Báo cáo Thí nghiệm Sức Bền Vật Liệu 2

Báo cáo Thí nghiệm Sức Bền Vật Liệu 2 Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh, báo cáo thí nghiệm sức bền vật liệu, Đại Học mở thành phố Hồ Chí Minh.Báo cáo Thí nghiệm Sức Bền Vật Liệu 2 Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh, báo cáo thí nghiệm sức bền vật liệu, Đại Học mở thành phố Hồ Chí Minh

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

MỤC LỤC

Bài 1: THÍ NGHIỆM KÉO THÉP:………

1 Tiêu chuẩn thí nghiệm: TCXD 197 – 2002 3

2 Mục đích thí nghiệm 3

3 Thiết bị thí nghiệm 3

4 Trình tự thí nghiệm 5

5 Tính toán kết quả thí nghiệm 13

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU THÉP 17

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THỬ KÉO THÉP 17

6 Nhận xét đánh giá kết quả thí nghiệm 18

Bài 2: XÁC ĐỊNH MODUN ĐÀN HỒI E CỦA THÉP 19

1 Tiêu chuẩn thí nghiệm: TCXD 197 – 2002 19

2 Mục đích thí nghiệm 19

3 Thiết bị thí nghiệm 19

4 Trình tự thí nghiệm 21

5 Tính toán kết quả thí nghiệm 25

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM MODUN ĐÀN HỒI CỦA THÉP 26

6 Nhận xét và đánh giá kết quả thí nghiệm 30

Bài 3: XÁC ĐỊNH MODUN BIẾN DẠNG TRƯỢT G CỦA THÉP 31

1 Mục đích thí nghiệm 31

2 Thiết bị thí nghiệm 31

3 Trình tự thí nghiệm 32

4 Tính toán kết quả thí nghiệm 36

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 37

XÁC ĐỊNH MODUN BIẾN DẠNG TRƯỢT CỦA THÉP 37

5 Nhận xét và đánh giá kết quả thí nghiệm 37

Bài 4: THÍ NGHIỆM DẦM CHỮ T 38

1 Mục đích thí nghiệm 38

2 Thiết bị thí nghiệm 38

3 Tiến hành thí nghiệm 38

4 Tính toán thí nghiệm 39

5 Nhận xét và đánh giá kết quả thí nghiệm 40

Bài 1: THÍ NGHIỆM KÉO THÉP

1 Tiêu chuẩn thí nghiệm: TCXD 197 – 2002

Tiêu chuẩn này qui định phương pháp thử kéo vật kim loại và xác định các đặc tính cơ học ở nhiệt độ thường (100 - 350 )

 Đường kính gân xiên mẫu 1,2,3:



Bước 2: Xác định chiều dài mẫu thép, cân trọng lượng mẫu thép (dùng để xác

định đường kính tương đương dtđ khi tính toán)

 Bước 3 : Khắc vạch lên mẫu thử với khoảng cách là 5 lần đường

kính danh nghĩa

 Bước 4: Theo dõi quá trình tăng tải và biến dạng của mẫu, ghi lại các số liệu hiển thị trên thiết bị thí nghiệm theo từng giai đoạn gia tải cho đến khi mẫu bị kéo đứt

Mẫu 1

54.00

7 78.00

13.00

Mẫu 2

53.00

78.00

13.00

Mẫu 3

54.00

78.00

13.00

Bảng 1.1 Bảng số liệu kết quả thí nghiệm kéo thép

STT

Đường kính (mm)

Trọnglượng(g)

Chiềudài(mm)

Lựckéochảy(KN)

Lựckéođứt(KN)

Độdãn(mm)

Danh

Gân dọc

Gân xiên

5 Tính toán kết quả thí nghiệm

A Xác định giới hạn chảy và giới hạn bền.

Bảng 1.2 Bảng tính toán giới hạn chảy và giới hạn bền của thép.

(mm)

A(mm2)

Lựckéochảy(KN)

Lực giớihạn chảy

σ c

(daN/cm2

)

Lựckéođứt(KN)

Giới hạnbền σ b

(daN/cm

2)

σ c

Trungbình

σ b

Trungbình

 Cách tính toán các giá trị trong bảng:

ρ.V = M  ρ πdd2tđ

4 L = M  dtđ = √4 M πdρL 1000 (mm)M: là trọng lượng mẫu thép

ρ: là trọng lượng riêng của thép = 7850

- Diện tích thanh thép: A = πdd tđ2

4 (m m

2

)

- Giới hạn chảy: σ c=Lực kéo chảy

Độ dãn dài tương đối theo TCVN: ε= L1−L0

L0 100 (%)Trong đó:

L0= 5d (d: đường kính danh nghĩa của mẫu thép)

Độ dãn dài (%)

 Độ dãn của các mẫu thép sau thí nghiệm kéo thép:

- Mẫu 2: Độ dãn là: 171 mm, thép bị dãn 2 bên.

 Độ dãn dài tương đối của mẫu 2:

- Độ dãn dài tương đối của mẫu 3

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU THÉP

Sinh viên thực tập: Nguyễn Hoàng

Lớp: DH13XD02

Nhóm 3 ( Ngày 11/7/2015)

Tiêu chuẩn thí nghiệm: TCVN

Tiêu chuẩn đánh giá: TCVN 1561 – 2008

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THỬ KÉO THÉP

Đường kính (mm)

Trọnglượng(g)

Chiềudài(mm)

Lựckéochảy(KN)

Lựckéođứt(KN)

Độdãn(mm)

Danh

Gân dọc

Gân xiên

Giớihạnchảy

σ c(daN/cm2

)

Giới hạnbền σ b

(daN/cm2)

Độdãndài ε

(%)

σ c

Trungbình

σ b

Trungbình

ε

Trungbình

Mác Thép

6 Nhận xét đánh giá kết quả thí nghiệm

 Từ đồ thị quan hệ P - ∆L ta thấy là cả 3 mẫu thép đều trải qua 3 giai đoạn là: Giai đoạn đàn hồi, giai đoạn chảy và giai đoạn tái bền Cụ thể từ lúc tăng tải xuất hiện một đường thẳng, là giai đoạn đàn hồi, sau đó chuyển qua giai đoạn chảy ( mẫu 1 là 54kN, mẫu 2 là 53kN, mẫu 3 là 54kN), biểu đồ có dạng hình xoắn ngang , tiếp theo mẫu thép chuyển qua giai đoạn tái bền, biểu thị trên đồ thi là một đường cong, sau đó đến một lực nhất định thì có tiếng nổ và mẫu thép bị đứt, lực kéo đứt của 3 mẫu là: 78kN

 Lấy mẫu ra chắp lại thì thấy đường kính chỗ bị đứt nhỏ hơn so với ban đầu

và độ dài mẫu thép cũng tăng lên

 Từ thí nghiệm ta có giới hạn chảy là 365 N/mm2, giới hạn bền là 530.6 N/mm2, độ dãn dài là 26% Như vậy, mẫu thép đem đi thí nghiệm phù hợp với các yêu cầu về độ bền kéo, mác của thép là CII

Bài 2: XÁC ĐỊNH MODUN ĐÀN HỒI E CỦA THÉP

1 Tiêu chuẩn thí nghiệm: TCXD 197 – 2002

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thử kéo vật liệu kim loại và xác định các đặc tính cơ học ở nhiệt độ thường (100 – 350)

Cân điện tử Thước kẹp

 Đường kính gân xiên mẫu 1,2,3:

 Đường kính lõi mẫu 1,2,3:

Bước 2: Xác định chiều dài mẫu thép, cân trọng lượng mẫu thép (dùng để xác

định đường kính tương đương dtđ khi tính toán)

