Laboratorijska Vježba Kidanje Epruvete1

8/19/2019 Laboratorijska Vježba Kidanje Epruvete1

1/13

1

Laboratorijska vježba kianje epruvete

1. DEFORMACIJA

U toku procesa obrade deformisanjem dolazi do trajne promjene oblika i dimenzija

početnog komaa. Veličina eformacije je kvantitativni pokazatelj ovakvih promjena na bazikojih se irektno ili inirektno oređuju svi ostali parametri procesa kao što su naponi

tečenja, eformaciona sila, eformacioni ra. U praksi se koristi vedi broj postupaka za

izračunavanje eformacija. Za ovaj eksperimet koristili smo epruvete pravougaonog

poprečnog presjeka sa slijeedim imenzijama.

Slika 1. Izgled epruvete sa standardnim dimenzijama

U okviru laboratorijske vježbe potrebno je :

1. Prije istezanja epruvete izmjeriti početne imenzije

a)

ukupnu užinu epruvete l0 b) širinu epruvete b0

c) debljinu epruvete s0

d) užine pojedinih podioka l0i

2. Izvršiti istezanja epruvete uz istovremeno snimanje dijagrama (σ-Ԑ).

3. Poslije istezanja izmjeriti promjene dimenzija

a) mjernu užinu l1

b) užinu, ebljinu i širinu poioka (l ,s ,b)

4. Na osnovu rezultata mjerenja izračunati :

a) apsolutno i relativno izuženje epruvete (∆l ,Ԑl)

b) relativno izuženje poioka (Ԑl ,Ԑ2 ,Ԑ3, Ԑ4 ,Ԑ5 ,Ԑ6 ,Ԑ7 ,Ԑ8 , Ԑ9 ,Ԑl0)

c) logaritamsku deformaciju podioka po užini, širini i ebljini (ϕli ,ϕsi , ϕbi )

5. Promjenu logaritamske deformacije i odrediti broj ravnomjerno deformisanih dijelova

epruvete lijevo i desno od mjesta lokalizacija

6. Izračunati najvede relativno izuženje epruvete (ԐLM) kao i najvedu logaritamsku

deformaciju (ϕLM, ϕsM, ϕbM)

7. Na osnovu izmjerenih vrijenosti za vije imenzije oreiti računsku ebljinu lima Srač , te

je uporediti sa izmjerenim vrijednostima.

8. Rezultate mjerenja i izračunavanja prikazati tabelarno.


2/13

2

2. MODELIRANJE KRIVIH TEČENJA I PARAMETARA PLASTIČNOSTI

Pri projektovanju tehnoloških procesa obrae plastičnim eformisanjem bitna

karakteristika je poznavanje oređenih karakteristika obrađivanog materijala. U te

karakteristike ubrajaju se ( napon tečenja, specifični ferormacioni otpor, granicaeformabilnosti i ostali parametri plastičnosti). Da bi se oreio napon na granici tečenja, a

na osnovu njega i ostali parametri plastičnih eformacija (npr. deformaciona sila ,

deformacioni radi i sl.) neophono je poznavati ogovarajudu krivu tečenja ispitivanjog

materijala. Uzimajudi u obzir ogovarajude poatke iz prvog ijela vježbe potrebno je

odrediti :

1. Oreiti parametre plastičnosti

a) onos napona na granici razvlačenja i jačine materijala (aσ)

b) kontrakciju presjeka na mjestu prekia (ψ)

c) eksponent krive eformacionog ojačanja (n)

d) koeficijent normalne anizitropije (r)

2. Na snimljenom dijagramu istezanja (σ-Ԑ) ucrtati krivu napona tečenja (K-Ԑ) za poručje

ravnomjernog deformisanja.

3. Na osnovu ekspirementalnog oređene krive tečenja nacrtati istu krivu zanemarujudi

elastične eformacije (ijagram k-).

4. Za poznati analitički oblik krive tečenja

odrediti konstantu c i eksponent n na

osnovu podataka kidanja epruvetate nacertati krivu u širem ijapazonu eformacija.

5. Odrediti efektivnu deformaciju (ϕef ) i efektivni napon (σef ) za slučaj maksimalnog

ravnomjernog istezanja epruvete.

