slw_5.pdf

(1360 KB) Pobierz
POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
Imię i Nazwisko ..................................................
WYDZIAŁ MECHANICZNY
Wydział ...............................................................
Wydziałowy Zakład Wytrzymałości Materiałów
Rok ................................
Grupa ......................
Laboratorium Wytrzymałości Materiałów
Data ćwiczenia ...................................................
ĆWICZENIE 5
BADANIA ZMĘCZENIOWE MATERIAŁÓW
1. Wyznaczenie wytrzymałości zmęczeniowej metodą skróconą – metoda Lehra
1.1. Urządzenie: maszyna zmęczeniowa Schenk’a do badania próbek okrągłych podczas zginania
obrotowego
1.2. Dane materiałowe:
Przewidywana
wartość Z go
Z go
Z
-
Z
Wartość Z goL wyznaczona na
podstawie wykresu Lehra
goL
Z
go
D
=
100
d 0
R e
R m
Materiał
» 0,42 R m
goL
mm
MPa
MPa
MPa
MPa
%
1.3 Tabela pomiarów
s g max
f 1
f 2
f śr
M obr
s g max
f 1
f 2
f śr
M obr
Lp.
Lp.
MPa
mm
mm
mm
Nm
MPa
mm
mm
mm
Nm
1
21
2
22
3
23
4
24
5
25
6
26
7
27
8
28
9
29
10
30
11
31
12
32
13
33
14
34
15
35
16
36
17
37
18
38
19
39
20
40
1
789694841.361.png 789694841.372.png 789694841.383.png 789694841.394.png 789694841.001.png 789694841.012.png 789694841.023.png 789694841.034.png 789694841.045.png 789694841.056.png 789694841.067.png 789694841.078.png 789694841.089.png 789694841.100.png 789694841.111.png 789694841.122.png 789694841.133.png 789694841.144.png 789694841.155.png 789694841.166.png 789694841.177.png 789694841.188.png 789694841.199.png 789694841.210.png 789694841.221.png 789694841.232.png 789694841.243.png 789694841.254.png 789694841.265.png 789694841.275.png 789694841.286.png 789694841.297.png 789694841.308.png 789694841.319.png 789694841.330.png 789694841.340.png 789694841.343.png 789694841.344.png 789694841.345.png 789694841.346.png 789694841.347.png 789694841.348.png 789694841.349.png 789694841.350.png 789694841.351.png 789694841.352.png 789694841.353.png 789694841.354.png 789694841.355.png 789694841.356.png 789694841.357.png 789694841.358.png 789694841.359.png 789694841.360.png 789694841.362.png 789694841.363.png 789694841.364.png 789694841.365.png 789694841.366.png 789694841.367.png 789694841.368.png 789694841.369.png 789694841.370.png 789694841.371.png 789694841.373.png 789694841.374.png 789694841.375.png 789694841.376.png 789694841.377.png 789694841.378.png 789694841.379.png 789694841.380.png 789694841.381.png 789694841.382.png 789694841.384.png 789694841.385.png 789694841.386.png 789694841.387.png 789694841.388.png 789694841.389.png 789694841.390.png 789694841.391.png 789694841.392.png 789694841.393.png 789694841.395.png 789694841.396.png 789694841.397.png 789694841.398.png 789694841.399.png 789694841.400.png 789694841.401.png 789694841.402.png 789694841.403.png 789694841.404.png 789694841.002.png 789694841.003.png 789694841.004.png 789694841.005.png 789694841.006.png 789694841.007.png 789694841.008.png 789694841.009.png 789694841.010.png 789694841.011.png 789694841.013.png 789694841.014.png 789694841.015.png 789694841.016.png 789694841.017.png 789694841.018.png 789694841.019.png 789694841.020.png 789694841.021.png 789694841.022.png 789694841.024.png 789694841.025.png 789694841.026.png 789694841.027.png 789694841.028.png 789694841.029.png 789694841.030.png 789694841.031.png 789694841.032.png 789694841.033.png 789694841.035.png 789694841.036.png 789694841.037.png 789694841.038.png 789694841.039.png 789694841.040.png 789694841.041.png 789694841.042.png 789694841.043.png 789694841.044.png 789694841.046.png 789694841.047.png 789694841.048.png 789694841.049.png 789694841.050.png 789694841.051.png 789694841.052.png 789694841.053.png 789694841.054.png 789694841.055.png 789694841.057.png 789694841.058.png 789694841.059.png 789694841.060.png 789694841.061.png 789694841.062.png 789694841.063.png 789694841.064.png 789694841.065.png 789694841.066.png 789694841.068.png 789694841.069.png 789694841.070.png 789694841.071.png 789694841.072.png 789694841.073.png 789694841.074.png 789694841.075.png 789694841.076.png 789694841.077.png 789694841.079.png 789694841.080.png 