Обработка данных и составление отчета

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 8

По замеренным значениям размеров поперечного сечения образцов и работы, затраченной на их разрушение, определяется ударная вязкость для каждого образца. Подсчитывается среднее значение ударной вязкости для каждой температуры испытания по результатам испытаний трех образцов. Все данные заносятся в таблицу.

По полученным результатам строится кривая зависимости ударной вязкости от температуры испытаний. По построенной кривой определяются значения верхнего и нижнего порогов хладноломкости, а также температура, при которой вязкая составляющая в излом равна 50 %. Эти результаты сопоставляются с результатами изучения характера изломов и микроструктуры. Все заносится в таблицу.

Материал образца:______________________________

Таблица 6.1. Результаты испытаний на ударную вязкость

№ п.п.	T ⁰C, испытания	F, см²	Работа разрушения-А, Дж	Ударная вязкость, Дж/см²			Доля вязк.
№ п.п.	T ⁰C, испытания	F, см²	Работа разрушения-А, Дж	KCU	KCV	KCT	F_В, %

В письменном отчете по работе должно быть:

1. Полученные результаты определения ударной вязкости при различных температурах в виде таблиц и графиков.

2. Определенное значение порога хладноломкости для исследованной стали по данным ударной вязкости и по вязкой составляющей в изломе.

3. Описание и фотографии характера излома и микроструктуры образцов после разрушения.

4. Выводы.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. ГОСТ 9454-78. Металлы. Метод испытания на ударную вязкость при пониженных температурах. М.: ИС, 1984.

2. Ботвина Л.Р. Разрушение: кинетика, механизмы, общие закономерности. М.: Наука, 2008.– 334 с.

3. Одесский П.Д., Ведяков И.И. Ударная вязкость сталей для металлических конструкций.– Интермет Инжиниринг, 2003. –232 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

Испытание на выносливость при многоцикловой усталости со статистическим представлением данных испытаний

1. Цель работы

1. Изучение методики, принципов, оборудования и устройств для проведения испытаний на выносливость, приобретения навыков проведения испытаний и статистической обработки результатов испытаний.

2. Определение предела выносливости при циклическом нагружении , показателя степени m аппроксимирующего выражения и базового перелома кривой N_G по ГОСТ 25.502-79.

2. Теоретические положения

Большинство деталей машин и конструкций работают в условиях циклических силовых воздействий, поэтому обеспечение циклической прочности является всегда актуальной задачей проектирования. Выполняется такое требование сопоставлением расчетных параметров циклического нагружения (амплитуды, средние напряжения, коэффициент асимметрии, влияющие факторы и т.д.) со значениями усталостных разрушающих параметров, определяемых экспериментально при усталостных испытаниях [1].

В основе испытаний на усталость находится представление о зависимости числа циклов N от амплитуд максимальных напряжений , выражающееся аппроксимирующей зависимостью (7.1), представленной на рис. 7.1.

. (7.1)

а б

Рис. 7.1. Кривая усталости: а – в линейных координатах; б – в логарифмических координатах

Для экспериментального построения такой кривой чаще всего используют метод испытания сверху-вниз с последовательным снижением амплитуд напряжений до значения предела выносливости на базе испытания N_Б = 5·10⁶÷ 10·10⁶ циклов. Максимальное амплитудное напряжение, отвечающее этому условию, принимается за предел выносливости, если три образца, испытанные на этом уровне, не разрушились.

Различают два вида испытаний на усталость в зависимости от объема испытаний [2, 3]: первый – малообразцовые (~ 15 шт) с построением линии регрессии по методу наименьших квадратов; и второй – многообразцовые (~ 50-80 шт) с построением серии кривых усталости, отвечающих заданным доверительным интервалам вероятности разрушения. Первый вид испытаний рекомендуется в случае гарантирующим минимальный разброс свойств материала в связи с производством данного материала и изготовлением образцов (например, из одного прутка), второй – для случая отсутствия такой гарантии (например, для марки материала, включающей поставки разных плавок, разных производителей и т. д.).

3. Оборудование и инструмент

1. Испытательная машина УКИ-6000, описание устройства, инструкция для работы.

2. Образцы стали для испытаний.

3. Измерительный инструмент.

4. Инструмент для обслуживания.

4. Порядок выполнения работы

4.1. Сделать выписку (можно копию) из ГОСТ 25.502-79 о порядки проведения испытаний на усталость при циклическом нагружении, требования к испытательным машинам, способ подготовки образцов к испытаниям, проведение испытаний, расчет характеристик усталости., обработка результатов.

4.2. Изобразить чертеж образца с указанием размеров (рис. 7.2), снять размеры с образца и подготовить образец для испытаний.

4.3. Произвести расчетную оценку предела выносливости для гладкого образца по формуле

. (7.2)

4.4. Диапазон амплитуд напряжений от предполагаемого предела выносливости до значения предела текучести разбить на несколько уровней амплитуд напряжений из расчета: по 3 образца на каждом уровне при малообразцовых испытаниях и по 10…15 при многообразцовых испытаниях.

4.5. Провести испытания (см. инструкцию), занося данные испытаний в таблицу протокола (табл. 7.1) усталостных испытаний и нанося на график точки, соответствующие разрушению (нанесение данных на график в логарифмических координатах позволяет во время испытаний производить визуальную линейную экстраполяцию в область предела усталости и интерполяцию в промежуточных участках).

	Тип I
	Тип II
	Тип III

Рис. 7.2. Формы и тип образцов для испытаний на консольный (поперечный) изгиб с вращением

4.6. Провести статистическую обработку результатов: для малообразцовых испытаний по методу наименьших квадратов отклонений с определением уравнения линейной регрессии

, (7.3)

где и - текущие координаты линии регрессии; - коэффициент корреляции; - критерий Стьюдента (см. приложение).

4.7. Нанести на график линию регрессии и доверительные интервалы вероятности до разрушения 5% и 95%.

4.8. По линии регрессии определить показатель степени m аппроксимирующей зависимости (7.1) и координату базового перелома кривой N_G .

4.7. Провести статистическую обработку результатов: для многообразцовых испытаний (порядок проведения и примеры см. [2, 3].

5. Оформление отчета

5.1. Представить график кривой усталости и параметры аппроксимирующего выражения, таблицу статистической обработки данных испытания, вычисления параметров линии регрессии и корреляционное уравнение.

5.2. Выводы.

Таблица 3.1. Результаты испытаний на усталость стали_________________

Термообработка___________________________________________________

Характеристики мех.свойств:

Машина УКИ – 6000, коэффициент асимметрии R= -1, частота 50 Гц

№ п/п	Амплитудное напряжение	Число циклов до разрушения, N	Примечание
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. ГОСТ 25.502-79. Методы испытаний на усталость. М.: ИС, 1981.

2. Школьник Л.М. Методика усталостных испытаний. М.: Металлургия, 1978. - 302 с.

3. Степнов М.Н., Шаврин А.В. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: Справочник. 2-е изд., испр. и доп. – М.: Машиностроение, 2005. – 400 с.

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 653; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78

Мы поможем в написании ваших работ!