ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭЛАСТОМЕРОВ
Лабораторная работа №1
Определение модуля упругости при испытании эластомеров на сжатие
Цель работы
- умение экспериментально определять зависимости условного напряжения
от относительной деформации при сжатии;
- умение рассчитывать условный модуль упругости при сжатии.
План работы
1. Ознакомление со схемой испытательной установки, ее конструкцией и
методикой испытаний.
2. Составление плана испытаний, измерение начальных размеров образцов и
расчет их начальной площади поперечного сечения.
3. Экспериментальное определение усилия, действующего на образцы, при
заданных относительных деформациях образцов.
4. Расчет условных напряжений и условных модулей упругости при сжатии.
Построение зависимости условного напряжения от относительной
деформации при сжатии.
5. Анализ полученных результатов и составление отчета.
Методика экспериментального определения зависимости условного напряжения от относительной деформации при сжатии
Испытания на одноосное сжатие стандартных образцов из эластомеров проводили на установке, схема которой приведена на рис.2.1. Образцы имели форму цилиндров [5,30,15]. В результате эксперимента получается кривая нагружения: зависимость engineering stress (сила, отнесенная к начальной площади 
), от относительного сжатия образца ε.
К недостаткам этих испытаний относится сложность их воспроизводимости по нескольким причинам. Одна из главных трудностей - это чувствительность материала к предварительным деформациям. Материал размягчается после деформирования (эффект Муллинза). Для минимизации этого эффекта используются тренировочные циклы. Использовались три тренировочных цикла (ИСО рекомендует шесть). Затем образец медленно нагружался с целью исключения влияния вязкости. Следующая трудность состоит в вычислении Е (к сожалению, не существует стандарта, который бы устанавливал величину «малости» деформаций). Все испытания повторяются на образцах не менее трех раз.
|
|
|
Установка для исследования сжатия эластомеров
Схема установки для испытаний эластомеров на сжатие представлена на рис. 2.1, а ее внешний вид приведен на рис. 2.2
Рис.2.1. Схема установки для испытаний эластомеров на сжатие
Цилиндры из эластомера 1 устанавливаются на стол 2 и нагружаются через фланец 3 и динамометр 5 посредством винтовой пары 6. Измерение перемещения фланца осуществляется индикатором 4. При испытаниях применяются цилиндрические образцы со следующим размерами: высота 
мм, диаметр 
мм. Как показали опыты, такое соотношение 
является оптимальным. При малых 
неоднородное напряженно - деформированное состояние у торцов образца играет существенную роль (поскольку высота мала). Кривые сжатия искажаются. При больших 
существенную роль начинает играть потеря устойчивости образца за счет продольного изгиба.
|
|
|
Рис.2.2. Внешний вид установки для испытаний эластомеров на сжатие
Сложность проведения опытов по сжатию цилиндров состоит в том, что необходимо обеспечить одноосное сжатие. Эта проблема решалась установкой на стол 2 сразу трех цилиндров. Используются полированные плиты, смазанные инертной силиконовой смазкой. Результаты обрабатываются в предположении одноосного сжатия. Точные измерения диаметра показали допустимость гипотезы одноосного сжатия при относительных деформациях до 30%. Все испытания повторяются на образцах не менее трех раз.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 557; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!