3. LABORATORIJSKA VJEŽBA

Ispitivanje materijala početnih imenzija: L0 x b0 x s0 = 30 x 9 x 3 (mm)

1. Dimenzije podioka prije deformacije

L01= 3 mm L06= 3mm

L02= 3 mm L07= 3 mm

L03= 3 mm L08= 3 mm

L04= 3 mm L09= 3 mm

L05= 3 mm L010=3 mm

i ( / ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

L0i(mm) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3


3/13

3

2. Dijagram (σ-Ԑ)

3. Nakon istezanja ukupna užina epruvete iznosi L1=38,86 (mm)

Dužine pojeinih poioka nakon izuženja :

L1 = 3,20mm L3 =3,40 mm L5 =3,90 mm L7 =5,30 mm L9 =3,67 mm

L2 = 3,29 mm L4 =3,62 mm L6 = 4,52mm L8 = 4,54mm L10 =3,42mm

Širine pojeinih poioka nakon izuženja :

b1 = 8,61mm b3 = 8,11mm b5 =7,88 mm b7 = 5,56mm b9 =7,65 mm

b2 =8,24 mm b4 = 8,02mm b6 = 7,48mm b8 = 7,20mm b10 =7,99 mm

i ( / ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Li(mm) 3,20 3,29 3,40 3,62 3,90 4,52 5,30 4,54 3,67 3,42

i ( / ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

bi(mm) 8,61 8,24 8,11 8,02 7,88 7,48 5,56 7,20 7,65 7,99


4/13

4

Debljine pojeinih poioka nakon izuženja :

s1 = 2,85 mm s3 = 2,79 mm s5 = 2,68 mm s7 = 1,88 mm s9 = 2,67 mm

s2 = 2,83 mm s4 = 2,72mm s6 = 2,54 mm s8 = 2,43 mm s10 = 2,72mm

4. Apsolutno i relativno izuženje

Apsolutno izuženje epruvete :

∆L = L – L0 = 38,86 - 30,00 = 8,86 (mm)

Relativno izuženje epruvete :

Ԑ =

=

Relativno izuženje poioka :

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

= =

=

=

i ( / ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

si(mm) 2,85 2,83 2,79 2,72 2,68 2,54 1,88 2,43 2,67 2,72

i ( / ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0,066 0,096 0,133 0,206 0,3 0,506 0,76 0,513 0,223 0,14


5/13

5

Logaritamska eformacija poioka po užini :

=

=

= 0,0645 =

=

= 0,0922

= = = 0,1252 =

= = 0,1878

=

=

= 0,2623 =

=

= 0,4098

=

=

= 0,5690 =

=

= 0,4140

=

=

= 0,2015 =

=

=0,1310

Logaritamska eformacija poioka po širini :

=

=

= - 0,0443 =

=

= - 0,0882

=

=

= - 0,1041 =

=

= - 0,1152

=

=

= - 0,1328 =

=

= - 0,1849

=

=

= - 0,4816 =

=

= - 0,223

=

=

= - 0,1625

=

=

= - 0,119

i ( / ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 =

0,064 0,0922 0,1252 0,1878 0,2623 0,4098 0,5690 0,4140 0,2015 0,1310

i ( / ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

=

-0,0443 -0,0882 -0,1041 -0,1152 -0,1328 -0,1849 -0,4816 -0,223 -0,1625 -0,119


6/13

6

Logaritamska deformacija podioka po debljini :

=

=

= - 0,0513 =

=

= - 0,0583

=

=

= - 0,0725 =

=

= - 0,0979

=

=

= - 0,1128 =

=

= - 0,1664

=

=

= - 0,4673 =

=

= - 0,2107

=

=

= - 0,1165 =

=

= - 0,0979

5. Za ovu tačku na osnovu grafičkog prikaza promjene logaritamske eformacije užina

pojeinih poioka oređuju se ravnomjerno eformsani poioci .

