Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 Plastická deformace a pevnost  Anelasticita – vnitřní útlum  Zkoušky základních mechanických charakteristik konstrukčních materiálů (kovy, plasty,

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 Plastická deformace a pevnost  Anelasticita – vnitřní útlum  Zkoušky základních mechanických charakteristik konstrukčních materiálů (kovy, plasty,"— Transkript prezentace:

1 1 Plastická deformace a pevnost  Anelasticita – vnitřní útlum  Zkoušky základních mechanických charakteristik konstrukčních materiálů (kovy, plasty, keramiky, kompozity )  Fyzikální podstata pevnosti  Skutečný tahový diagram

2 2 Fyzikální podstata modulu pružnosti tuhost vazby

3 3 Určování modulu pružnosti

4 4 Kvazistatické metody

5 5 Hystereze - anelasticita Q -1 = tgα (vnitřní tlumení) schopnost materiálu rozptylovat elastickou energii při vibracích

6 6 Vnitřní útlum,vnitřní tření množství rozptýlené energie (za jeden cyklus) celková přivedená energie

7 7 torzní kyvadlo d - průměr vzorku l - délka vzorku Ja - osový moment setrvačnosti f - vlastní frekv. kmitů kyvadla G = 128 .Ja.l.f 2 /d 4 Měření charakteristik vnitřního útlumu Δω – poloviční šířka píku rezonance v polovině jeho výšky ω 0 – rezonanční kruhová frekvence kmitů vzorku

8 8  schopnost materiálu rozptylovat elastickou energii při vibracích  míra vnitřního útlumu - koeficient ztrát - logaritmický dekrement útlumu Vnitřní útlum,vnitřní tření ( Q -1 )

9 9  schopnost materiálu rozptylovat elastickou energii při vibracích  míra vnitřního útlumu - koeficient ztrát - logaritmický dekrement útlumu Praktický význam využití: převodovka, blok motoru, řízené střely……. Vnitřní útlum,vnitřní tření

10 10 frekvenčně závislý vnitřní útlum - termoelastický jev (prodloužení – ochlazení, stlačení – ohřev) - pohyb valenčních elektronů (při jednotkách K) - viskozita hranic zrn (Ke - samodifúze) - difuse uhlíku v tuhém roztoku  -železa (Snoek) - změna orientace párových bodových poruch (bivakance apod.) - relaxace dislokací - Bordoniho maximum - dynamické vlastnosti dislokací - relaxační procesy v plastech Vnitřní útlum,vnitřní tření fyzikální původ

11 11 frekvenčně nezávislý vnitřní útlum - chování dislokačních segmentů (disloakcí mezi kotvícími body) - magneto-mechanické tlumení Vnitřní útlum,vnitřní tření fyzikální původ

12 12 frekvenčně závislý vnitřní útlum zajímá spíše materiálové vědce (jevy podmíněné nějakým relaxačním procesem): - difuse uhlíku v tuhém roztoku  -železa (Snoek) - relaxace v dislokační čáře (Bordoni) - dynamické vlastnosti dislokací a interakce s překážkami – dislokace lesa, atmosféry, precipitáty, vrstevné chyby) Vnitřní útlum,vnitřní tření význam

13 13 frekvenčně nezávislý vnitřní útlum tato vlastnost zajímává pro konstruktéry - kolejová vozidla - převodová skříň - řízená střela a pod. vhodné materiály jsou např. - slitiny hořčíku – vratná dvojčatová deformace - slitina (Mn-Cu) – vratná martenzitická přeměna - litina – rozptyl energie na grafitických částicích - beton – rozptyl na nehomogenní struktuře Vnitřní útlum,vnitřní tření význam

14 14 Volba materiálu pro tabuli (desku) třepacího stroje (třepací stroj – zkoušení součástí pro auta, letadla) Materiálové požadavky: nízká hmotnost  velká tuhost E  30 GPa vysoká vlastní frekvence (E/  ) 1/2 vysoký koeficient útlumu  Materiál  (E/  ) 1/2  [Mg/m 3 ] Hodnocení Mg slitiny – ,75 Nejlepší kombinace slitina Mn-Cu , Útlum dobrý, ale těžký KFRP/GFRP ,8 Možný litina ,8 Dobrý/těžký beton , ,5 Možný Vnitřní útlum,vnitřní tření

15 15 Vnitřní útlum,vnitřní tření

16 16 Anelasticita – vnitřní útlum  Zkoušky základních mechanických charakteristik konstrukčních materiálů (kovy, plasty, keramiky, kompozity )  Fyzikální podstata pevnosti  Skutečný tahový diagram

17 17 Kovové materiály – Zkouška tahem za okolní teploty Evropa: ČSN EN – 1 /2002 ( identifikační znak) Amerika: ASTM E (ASTM E8 M) Zkouška tahem

18 18 Zkouška tahem

19 19 EN se skládá z pěti částí Zkušební metoda za okolní teploty Část 1:Zkušební metoda za okolní teploty ČSN EN ( ) ČSN EN ( ) Část 2: Ověřování siloměrného měřícího systému tahových zkušebních strojů (ČSN EN ISO ), ( ) Část 3: Kalibrace siloměrů používaných k ověřování zkušebních strojů pro zkoušku jednoosým tahem (ČSN EN ISO 376) ( ) Část 4: Ověřování průtahoměrů používaných při zkoušce jednoosým tahem (ČSN EN ISO 9513) ( ) Část 5: Zkušební metoda za zvýšené teploty ČSN EN ( ) ČSN EN ( ) Zkouška tahem

