BÀI SỐ 1
XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU CHỊU KÉO

I - Mục đích thí nghiệm:
Xác định tính chất cơ lý của vật liệu dẻo có 5 tính chất:
- Ứng suất tỷ lệ: tl
- Ứng suất chảy: ch
- Ứng suất bền: b
- Độ dài tỷ đối: 
- Độ thắt tỷ đối: 

II - Mẫu thí nghiệm:
- Vật liệu dẻo: mẫu thí nghiệm hình trụ tròng, đường kính d


l0: chiều dài làm việc ban đầu.
d0: đường kính ban đầu


III - Kích thước:

Mẫu thí nghiệm kéo

Mẫu Trước khi kéo Sau khi kéo Ứng suất (MPa) 
 

d0
(cm) l0
(cm) d1
(cm) l1
(cm) tl
(MPa) ch
(MPa) b
(MPa) 
1 1,5 19,8 0,8 2,4 245,7 285,1 1105 8,08 72,08
2 1 18,5 0,6 22,2 594,6 637,6 966,3 20 64,67
3 1,1 19,0 0,7 21,2 395,2 423,5 820 11,6 61,53
4 1 19,8 0,65 22,5 682,5 718,2 1030 13,64 58,54


IV - Tiến hành thí nghiệm:
Trước tiên ta kéo mẫu thép, trình tự như sau:
1. Đo kích thước tiết diện: đo tại 3 tiết diện, mỗi tiết diện ta đo hai phương vuông góc với nhau. Đo chiều dài thí nghiệm l0.
2. Đặt mẫu vào ngàm của máy kéo, điều chỉnh cho mẫu vào giữa ngàm. Kiểm tra bộ phận đo lực và vẽ biểu đồ, đặt giấy vẽ vào biểu đồ. Điều chỉnh kim chỉ lực về số “0”.
3. Cho máy chạy với tốc độ chậm. Ban đầu do ngàm của máy chưa ngàm chặt mẫu nên biểu đồ là đường cong. Khi ngàm chặt rồi thì đường biểu diễn là đường thẳng. Kéo dài phần đường thẳng cho gặp trục A1 giao điểm “0” là gốc của biểu đồ. Nếu tiếp tục cho lực tăng thì tỷ lệ giữa lực P và độ dãn l bị mất đi khi lực đạt đến trị số tương ứng với các giá trị giới hạn tỷ lệ, chảy và bền (tl, ch, b).
Đối với thép non biểu đồ thường là đường gãy khúc. Khi đó kim chỉ động trên đồng hồ sẽ dao động.
Điểm B trên hình vẽ là điểm tương ứng với giới hạn chảy. Chúng ta chỉ tìm giới hạn chảy dưới. Muốn đọc được trị số tương ứng với giới hạn chảy dưới ta đọc kim chủ động khi kim này ở vị trí nhỏ nhất trong lúc dao động. Ta còn có thể đo được lực ứng với giới hạn chảy bằng thước đo tỷ lệ của máy bằng cách đo tung độ của điểm B trên biểu đồ trên kết kết quả thí nghiệm.
Sau khi qua giới hạn chảy, lực tiếp tục tăng đến điểm D rồi giảm dần và mẫu đứt. Lực tương ứng với điểm D cho ta xác định giới hạn bền. Muốn đọc trị số này ta đọc trị số của kim bị động trên đồng hồ chỉ lực hay đo bằng thước tỷ lệ của máy. Sau khi có trị số của lực tương ứng: giới hạn tỉ lệ: Ptl ; giới hạn chảy: Pch và giới hạn bền: Pb ta tính được các ứng suất:
; ; 
Trong đó F0 là diện tích mặt cắt ngang mẫu lúc đầu.
Trong quá trình tăng lực ta có thể quan sát được hiện tượng biến cứng nguội. 
Muốn xác định tính dẻo của vật liệu ta tính độ dãn dài tỷ đối và độ thắt tỷ đối. Đo chiều dài mẫu sau khi kéo đứt là l1 (ghép hai phần mẫu khi đứt với nhau rồi lấy kích thước đo được l1). Độ dãn dài tỷ đối được xác định theo công thức :

