Incercari mecanice asupra materialelor. Masina universala de...

1

POSDRU/159/1.5/S/138963

Performanţă sustenabilă în cercetarea doctorală şi post doctorală - PERFORM

Incercari mecanice asupra materialelor.

Masina universala de incercari mecanice -

Instron 3382

Conf.dr.ing. Paul Stanescu

27.02.2014

Activitatea A4. Diversificarea formelor de pregătire pentru doctoranzi și cercetătoriprin module multidisciplinare si metodologice sustinute de experti pe termen scurt(ETS), module ce nu se regasesc in programele de baza. Analiza eficientei si calitatiiactivitatilor de pregatire doctorala si postdoctorala prin consultarea membrilorgrupului tinta si a expertilor implicati in cercetare. Training pentru folosirea ef. a echip. de ultima generatie, sub indrumarea expertilor pe termen scurt, module dedicate inovarii si folosirii TIC. Seminarii pe tema insertiei prof. a doctoranzilor sicercetatorilor după finalizarea proiectului.

POSDRU/159/1.5/S/138963


Proprietăţi mecanice

Rezistenţa mecanică→ capacitatea unui material de a suporta acţiunea unei

forţe fără a se rupe → este dată de obicei de efortul care produce ruperea

Ruperea începe de la cele mai periculoase dintre aceste defecte şi se propagă pe o

traiectorie de minimă rezistenţă, de-a lungul căreia există neomogenităţi, goluri,

incluziuni, impurităţi.

Rezistenţa mecanică → depinde (teoretic) de energia de legătură dintre

elementele structurale.

Practic: rezistenţa reală este mai mică decât cea teoretică (până la câteva sute de

ori)

Cauza: defecte şi fisuri ce există în orice material.

2

POSDRU/159/1.5/S/138963



Ruperea are loc când se atinge o valoare critică a efortului, datorată aplicării:

- forţă de mare intensitate

- forţă cu viteză mare

- forţă relativ mică, dar timp îndelungat

Rezistenţa materialului depinde de durata solicitării. Pentru durate mari de timp,

fenomenul se numeşte oboseală:

- oboseală statică → se aplică o solicitare statică

- oboseală dinamică → se aplică o solicitare dinamică

(oscilatorie)

POSDRU/159/1.5/S/138963



Principalele mărimi ce intervin:

Forţa (încărcarea) [N] – se aplică (acţionează) asupra epruvetei (piesei) generând

o deformare şi o tensiune în probă, ce poate duce la rupere.

Deformaţia [adimensională sau %] – modificarea unei dimensiuni de referinţă pe

unitatea dimensiunii iniţiale. De exemplu, pentru incercarea la tractiune:

Efortul (tensiunea) [Pa] – solicitarea ce apare în probă în momentul în care forţa

acţionează asupra acesteia.

Rezistenţa la rupere [Pa] – valoarea critică a efortului în probă la care apare

ruperea acesteia.

0

0

L

LL −=ε

3

POSDRU/159/1.5/S/138963


Determinarea proprietăţilor de tracţiune

Principiu

Epruveta este alungită în lungul axei sale principale cu o viteză constantă,

până la rupere sau până când tensiunea (sarcina) sau deformarea (alungirea)

atinge o valoare prestabilită.

Măsurători

În timpul încercării sunt măsurate sarcina suportată de către epruvetă şi

alungirea ei. Etapele testarii

http://www.slideshare.net/nakulrtm/ta-201-l4

POSDRU/159/1.5/S/138963



Materiale metalice: ISO 6892

4

POSDRU/159/1.5/S/138963



Materiale polimerice: ISO 527

Tipul 1 (halteră) este destinat încercărilor materialelor termoplastice sau termorigide simple sau armate (inclusiv cu fibre scurte)

Tipul 2 (dreptunghiular fără taloane) şi tipul 3 (dreptunghiular cu taloane lipite)materiale termoplastice sau termorigide armate cu fibre.

POSDRU/159/1.5/S/138963



5

POSDRU/159/1.5/S/138963



Curbă tip efort-deformatie

a. material fragil

b,c. material ductil cu limită de

curgere

d. material ductil fără limită de

curgere

POSDRU/159/1.5/S/138963



Modul de elasticitate - Young

- caracteristic zonei in care materialul are un comportamentelastic

- se calculeaza la deformatii mici

0/

/

LL

AFE

∆==

ε

σ

http://inventor.grantadesign.com/en/notes/science

/material/S03%20Youngs%20modulus.htm

allongitudin

lateral

ε

εν

−=

Coeficient / raport Poisson

- un material supus tractiunii se alungeste, dar in acelasi timp se ingusteaza transversal

- uzual ν = 0 ÷0,5

6

POSDRU/159/1.5/S/138963



Extensometre

- Permit determinarea reala/corecta a deformatiei

- uniaxial – de obicei pe directia tractiunii (pe lungime)

- biaxial – pe directia tractiunii si transversal (pe lungime si latime) →

determinarea raportului (coeficientului) Poisson

POSDRU/159/1.5/S/138963



Aplicaţii:

Determinarea proprietăţilor intrinseci (de material):

- materiale plastice / elastomeri / materiale compozite armate

- metale si aliaje

- materiale ceramice

Determinarea proprietăţilor de tracţiune pentru produsul finit:

- centuri de siguranţă

- fire si fibre sintetice (textile, industriale, sportive)

- bare, profile

- elastomeri (ex. curele de transmisie, benzi transportoare)

- rezistenţă la lipire

7

POSDRU/159/1.5/S/138963



http://www.adhesivetest.com/intro_at.htm

Rezistenta adeziunii

POSDRU/159/1.5/S/138963


Determinarea proprietăţilor de incovoiere

Principiu

Epruveta, sprijinită ca o pârghie, este supusă la încovoiere cu viteză constantă,

până la rupere sau până când deformaţia atinge o valoare prestabilită.

În timpul încercării sunt măsurate forţa aplicată pe epruvetă şi săgeata.

8

POSDRU/159/1.5/S/138963



POSDRU/159/1.5/S/138963



9

POSDRU/159/1.5/S/138963



Aplicaţii:

Determinarea proprietăţilor intrinseci (de material):

- materiale polimerice, elastomeri, compozite

- metale si aliaje

- materiale ceramice

Determinarea proprietăţilor de încovoiere pentru produsul finit:

- material sportiv (cadru bicicletă, skiuri, undiţe)

- bare, profile

- materiale pentru construcţii

- piese auto (bare de protecţie)

- implanturi osoase artificiale

POSDRU/159/1.5/S/138963


Determinarea proprietăţilor de compresiune

Principiu

Epruveta este comprimată în lungul axei sale principale cu o viteză

constantă, până la rupere (spargere) sau până când tensiunea (sarcina) sau

deformarea (comprimarea) atinge o valoare prestabilită.

Măsurători

În timpul încercării sunt măsurate sarcina suportată de către epruvetă şi

comprimarea ei.

10

POSDRU/159/1.5/S/138963


Determinarea proprietăţilor de compresiune

POSDRU/159/1.5/S/138963


Training echipament:

Masina universala de incercari mecanice

Instron 3382

11

POSDRU/159/1.5/S/138963


Training echipament: Masina universala de incercari mecanice Instron 3382

Celula de forţă de 100 kN se fixează direct de traversa maşinii de încercare cu

ajutorul a 6 şuruburi M10 × 160 şi al şaibelor aferente utilizând o cheie Inbus de 8 mm şi

respectând ordinea de strângere din fig. b. Se acordă atenţie inelului de centrare.

Mufa de la cablul celulei se introduce în locaşul special (marcat cu "LOAD") existent

la baza coloanelor, în partea stângă. Se fixează clemele aferente.

Montarea celulei de forţă 100 kN

POSDRU/159/1.5/S/138963



Montarea celulei de forta de 2 kN

Celula de forţă se fixează mai întâi pe adaptorul metalic, ce va permite ulterior

fixarea celulei pe traversă (cod adaptor metalic T604-464).

12

POSDRU/159/1.5/S/138963



Montarea adaptorului inferior si a fălcilor de prindere

Montarea adaptorului inferior (cod adaptor metalic T1209-1138) este necesară fixării

ulterioare a fălcilor. La fixarea adaptorului se acordă atenţie inelului de centrare, care trebuie să fie în

locaşurile aferente. Poziţia corectă a adaptorului este atunci când codul de identificare poate fi citit din

faţa maşinii de încercare.

Falca inferioară se fixează în adaptorul T1209-1138 de pe baza maşinii, falca superioară de

celula de forţă, utilizând un bulon de fixare mare şi siguranţa aferentă. Se strânge apoi piuliţa de fixare

cu ajutorul unei chei de strângere special prevăzută în acest scop.

POSDRU/159/1.5/S/138963



Montarea extensometrului uniaxial

Pentru conectarea extensometrului la maşină se introduce mufa de la cablul extensometrului

în locaşul special (marcat cu "STRAIN 1") existent la baza coloanelor, în partea stângă. Mufa se

fixează de maşina de încercare cu ajutorul clemelor aferente.

Pentru o bună fixare a extensometrului pe eşantion este necesară montarea de cleme de

fixare adaptate formei şi dimensiunilor epruvetei.

Clemele de fixare sunt pentru epruvete cu secţiune dreptunghiulară

13

POSDRU/159/1.5/S/138963



Montarea extensometrului uniaxial

POSDRU/159/1.5/S/138963



Pornirea masinii de incercare si a softului

14

POSDRU/159/1.5/S/138963




POSDRU/159/1.5/S/138963




15

POSDRU/159/1.5/S/138963




POSDRU/159/1.5/S/138963




16

POSDRU/159/1.5/S/138963




POSDRU/159/1.5/S/138963




17

POSDRU/159/1.5/S/138963




POSDRU/159/1.5/S/138963




18

POSDRU/159/1.5/S/138963




Incercari mecanice asupra materialelor. Masina universala de...

Documents

Transcript of Incercari mecanice asupra materialelor. Masina universala de...