20 20 Obecná pravidla pro zkušební tyče A 50 ; A 80 A 200 ; A 100 A 5,65 ; A 11, 3 Zkouška tahem

21 21 Obecná pravidla pro zkušební tyče Zkouška tahem Poměrné zkušební tyče (L 0 =k.S 0 1/2 ), kde k = 11,3 nebo 5,65 Nepoměrné zkušební tyče – umožňuje-li norma na výrobek Původní povrch – předepisuje –li norma na výrobek Výroba a opracování – vliv na počátek plastické deformace a mez kluzu

22 22 Obecná pravidla pro zkoušku Zkouška tahem  Zatěžovací osa stroje (kardan, vyosovací přípravek, upínací přípravky s kulovými plochami apod.)  Rychlost zatěžování (podle určované charakteristiky)  Kontrola a měření tyče před zkouškou  Předtížení tyče v upnutém stavu před zkouškou  Provedení zkoušky – se snímačem, bez snímače (hystereze, vícerychlostní zkouška)

23 23 Zkouška tahem ReReReRe RmRmRmRmA

24 24 č. vz. S 0 [mm 2 ] R e [MPa] R m [MPa] A g [%] A [%] E (t) [GPa] E (s) [GPa]  [ - ] 128,29695,5806,97,4916,40206,0196,00, ,30722,6812,86,6414,53210,3196,00, ,28730,0820,07,6718,46222,4196,00, ,29733,0820,57,3715,70204,0195,70, ,29711,9812,57,6416,94188,6196,00,304 Zkouška tahem

25 25 Smluvní tahový diagram tj. závislost zátěžná síla – prodloužení měřené délky zkušebního tělesa napěťové charakteristiky R xx, R m deformační charakteristiky A, Z Zkouška tahem

26 26 Smluvní tahový diagram měříme sílu F přepočteme na smluvní napětí měříme prodloužení  L přepočteme na poměrné prodloužení Zkouška tahem

27 27 Smluvní mez kluzu p = plastic - plastická deformace t = total – celková deformace r = running - průběžná, trvalá (plastická) deformace Zkouška tahem

28 28 Zkouška tahem Nevýrazná mez kluzu R p 0,2

29 29 Výrazná mez kluzu Zkouška tahem R eH, R eL ReReReRe

30 30 Označování ocelí (horní/dolní mez kluzu) Svařitelné oceli S185S235S275S355 Oceli na strojní součásti E295E335E360 Zkouška tahem

31 31 Deformační charakteristiky Zúžení Tažnost Proč jsou deformační charakteristiky dvě? Zkouška tahem

32 32 ČSN EN ISO 2566 (420308) Převodní tabulky tažnosti Část 1: uhlíkové a nízkouhlíkové oceli Část 2: austenitické oceli Nechť k I = 5,65, k II =11,3 pak platí A 11,3 =A 5,65.0,759) Zkouška tahem

33 33 Energetické charakteristiky Kovy – klasický tahový diagram Resilience (modul resilience): mater. charakt. vyjadřující množství energie v jednotce objemu materiálu zatíženého napětím Re. (Množství energie, které je materiál schopen při daném zatížení akumulovat). Tahová houževnatost (modul houževnatosti): množství energie potřebné k porušení materiálu Křehké materiály Zkouška tahem

34 34 Kovové materiály – deformační zpevnění Mírou deformačního zpevnění je poměr meze pevnosti a meze kluzu Zkouška tahem Kovy – klasický tahový diagram

35 35 Zkouška tahem - plasty

36 36 Plasty – ČSN EN ISO 527 (640604) Zkouška tahem - plasty

37 37 ČSN EN 658 Zkouška tahem - keramiky  omezená obrobitelnost – jednoduché tvary  vysoká křehkost – předčasné lomy  citlivost na přesnost zatěžovací osy  přednost – ohybové zkoušky

38 38

39 39 Energetické charakteristiky energie kumulovaná při poškození ČSN EN (727510) (Cumulative damage energy) Mechanické vlastnosti keramických kompozitů při pokojové teplotě – stanovení tahových vlastností Zkouška tahem

40 40 Tahový diagram (smluvní tahový diagram ) - hodnocení kvality materiálu - nákup – prodej (technické dodací podmínky EN) - expertíza havárií - pevnostní výpočty (únava) - základní mechanické vlastnosti – v materiálových listech a databázích Zkouška tahem

41 41 Plastická deformace a pevnost Anelasticita – vnitřní útlum Zkoušky základních mechanických charakteristik konstrukčních materiálů (kovy, plasty, keramiky, kompozity )  Fyzikální podstata pevnosti  Skutečný tahový diagram


Stáhnout ppt "1 Plastická deformace a pevnost  Anelasticita – vnitřní útlum  Zkoušky základních mechanických charakteristik konstrukčních materiálů (kovy, plasty,"

Podobné prezentace


Reklamy Google