MECHANICZNE METODY BADAŃ MATERIAŁÓW ĆWICZENIA LABORATORYJNE

ISBN: 978-83-7348-810-6

168 stron
format: B5
oprawa: miękka
Rok wydania: 2020

Niniejszy podręcznik jest przeznaczony dla studentów studiów inżynierskich (studia pierwszego stopnia) Wydziału Mechanicznego, w ramach przedmiotu wytrzymałość materiałów, na wszystkich kierunkach studiów prowadzonych na Wydziale: mechanika i budowa maszyn, mechatronika, inżynieria mechaniczno-medyczna, zarządzanie i inżynieria produkcji oraz inżynieria materiałowa. W podręczniku opisano także ćwiczenia laboratoryjne dla studentów studiów magisterskich na kierunku mechanika i budowa maszyn w ramach przedmiotu mechanika ośrodków ciągłych.

W podręczniku zawarto opis Laboratorium Wytrzymałości Materiałów znajdującego się w Katedrze Mechaniki i Mechatroniki na Wydziale Mechanicznym Politechniki Gdańskiej oraz instrukcje do szesnastu ćwiczeń laboratoryjnych dla studentów wszystkich kierunków studiów oferowanych na Wydziale. Ćwiczenia dotyczą zagadnień związanych ze statycznymi i dynamicznymi próbami niszczącymi, badań materiałów na ściskanie i rozciąganie, badań twardości, udarności, wytrzymałości zmęczeniowej i propagacji pęknięcia zmęczeniowego oraz badań lin stalowych, prób technologicznych i badań niszczących złączy spawanych metali. Są to badania odnoszące się do metali pracujących nie tylko w temperaturze otoczenia, ale także w podwyższonej temperaturze.

W opisach poszczególnych ćwiczeń podano cel prowadzonych badań, podstawowe definicje, metody realizacji badań ze szczególnym omówieniem próbek do badań, maszyn i urządzeń wytrzymałościowych niezbędnych do realizacji badań oraz sposobu analizy i oprađcowywania wyników. Podano również wykaz polskich i europejskich norm, według których prowadzone są badania.