789694841.081.png 789694841.082.png 789694841.083.png 789694841.084.png 789694841.085.png 789694841.086.png 789694841.087.png 789694841.088.png 789694841.090.png 789694841.091.png 789694841.092.png 789694841.093.png 789694841.094.png 789694841.095.png 789694841.096.png 789694841.097.png 789694841.098.png 789694841.099.png 789694841.101.png 789694841.102.png 789694841.103.png 789694841.104.png 789694841.105.png 789694841.106.png 789694841.107.png 789694841.108.png 789694841.109.png 789694841.110.png 789694841.112.png 789694841.113.png 789694841.114.png 789694841.115.png 789694841.116.png 789694841.117.png 789694841.118.png 789694841.119.png 789694841.120.png 789694841.121.png 789694841.123.png 789694841.124.png 789694841.125.png 789694841.126.png 789694841.127.png 789694841.128.png 789694841.129.png 789694841.130.png 789694841.131.png 789694841.132.png 789694841.134.png 789694841.135.png 789694841.136.png 789694841.137.png 789694841.138.png 789694841.139.png 789694841.140.png 789694841.141.png 789694841.142.png 789694841.143.png 789694841.145.png 789694841.146.png 789694841.147.png 789694841.148.png 789694841.149.png 789694841.150.png 789694841.151.png 789694841.152.png 789694841.153.png 789694841.154.png 789694841.156.png 789694841.157.png 789694841.158.png 789694841.159.png 789694841.160.png 789694841.161.png 789694841.162.png 789694841.163.png 789694841.164.png 789694841.165.png 789694841.167.png 789694841.168.png 789694841.169.png 789694841.170.png 789694841.171.png 789694841.172.png 789694841.173.png 789694841.174.png 789694841.175.png 789694841.176.png 789694841.178.png 789694841.179.png 789694841.180.png 789694841.181.png 789694841.182.png 789694841.183.png 789694841.184.png 789694841.185.png 789694841.186.png 789694841.187.png 789694841.189.png 789694841.190.png 789694841.191.png 789694841.192.png 789694841.193.png 789694841.194.png 789694841.195.png 789694841.196.png 789694841.197.png 789694841.198.png 789694841.200.png 789694841.201.png 789694841.202.png 789694841.203.png 789694841.204.png 789694841.205.png 789694841.206.png 789694841.207.png 789694841.208.png 789694841.209.png 789694841.211.png 789694841.212.png 789694841.213.png 789694841.214.png 789694841.215.png 789694841.216.png 789694841.217.png 789694841.218.png 789694841.219.png 789694841.220.png 789694841.222.png 789694841.223.png 789694841.224.png 789694841.225.png 789694841.226.png 789694841.227.png 789694841.228.png 789694841.229.png 789694841.230.png 789694841.231.png 789694841.233.png 789694841.234.png 789694841.235.png 789694841.236.png 789694841.237.png 789694841.238.png 789694841.239.png 789694841.240.png 789694841.241.png 789694841.242.png 789694841.244.png 789694841.245.png 789694841.246.png 789694841.247.png 789694841.248.png 789694841.249.png 789694841.250.png 789694841.251.png 789694841.252.png 789694841.253.png 789694841.255.png 789694841.256.png 789694841.257.png 789694841.258.png 789694841.259.png 789694841.260.png 789694841.261.png 789694841.262.png 789694841.263.png 789694841.264.png 789694841.266.png 789694841.267.png 789694841.268.png 789694841.269.png 789694841.270.png
1.4 Wykres Lehra
Nakleić wykres Lehra
2. Wyznaczenie fragmentu wykresu Wölera (prosta regresji) w zakresie ograniczonej
wytrzymałości zmęczeniowej
2.1 Urządzenie: maszyna zmęczeniowa do płaskiego kinematycznego zginania próbek
częstotliwość wymuszenia w = 14 Hz
współczynnik asymetrii cyklu R = -1
2.2 Próbka i materiał badany
Dane materiałowe
i geometryczne próbki
Materiał ..........................
E = ..................................
Kształt i sposób zamocowania próbki
MPa
R e = ..................................
MPa
R m = ..................................
MPa
0,42 R m = ...................
MPa
Z go
»
Wymiary próbki
h = ...................................
mm
b = ...................................
mm
l = ...................................
mm
d = ...................................
mm
Współczynniki
rys.1
a
k = .................................
rys.2
h
k = .................................
b k = .................................
