решения спорных вопросов при расследовании причин возникновения нештатных ситуаций и аварий.

Характеристики, определяемые при статических испытаниях на растяжение

Исследования осуществляются в испытательных машинах с ручным или гидравлическим приводом. Второй вариант обеспечивает возможность создания гораздо большей мощности. По результатам исследований составляют диаграмму растяжения.

При механических статических испытаниях на растяжение, проводимых в соответствии с ГОСТом 1497-84, определяют комплекс свойств стали.

Характеристики прочности

• Предел пропорциональности – Ϭп. Характеризует напряжение, выше которого прекращает свое действие закон Гука. После наклепа металла, который, например, осуществляется при холодном деформировании, Ϭп возрастает в 1,5-1,8 раза.

Определение! В законе Гука утверждается, что деформация, образующаяся в упругом теле, прямо пропорциональна прилагаемому усилию.

• Предел текучести – Ϭт. Это нагрузка, при которой деформация повышается при постоянном напряжении. Присутствующая явно горизонтальная площадка на диаграмме может отсутствовать. В этой ситуации устанавливают условный Ϭт, при котором остаточные деформации примерно равны 0,2%.
• Предел прочности (временное сопротивление разрыву) – Ϭв. Это максимальное усилие, при котором образец не разрушается. Его превышение приведет к разрыву стержня.
• Напряжение разрыва – Ϭр. При испытаниях на прочность определяют два вида напряжения разрыва – условное и истинное.

Характеристики упругости

• Предел упругости – Ϭу. Соответствует нагрузке, при которой остаточное удлинение равно 0,05%. Значения Ϭу и Ϭп на диаграмме находятся рядом, поэтому Ϭу устанавливается при очень тонких исследованиях.

Характеристики пластичности

• Относительное остаточное удлинение. Определяется по формуле Δ=(L1-L0)*100% / L0, в которой L0 – исходная длина образца, L1 – расчетная после окончания исследований.
• Относительное остаточное сужение. Ψ=(А0-Аш)*100% / А0, А0 – площадь сечения стержня до испытаний, Аш – площадь сечения шейки.

Нормативные образцы для проведения статических испытаний на растяжение

Для осуществления испытаний изготавливают образцы круглого или прямоугольного сечения. Нормативы регламентируют как размеры образцов, так и способы механической обработки. Основные условия – однородность размеров по длине, соосность, хорошо обработанная поверхность, на которой должны отсутствовать царапины, порезы. Шероховатость нормируемая.

Длина образцов круглого поперечного сечения:

• коротких – 4-5 диаметров;
• нормальных – 10 диаметров.

Чаще всего изготавливают образцы диаметрами 6, 10, 20 мм. Перед началом испытательных работ образцы измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях в трех местах. Точность измерений – 0,5 мм. Ширину и толщину плоских образцов измеряют по краям и в центре обмеряемой плоскости. Площадь сечения определяется с точностью 0,5%. Точность измерения длины образца – 0,1 мм.

Динамические испытания стальных образцов

Основной вид такого исследования – испытания на изгиб, производимые по ГОСТу 9454-78. При таком виде анализа стальных образцов закон подобия неактуален, поэтому используют образцы с размерами и формой надреза, строго соответствующими нормативам. Основной образец имеет квадратное сечение площадью 10х10 мм и следующие виды надрезов:

• U-образный (образцы Шарпи) – располагается в середине стержня. Такие образцы применяются для установления норм для стержней, на которые будет наноситься V-образный надрез.
• V-образный (образцы Менаже). Основной тип стальных стержней, применяемый для исследований материалов, которые будут использоваться в конструкциях ответственного назначения.
• С Т-образным концентратором. Размеры стержней имеют несколько вариантов. Такие образцы применяют при исследованиях сплавов, предназначенных для эксплуатации в конструкциях, в которых важным является сопротивление росту трещин.

В результате динамических испытаний на изгиб рассчитывают величину ударной вязкости – характеристики, которая зависит от сочетания прочностных и пластических свойств стали. Чем она выше, тем надежней материал работает при динамических нагрузках.

Все стали, изделия из которых предназначаются для эксплуатации при динамических нагрузках, подвергаются испытаниям на ударный изгиб. В зависимости от запланированных рабочих условий, ударную вязкость определяют при нормальных, пониженных или повышенных температурах.

Испытание материалов на статическое растяжение

• Показать запись простого элемента

• Показать полную запись товара

• Экспорт записи элемента

Пожалуйста, используйте этот идентификатор для цитирования или ссылки на этот элемент:
https://hdl. handle.net/10356/74010

Наименование:

Испытание материалов на статическое растяжение

Авторы:

То, Уинстон Синь Вэй

Ключевые слова:

ДРНТУ::Инжиниринг

Дата выпуска:

2018

Реферат:

В этом выпускном проекте (FYP) представлен проект B207 «Испытание материалов на статическое растяжение». В этом проекте испытание на статическое растяжение будет в основном сосредоточено на изучении свойств алюминия 6061-T6. Результаты, полученные в результате этого эксперимента, будут сравниваться с прошлыми результатами предыдущих студентов FYP и другими соответствующими исследованиями. В этом отчете будут показаны данные, полученные учащимся в результате статического испытания на растяжение, а также они будут сравнены и проанализированы с предыдущими результатами FYP. С этим отчетом читатели смогут использовать его в качестве справочного материала для будущих статических испытаний на растяжение алюминия 6061-T6. Испытание на статическое растяжение является фундаментальным испытанием, используемым для определения механических свойств материала, таких как предел прочности при растяжении, предел текучести и т. д. В этом FYP для проведения статического испытания на растяжение будет использоваться Shimadzu AGX plus 10kn и экстензометр. По результатам испытаний учащийся сможет построить кривую напряжения-деформации алюминия 6061-T6 и, таким образом, проанализировать свойства испытуемого материала. Целью этого проекта является изучение воспроизводимости эксперимента путем изготовления образца для испытаний и выполнения процедуры в соответствии со стандартом ASTM, ASTM E8/E8M-16a. Поскольку свойства материалов различаются в зависимости от скорости испытаний, важно иметь стандарт испытаний, такой как ASTM, в качестве эталона. В этом эксперименте для тестирования будут использоваться скорости подачи 1,6 мм/мин, 1,0 мм/мин и 0,5 мм/мин. Проект также будет направлен на улучшение эксперимента для получения более точных и надежных результатов. Рекомендации для статического испытания на растяжение будут обсуждаться для будущих студентов, чтобы улучшить эксперимент. В конце FYP автор составит простое руководство, чтобы помочь будущим студентам в этом проекте.

URI:

http://hdl.handle.net/10356/74010

Учебные заведения:

Школа машиностроения и аэрокосмической техники

Права:

Наньянский технологический университет

Полнотекстовое разрешение:

ограниченное

Полнотекстовая доступность:

С полнотекстовой версией

Появляется в коллекциях:

Студенческие отчеты MAE (FYP/IA/PA/PI)

Файлов в этом элементе:

Файл	Описание	Размер	Формат
Испытание материала на статическое растяжение Отчет FYP .pdf   Ограниченный доступ		3,7 МБ	Adobe PDF	Посмотреть/открыть
Руководство по испытанию на статическое растяжение. pdf   Ограниченный доступ		3,05 МБ	Adobe PDF	Просмотреть/Открыть

Просмотр страницы

50

421

Обновлено 15 мая 2023 г.

Google Scholar

^TM

Чек

Элементы в DR-NTU защищены авторским правом, все права защищены, если не указано иное.

Определение – Статическая прочность на растяжение

Статистическая оценка в einem Spannungs-Dehnungs-Diagramm

Статическая прочность на растяжение ${{R}_{m}}$ — это напряжение, противодействующее деформации компонента, основанное на активной статической силе. Статическая прочность на растяжение зависит от материала и должна пониматься как сопротивление деформации.

Испытание на растяжение используется в качестве экспериментального средства определения статической прочности на растяжение. Превышение статической прочности на растяжение вызывает образование шейки на образце для испытаний на растяжение. На диаграмме напряжения-деформации ${{R}_{m}}$ представляет собой максимальное активное растяжение.

Равномерное удлинение ${{A}_{g}}$ — это когда образец для испытаний на растяжение растягивается равномерно. Статическая прочность на растяжение достигается при ${{A}_{g}}$.

Остаточное удлинение образца в месте разрыва называется удлинением в месте разрыва $A$.

Статистическая оценка в einem Spannungs-Dehnungs-Diagramm

Die Statische Festigkeit ${{R}_{m}}$ beschreibt eine Spannung, die der Verformung eines Bauteils aufgrund einer w irkenden statischen Kraft entgegenwirkt. Die statische Festigkeit ist werkstoffabhängig und als ein Widerstand gegen eine Verformung zu verstehen.

Durch den Zugversuch wird die statische Festigkeit Experimentell ermittelt. Bei Überschreitung der statischen Festigkeit schürt die Zugprobe ein. В einem Spannungs-Dehnungsdiagramm есть ${{R}_{m}}$ максимальное wirkende Spannung.

Die Gleichmaßdehnung ${{A}_{g}}$ beschreibt den Zusstand einer Zugprobe, die sich gerade noch gleichmäßig dehnt. Bei ${{A}_{g}}$ist die statische Festigkeit erreicht.

Die bleibende Verlängerung der Probe bei einem Bruch ist die Bruchdehnung $A$.

应力-应变曲线中的静拉伸强度

静 拉伸强度 900 85 ${{R}_{m}}$ 是外部静力作用下构件抵抗变形产生

的实验手段。超过静拉伸强度会导致拉伸试验样品出现缩颈现象。在 应力-应变 曲线 中， ${{R}_{m}}$ 为最大拉伸力。

均匀伸长 9 0085 ${{A}_{g}}$ 是指拉伸试验样品匀速伸长。在 ${{A}_{g}}$ 点达到 静拉伸强度 。

样品在断裂点处的永久伸长被称为 断裂伸长 $A$ 。

应力-应变曲线中的静拉伸强度

Устойчивость к статическому напряжению и диаграмме деформации при деформации

La Сопротивление к статическому напряжению ${{R}_{m}} $ Натяжение, противодействующее деформации ación de un componente basado en una fuerza Эстатика Актива. Сопротивление а-ля натяжение estática зависит от материала и debe comprenderse como una Resistance а-ля деформация.