SPIS TREŚCI

1. Wstęp

2. Laboratorium wytrzymałości
materiałów na Wydziale Mechanicznym PG

3. Ćwiczenia laboratoryjne
3.1. Statyczna
próba rozciągania metali
3.1.1. Cel badań
3.1.2. Podstawowe pojęcia
3.1.3. Wykonanie badań
3.1.4. Unieważnienie próby rozciągania
3.1.5. Przygotowanie raportu z
badań
3.2. Wyznaczanie modułu sprężystości podłużnej, umownej granicy sprężystości
i umownej granicy plastyczności
3.2.1. Cel ćwiczenia
3.2.2. Podstawowe definicje
3.2.3. Wykonanie badań
3.2.4. Unieważnienie próby rozciągania
3.2.5. Przygotowanie raportu z
badań
3.3. Statyczna próba ściskania
metali
3.3.1. Cel ćwiczenia
3.3.2. Podstawowe definicje
3.3.3. Wykonanie badań
3.3.4. Ściskanie metali plastycznych
3.3.5. Ściskanie metali kruchych
3.3.6. Przeprowadzenie próby
3.3.7. Przygotowanie raportu z
badań
3.4. Badanie udarności metali
3.4.1. Wprowadzenie
3.4.2. Próbki do badań
3.4.3. Młot wahadłowy stosowany do przeprowadzenia próby udarności
3.4.4. Metoda badania
3.4.5. Analiza
i zapis wyników pomiaru
3.4.6. Określenie temperatury kruchości
3.4.7. Przygotowanie raportu z
badań
3.5. Dynamiczna próba rozciągania metali
3.5.1. Wprowadzenie
3.5.2. Próbki i urządzenie do rozciągania dynamicznego
3.5.3. Naprężenia i odkształcenia przy rozciąganiu dynamicznym
3.5.4. Wpływ karbu
3.5.5. Przygotowanie raportu z
badań
3.6. Statyczna
próba skręcania
metali
3.6.1. Wprowadzenie
3.6.2. Próba skręcania metali
3.6.3. Obliczanie wartości charakterystycznych
3.6.4. Próbki do próby skręcania
3.6.5. Przeprowadzenie próby
3.6.6. Wyznaczenie modułu sprężystości postaciowej
3.6.7. Przygotowanie raportu z
badań
3.7. Badanie odkształcenia za pomocą tensometrii oporowej
3.7.1. Podstawy teoretyczne
3.7.2. Układy pomiarowe
3.7.3. Badanie płaskiego stanu
naprężeń
3.7.4. Przygotowanie raportu z badań
3.8. Badanie twardości metali
3.8.1. Wstęp
3.8.2. Pomiar twardości sposobem Brinella
3.8.3. Pomiar twardości sposobem Rockwella
3.8.4. Pomiar twardości sposobem
Vickersa
3.8.5. Pomiar twardości młotkiem Poldi
3.8.6. Pomiar twardości metodą Shore‘a
3.8.7. Przygotowanie raportu z badań
3.9. Badanie wytrzymałości zmęczeniowej metali 3.9.1. Wstęp
3.9.2. Podstawy
3.9.3. Wyznaczanie wytrzymałości zmęczeniowej
(wykres W”hlera - krzywa S-N materiału)
3.9.4. Wyznaczanie wytrzymałości zmęczeniowej przy cyklach
niesymetrycznych (wykres Smitha, wykres Haigha)
3.9.5. Zjawiska wpływające na zmęczenie materiału
3.9.6. Przygotowanie raportu z badań
3.10. Badanie lin stalowych
3.10.1. Budowa lin
3.10.2. Klasyfikacja lin stalowych
3.10.3. Badanie
lin stalowych
3.10.4. Zawiesia
3.10.5. Przykłady oznaczeń i konstrukcji lin
3.10.6. Przygotowanie raportu z badań
3.11. Próby technologiczne - część 1
3.11.1. Cel próby
3.11.2. Wprowadzenie
3.11.3. Próba jednokierunkowego skręcania drutu
3.11.4. Próba przeginania dwukierunkowego drutu metalowego
oraz blach
i taśm o grubości do 3 mm
3.11.5. Próba spęczania metali
3.11.6. Próba podwójnego zginania i próba zawijania ze zginaniem cienkich
blach metalowych
3.11.7. Przygotowanie raportu z badań
3.12. Próby technologiczne - część 2
3.12.1. Cel próby
3.12.2. Próba rozciągania pierścienia wyciętego z rury metalowej
3.12.3. Próba roztłaczania rury metalowej
3.12.4. Próba roztłaczania pierścienia wyciętego z rury metalowej
3.12.5. Próba spłaszczania rury
metalowej
3.12.6. Gięcie plastyczne
3.12.7. Próba zginania rury metalowej
3.12.8. Próby tłoczności
3.12.9. Przygotowanie raportu z badań
3.13. Badanie złączy spawanych metali
3.13.1. Wstęp
3.13.2. Statyczna próba rozciągania doczołowych złączy spawanych metali
3.13.3. Statyczna próba rozciągania próbek poprzecznych spawanych
złączy metali
3.13.4. Statyczna próba rozciągania próbek wzdłużnych ze spoin złączy spawanych metali
3.13.5. Próba udarności spawanych złączy metali
3.13.6. Próba zginania spawanych złączy metali 3.13.7. Przygotowanie raportu z badań
3.14. Wybrane aspekty mechaniki pękania
3.14.1. Wstęp
3.14.2. Wyznaczenie odporności na pękanie w płaskim stanie odkształcenia
3.14.3. Wyznaczanie prędkości
wzrostu pęknięcia zmęczeniowego
3.14.4. Przygotowanie raportu z badań
3.15. Próba udarowa spadającym ciężarem
3.15.1. Cel próby
3.15.2. Wykonanie próby
3.15.3. Przygotowanie raportu z badań
3.16. Statyczna
próba rozciągania metali w podwyższonej temperaturze.
Zjawisko pełzania
3.16.1. Cel próby
3.16.2. Statyczna próba rozciągania w podwyższonej temperaturze
3.16.3. Zjawisko pełzania metali
3.16.4. Próba pełzania metali
3.16.5. Uwagi końcowe
3.16.6. Przygotowanie raportu z badań

4. Literatura