Wyznaczanie krzywych naprężeń rzeczywistych z uwzględnieniem sztywności maszyny wytrzymałościowej i prędkości przesuwu trawersy

• Autorzy: Godzimirski J.

Identyfikatory

DOI

10.15199/148.2017.5.4

Warianty tytułu

EN

Determination of true stress curves considering stiffness of testing machine and crosshead speed

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podstawowymi właściwościami wytrzymałościowymi materiałów konstrukcyjnych są: granica plastyczności, wytrzymałość doraźna oraz moduł sprężystości wzdłużnej. Współczesne maszyny wytrzymałościowe umożliwiają określenie granicy plastyczności i wytrzymałości doraźnej z dużą dokładnością, lecz określenie modułu sprężystości wzdłużnej wymaga zastosowania ekstensometru, ponieważ maszyna wytrzymałościowa mierzy jedynie przemieszczenia ruchomej trawersy, a nie wydłużenie badanego materiału. W statycznej próbie rozciągania nie uwzględnia się zmiany przekroju próbki, co powoduje, że uzyskiwana krzywa σ = σ (ɛ) jest tzw. krzywą inżynierską, wystarczająco dokładną do obliczeń wytrzymałości konstrukcji, ale nie do obliczeń parametrów przeróbki plastycznej metali. Zaproponowano metodykę uwzględniania sztywności maszyny wytrzymałościowej przy określaniu charakterystyki σ = σ (ɛ) badanych materiałów oraz prosty sposób opracowania krzywej naprężeń rzeczywistych na podstawie krzywej inżynierskiej. Oszacowano, jakiego rzędu błędy można popełnić nie uwzględniając w badaniach wytrzymałościowych sztywności maszyny wytrzymałościowej oraz odkształceń próbki w trakcie badań. Wykazano również istotny wpływ szybkości odkształceń materiałów, które pełzają w temperaturze otoczenia na ich charakterystyki σ = σ (ɛ).

EN

The principal strength properties of construction materials are: yield point, ultimate strength and Young's modulus. The modern testing machines make possible to carry out the yield point and the ultimate strength with high accuracy of measurement. The determination of Young's modulus needs to use an extensometer because the testing machine takes the displacement of testing machine cross-bar but not extension of the tested material. The change of cross-sectional area is not taking into account in static tensile test. It causes that deter-mined σ = σ (ɛ)curve is so called engineering curve that is sufficiently accurate for calculations of construction strength but isn't for calculations parameters of plastic working. The simple method was proposed to take into consideration the stiffness of testing machine in order to the determination of stress-strain curves of tested materials and simple method for determination true stress-strain curves on the basis of engineering curves. It was estimated how big error is made when testing machine stiffness and change of cross-sectional area is not take into account in static tensile test. It was shown essential influence of strain rate of creeping at ambient temperature materials on σ = σ (ɛ) curves.

Słowa kluczowe

PL

próba wytrzymałościowa; sztywność maszyny wytrzymałościowej; inżynierska krzywa rozciągania; krzywa rozciągania naprężeń rzeczywistych; szybkość odkształceń

EN

strength testing; testing machine stiffness; engineering curve; true stress-strain curve; strain rate

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego
• Czasopismo: Przegląd Mechaniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 5
• Strony: 33--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., wykr.

Twórcy

autor

Godzimirski J.

• Wydział Mechatroniki i Lotnictwa, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 49

Bibliografia

• [1] Jalcubowicz A., Z. Orłoś. 1978. Wytrzymałość materiałów. Warszawa: WNT.
• [2] Ashby IVI.F., D.R. Jones. 1995. Materiały inżynierskie - właściwości i zastosowania. Warszawa: WNT.
• [3] Katarzyński S., S. Kocańda, M. Zakrzewski. 1967. Badanie własności mechanicznych metali. Warszawa: WNT.
• [4] Hockett J.E., P.P. Gillis. 1971. Mechanical Testing Machine Stiffness Part I - Theory and Calculations". International Journal of Mechanical Sciences 13: 251-264.
• [5] Hockett J.E., P.R Gillis. 1971. "Mechanical Testing Machine Stiffness. Part II - Application to date reduction". International Journal of Mechanical Sciences, Volume 13: 265-275.
• [6] Godzimirski J. 2014. „Metodyka wykreślania krzywej a = a (E) z uwzględnieniem sztywności maszyny wytrzymałościowej". Problemy Mechatroniki (4): 59-69.
• [7] Janiszewski J. 2012. Badania materiałów inżynierskich w warunkach obciążenia dynamicznego. Warszawa: Wydawnictwo Wojskowej Akademii Technicznej.
• [8] Meyers M.A. 1994. Dynamic behaviour of materials. New York - Chichester - Brisbane - Toronto - Singapore: John Wiley and Sons, Inc.
• [9] Ochelski S. 2004. Metody doświadczalne mechaniki kompozytów konstrukcyjnych. Warszawa: WNT.