Broj ravnomjerno deformisanih podioka je k = 7 i imamo prekid u polju 7.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

i ( / ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

=

-0,0513 -0,0583 -0,0725 -0,0979 -0,1128 -0,1664 -0,4673 -0,2107 -0,1165 -0,0979


7/13

7

6. Najvede relativno izuženje ( :

∑

=

= 0,16628

Najveda logaritamska eformacija užine epruvete :

∑

=

= 0,15207

Najveda logaritamska eformacija širine epruvete :

∑

=

= - 0,10944

Najveda logaritamska eformacija ebljine epruvete :

∑

=

= - 0,08668

∑

∑

∑

∑

0,16628 0,15207 -0,10944 -0,08668

7. Oređivanje računske ebljine materijala i usporeba sa izmjerenim vrijenostima

Razlika između stvarno izmjerenih veličina (iz tačke 3) i računsko obijenih veličina (tačka 7)

računa se kao :

= 2,84998 mm = 2,54012mm

= 2,83010 mm = 1,88007mm

= 2,79019 mm = 2,43005mm

= 2,72022 mm = 2,67009mm

= 2,6790 mm = 2,7202 mm

(i=1,2,3…10) 2,8499 2,8301 2,7901 2,7202 2,6790 2,5401 1,88007 2,43005 2,6700 2,7202


8/13

8

2,85-2,84998 =0,00002 (mm) 2,83-2,8301= -0,0001(mm)

2,79-2,79019 = -0,00019 (mm) 2,72-2,72022=-0,00022(mm)

2,68 - 2,679 = - 0,001(mm) 2,54-2,54012=-0,00012(mm)

1,88-1,88007= -0,00007(mm) 2,43-2,43005=-0,00005(mm)

2,67-2,67009=-0,00009 (mm) 2,72-2,7202=-0,0002(mm)

KRIVA TEČENJA I PARAMETRI PLASTIČNOSTI

1. Oreiti parametre plastičnosti

a) onos napona na granici razvlačenja i jačine materijala (aσ)

=

0,8993

b) kontrakciju presjeka na mjestu prekia (ψ)

61,28 %

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Izmjerene vrijednosti

Računske vrijenosti

i 1

= 0,00002 -0,0001 -0,00019 -0,00022 -0,001 -0,00012 -0,00007 -0,00005 -0,00009 -0,0002


9/13

9

(mm2)

10,4528 (mm2)

c) eksponent krive eformacionog ojačanja (n)

d) koeficijent normalne anizitropije (r)

1,26257

Vrijednost dobivenih parametara ukazuje da materijal posjeduje dobru plastičnost te se kaotakav uspješno može obrađivati skoro svim tehnologijama iz oblasti obrae metala

deformisanjem.


10/13

10

2. Na snimljenom ijagramu istezanja (σ-Ԑ) ucrtati krivu napona tečenja (K-Ԑ) za poručje

ravnomjernog deformisanja.

II

iz

II

>>

Dobije se da je :

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18


11/13

11

3. Na osnovu ekspirementalnog oređene krive tečenja nacrtati istu krivu zanemarujudi

elastične eformacije (ijagram k-).

527

557

587,2

621,4

650

683,4

4. Kako prikazana kriva prekriva malu oblast logaritamske deformacija(od0 do )potrebno je atu krivu proužiti, tj. efinisati je u vedem intervalu stepena eformacije.

Ekstrapolaciju krive potrebno je izračunati preko poznate analitičke funkcije .Konstanta c se oređuje iz uslova a analitička kriva mora prolaziti kroz tačku sa

koordinatama pa iz toga važi iz toga slijedi:

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18


12/13

12

Iz toga se dobije oblik (matematski model) stvarnog deformacionog otpora u obliku

jenačine

0 0,01 0,025 0,05 0,1 0,2 0,3 0,5 0,6 0,7 0,8 1k (MPa) 0 448,8 516,8 574,9 639,6 711,5 757 819 842,5 862,7 880,6 911,42

5. Odrediti efektivnu deformaciju (ϕef ) i efektivni napon (σef ) za slučaj maksimalnog

ravnomjernog istezanja epruvete.

Efektivni napon

S obzirom da je upitanju jednoosno zatezanje imamo da je

√

√

√ √

Efektivna deformacija:

√

0,2580 25,8 %

0

100

200

300

400500

600

700

800

900

1000

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2


13/13

Documents

Laboratorijska Vježba Kidanje Epruvete1