 Bước 3 : Khắc vạch lên mẫu thử với khoảng cách là 5 lần đường

kính danh nghĩa

 Bước 4: Theo dõi quá trình tăng tải và biến dạng của mẫu, ghi lại các số liệu hiển thị trên thiết bị thí nghiệm theo từng giai đoạn gia tải cho đến khi mẫu bị kéo đứt

10 Tính toán kết quả thí nghiệm

Modun đàn hồi được xác định theo quan hệ ứng suất & biến dạng theo quy luật tuyến tính (đàn hồi):

σ = P

A , ε= ∆ L

L

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM MODUN ĐÀN HỒI CỦA THÉP

Sinh viên thực tập: Nguyễn Hoàng

Lớp: DH13XD02

Nhóm: 3

Tiêu chuẩn thí nghiệm: TCVN 197 – 02

Tiêu chuẩn đánh giá : TCVN 1561 – 2008

(mm)

A(mm2)

Mẫu 1

mMẫu 2

Mẫu 3

11 Nhận xét và đánh giá kết quả thí nghiệm

Qua thí nghiệm ta thấy là khi chịu tác động của một ứng suất kéo thì một vật phản ứng lại băng cách biến dạng theo tác dụng của lực dãn ra

Trong một giới hạn biến dạng nhỏ, độ biến dạng này tỷ lệ thuận với ứng suất tác động Hệ số tỷ lệ này gọi là modun đàn hồi

Từ kết quả thí nghiệm ta thấy là biến dạng tăng dần qua các lần gia tải và modun đàn hồi trung bình để tăng chiều dài của mẫu thép là 57.4 Mpa

Bài 3: XÁC ĐỊNH MODUN BIẾN DẠNG TRƯỢT G CỦA THÉP

1 Mục đích thí nghiệm

Xác định modun đàn hồi trượt G của thép

12 Thiết bị thí nghiệm

Máy thử xoắn NDW – 200

13 Trình tự thí nghiệm

 Bước 2 : Đưa mẫu vào ngàm kẹp, điều chỉnh vị trí ngàm đúng với

kích thước mẫu

 Bước 3: Tăng momen xoắn liên tục với vận tốc không đổi

dạng

 Bước 5 : Ghi lại các số liệu thí nghiệm

- Biểu đồ momen xoắn

* Thép 8:

 Đồng 10

 Đồng 8

 Thép 10

 Đồng 8

 Thép 10

 Bảng số liệu kích thước mẫu

14 Tính toán kết quả thí nghiệm

 Tính toán G trực tiếp từ kết quả thí nghiệm

32 : Momen quán tính độc cực của thanh thép

M1, M0 : Momen xoắn ở hai lần gia tải

d

(mm)

D(mm)

d1(mm)

S(mm)

l1(mm)

l(mm)

L(mm)

l2(mm)

r(mm)

c(mm)

φ1, φ0 : Góc xoắn tương đối giữa hai điểm A và B

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH MODUN BIẾN DẠNG TRƯỢT CỦA THÉP

Sinh viên thực tập: Nguyễn Hoàng

15 Nhận xét và đánh giá kết quả thí nghiệm

Từ các biểu đồ của mỗi mẫu ta chọn 2 điểm, từ đó có được moment xoắn ở hai lần gia tải và góc xoắn tương đối giữa hai điểm A và B Qua kết quả thí

nghiệm ta thấy là đường kính của mẫu thép càng nhỏ thì modun biến dạng trượt của mẫu thép càng lớn và ngược lại, đường kính của mẫu thép càng lớn thì

modun biến dạng trượt của thép càn nhỏ

Qua các mẫu thì modun biến dạng trượt của đồng với đường kính là 8 mm có

 Mặt cắt ngang dầm chữ T

Ta thấy là biểu đồ ứng suất pháp có trục x đối xứng : |y max k

|=|y max n

|=h2Khi đó: Wk x

6.4 mm

C

P5=500 1.1×10-4

19 Nhận xét và đánh giá kết quả thí nghiệm

Từ bảng tính kết quả ta thấy là qua các lần tăng tải thì chuyển vị dầm càng tăng