Muốn tính độ thắt tỷ đối ta đo đường kính ở chỗ thắt là d1 (chỗ có đường kính nhỏ nhất như hình vẽ). Độ thắt tỷ đối tính theo công thức:

Trong đó: F1 là diện tích chỗ thắt: 
4. Báo cáo và quan sát thí nghiệm:
Trong lúc thí nghiệm phải chú ý theo dõi đồng hồ đo lực và biểu đồ kéo để thấy được sự làm việc của mẫu trong từng giai đoạn. Ghi các đặc trưng cơ tính được và báo cáo thí nghiệm.
Chú ý: trong lúc thí nghiệm phải để tốc độ lực tăng chậm vì tính chất cơ học thay đổi theo tốc độ tăng lực và tải trọng là tải trọng tĩnh.

V - So sánh lý thuyết và thí nghiệm:
1. Đánh giá sai số nhỏ hơn 5%
2. Nguyên nhân.
- Do vật liệu không đồng nhất.
- Do lắp mẫu chưa chuẩn.
- Do mỗi giai đoạn một người đo tỷ lệ không chính xác.
- Do sai số đo dài của thước tỷ lệ.
- Do máy thí nghiệm.

BÀI 2
XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU KHI NÉN
I - Mục đích thí nghiệm:
Nghiên cứu tính chất cơ học của vật liệu dẻo và dòn khi chịu nén.
II - Mẫu thí nghiệm:
- Vật liệu dòn: gang
III - Kích thước:

Mẫu thí nghiệm nén
Mẫu thí nghiệm Trước khi nén Sau khi nén Diện tích mặt cắt ngang Lực ứng suất
d0(cm) l0(cm) d1(cm) l1(cm) F0 (cm2) (kN) b (Mpa)
1 1,3 2,9 1,37 2,8 1,33 116 872,18
2 1,4 2,8 1,54 95 Mẫu bị phá hoại

IV - Tiến hành thí nghiệm:
Mẫu thí nghiệm có hình trụ tròn chiều cao là h và đường kính d theo tỷ lệ sau: d < h < 2d (chiều cao không quá lớn để tránh hiện tượng mẫu bị cong do uốn).
Thí nghiệm được thực hiện trên máy nén hay trên máy vạn năng P.5T: máy có đồng hồ chỉ lực kéo và bộ phận tự động vẽ biểu đồ.
Chúng ta tiến hành thí nghiệm nén với trình tự sau:
- Đo kích thước của mẫu thí nghiệm: chiều cao h và đường kính d.
- Đặt mẫu thí nghiệm lên mặt nén của máy và điều chỉnh cho đúng tâm của mặt nén.
- Cho lực tăng từ từ giai đoạn đầu, biểu đồ nén là đường thẳng, chứng tỏ tải trọng và biến dạng có quan hệ bậc nhất theo định luật Húc. Sau đó biến dạng tăng nhanh trong khi lực tăng rất chậm, biểu diễn sự chảy của vật liệu. Biểu đồ nén như hình vẽ. Ban đầu biểu đồ là đường thẳng, chứng tỏ biến dạng và tải trọng có quan hệ tỉ lệ. Sau đó biểu đồ cong dần và đột ngột bị ngắt do mẫu bị phá huỷ. Lực nén giảm đi nhanh chóng do mẫu đất đã mất khả năng chịu lực.
Mẫu nén thường vỡ theo đường chéo, góc nghiêng của đường nứt với đường sinh của mẫu thường là 450 - 500. Khi đó biến dạng còn dư của mẫu rất nhỏ.
V - So sánh lý thuyết và thí nghiệm:
1. Đánh giá sai số nhỏ hơn 5%
2. Nguyên nhân do các yếu tố thí nghiệm

     PASS:   FDTU

HÃY BẤM THANK NẾU BẠN CẢM THẤY HAY NHÉ!