2
789694841.271.png 789694841.272.png 789694841.273.png 789694841.274.png
 
Rys.2 Współczynnik wraŜliwości materiału na
działanie karbu
Rys. 1 Współczynnik kształtu a k przy zginaniu
płaskiej próbki z otworem *
h k dla stali konstrukcyjnych *
Uwaga: Wykresy słuŜą wyłącznie do celów dydaktycznych
2.3 Tabela pomiarów i obliczeń statystycznych
Indeks
ogólny
próbki
„n”
Indeks
poziomu
napręŜeń
„i”
Indeks próbki
dla danej
wartości
napręŜenia „j”
Ugięcie
próbki
f i /mm/
Wartość
napręŜenia
s i = x ij /MPa/
śywotność
N ij / cykle/
y ij = lgN ij
Obliczenia statystyczne
∑ ∑
x
=
..........
.........
1
1
ij
i
=
1
j
=
1
∑ ∑
2
x
=
..........
.......
..
2
2
ij
i
=
1
j
=
1
∑ ∑
y
=
..........
.........
1
3
3
ij
i
=
1
j
=
1
∑ ∑
2
y
=
..........
.........
ij
4
4
i
=
1
j
=
1
∑ ∑
x
y
=
..........
....
ij
ij
5
5
i
=
1
j
=
1
-
x
=
..........
..........
..........
1
1
-
y
=
..........
..........
..........
2
2
'
2
x
=
..........
..........
...
'
3
3
2
y
=
..........
..........
...
2
'
xy
=
..........
..........
....
4
4
a
=
..........
..........
..........
.
b
=
..........
..........
..........
.
5
5
r
=
..........
..........
..........
..
1
1
lgN = a + bs
2
2
lgN = ......................
3
3
3
s 1 =
N 1 =
4
4
s 2 =
N 2 =
5
5
s
3 =
N 3 =
3
789694841.276.png 789694841.277.png 789694841.278.png 789694841.279.png 789694841.280.png 789694841.281.png 789694841.282.png 789694841.283.png 789694841.284.png 789694841.285.png 789694841.287.png 789694841.288.png 789694841.289.png 789694841.290.png 789694841.291.png 789694841.292.png 789694841.293.png 789694841.294.png 789694841.295.png 789694841.296.png 789694841.298.png 789694841.299.png 789694841.300.png 789694841.301.png 789694841.302.png 789694841.303.png 789694841.304.png 789694841.305.png 789694841.306.png 789694841.307.png 789694841.309.png 789694841.310.png 789694841.311.png 789694841.312.png 789694841.313.png 789694841.314.png 789694841.315.png 789694841.316.png 789694841.317.png 789694841.318.png 789694841.320.png 789694841.321.png 789694841.322.png 789694841.323.png 789694841.324.png 789694841.325.png 789694841.326.png 789694841.327.png 789694841.328.png 789694841.329.png
 
Wartości współczynników a i b prostej regresji o równaniu lgN = a + bs oraz współczynniki korelacji
wyznacza się na podstawie następujących wzorów:
'
xy
'
xy
r
=
a
=
y
-
b
b
=
;
;
;
2
2
2
'
'
'
x
x
×
y
Sumy kwadratów odchyleń '
wynoszą:
p
k
1
p
k
∑∑
∑∑
'
2
2
2
2
x
=
(
x
-
x
)
=
x
-
(
x
)
,
ij
ij
ij
n
i
=
1
j
=
1
i
=
1
j
=
1
p
p
k
1
k
∑∑
∑∑
'
2
2
2
2
y
=
(
y
-
y
)
=
y
-
(
y
)
,
ij
ij
ij
n
i
=
1
j
=
1
i
=
1
j
=
1
p
p
p
k
1
k
k
∑∑
∑∑ ∑∑
'
xy
=
(
x
y
-
x
y
)
=
x
y
-
(
x
y
)
,
ij
ij
ij
ij
ij
ij
n
i
=
1
j
=
1
i
=
1
j
=
1
i
=
1
j
=
1
natomiast całkowita liczba próbek:
p
n
=
k
i
i
=
1
a wartości średnie są równe:
p
p
1
k
1
k
x
=
x
,
y
=
y
∑ ∑
∑ ∑
ij
ij
n
n
i
=
1
j
=
1
i
=
1
j
=
1
w których:
i – oznacza poziom napręŜeń,
j – oznacza próbki na poziomie napręŜenia „i”,
k i – liczba próbek na poziomie napręŜenia „i”,
p – liczba poziomów.
Fragment wykresu Wölera
4
789694841.331.png 789694841.332.png 789694841.333.png 789694841.334.png 789694841.335.png 789694841.336.png 789694841.337.png 789694841.338.png 789694841.339.png 789694841.341.png 789694841.342.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin