TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠKHOA CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ--------0O0--------

BÁO CÁOTHỰC TẬP SỨC BỀN VẬT LIỆU CƠ KHÍ

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:NGUYỄN TẤN ĐẠT

Sinh viên thực hiện:

Cần Thơ, Tháng 11/2011

Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí Bài thí nghiệm số 1

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 1:

KÉO VẬT LIỆU DẺO VÀ DÒN

I. Mục đích thí nghiệm: Quan sát mối liên hệ giữa P và . Xác định các đặt trưng cơ học của vật liệu.

Giới hạn tỉ lệ:

Giới hạn chảy:

Giới hạn bền:

Xác định các đặt tính dẻo của kim loại: Độ dài tỉ đối:

Độ thắt tỉ đối:

II. Cơ sở lý thuyết:Dựa vào đồ thị kéo mẫu thí nghiệm sau:

P PP2

Pb

Pch

Ptl

Trang 1

Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí Bài thí nghiệm số 1

Mẫu thí nghiệm:Mẫu thí nghiệm gồm một mẫu gang, một mẫu thép thỏa điều kiện: l0 =5 – 10d0 có hình trụ đường kính d0, chiều dài l0.

Độ nhám cấp 6 Độ nhám cấp 4

l0

III. Chuẩn bị thí nghiệm:Thước kẹp đường kính (d0), chiều dài mẫu thí nghiệm (l0) và diện tích (F0) của mẫu bằng công thức:

Kết quả thí nghiệm: Bảng số liệu:

Mẫu d0 (mm) l0 (mm) F0 (mm)Gang 10,06 163 79,49Thép 10,2 70 81,7

Tính cấp tải trọng:

Pcaptai >

Mẫu d0 (mm) l0 (mm) Ptl(Kg) Pch(Kg) Pb(Kg) d (mm) l (mm)Gang 10,06 163 1400 10,06 70Thép 10,02 70 3200 3400 5000 6,67 114

Kết quả: Giới hạn tỉ lệ:

=39,17 (Kg/mm2)

Giới hạn chảy:

=41,62 (Kg/mm2)

Trang 2

Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí Bài thí nghiệm số 1

Giới hạn bền:

=61,2 (Kg/mm2)

Xác định các đặt tính dẻo của kim loại: Độ giản dài tỉ đối:

Độ thắt tỉ đối:

Modul đàn hồi:

(N/mm2)

………HẾT……….

Trang 3

Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí Bài thí nghiệm số 2

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 2:

NÉN ĐÚNG TÂM

I. Mục đích thí nghiệm: Quan sát mối liên hệ giữa P và . Xác định các đặt trưng cơ học của vật liệu. Vật liệu dẻo:

Vật liệu dòn:

II. Cơ sơ lý thuyết:Dựa vào đồ thị, kéo mẫu thí nghiệm sau:

P P

Pch

Ptl

III. Mẫu thí nghiệmLà mẫu trụ tròn có chiều cao h0 và đường kính d0. Để tránh mẫu bị uốn cục bộ khi nén, nên phải thỏa điều kiện sau:

Dùng thước kẹp đo đường kính d0, chiều dài l0 của mẫu thí nghiệm. Các kết quả thí nghiệm ghi nhận như sau:

Trang 4

Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí Bài thí nghiệm số 2

Mẫu d0 (mm) l0 (mm) Ptl(Kg) Pch(Kg) Pb(Kg) d (mm) l (mm)Gang 12,32 12,4 9400 13,2 12,4Thép 10,4 16 2500 2800 9400 13,38 10,8

Diện tích mặt cắt mẫu gang: F0 119,2 (mm2)

Diện tích mặt cắt mẫu thép: F0 89,9 (mm2)

Định cấp tải của máy: Pcaptai > F0 IV. Kết quả thí nghiệm:

1. Tính và của vật liệu dẻo và vật liệu dòn:

Đối với vật liệu dẻo (thép):

Đối với vật liệu dòn (gang):

2. Hình dạng phá hủy của mẫu:

Mẫu thép sau khi nén Mẫu thử ban đầu Mẫu gang sau khi nén3. Nhận xét:

a. Đánh giá phẩm chất mẫu: Mẫu vật liệu thép: ta có giới hạn chảy

Dựa bảng tiêu chuẩn vật liệu. Mẫu thép ta thí nghiệm thuộc loại khá tốt. Nhận xét:

o Với mẫu thép Giai đoạn tỉ lệ (0 – Ptl): quan hệ giữa P và là tuyến tính. Giai đoạn chảy (Ptl – Pch): lực kéo P và không còn quan

hệ tuyến tính với nhau nữa. Khi này, vật liệu biến dạng nhanh dẫn tới tăng khá nhanh trong khi P tăng rất chậm.

Giai đoạn bền (Pch – Pb): lực kéo tiếp tục tăng đến Pmax thì mẫu thép bị thắt lại, sau đó P giảm xuống nhưng tiếp tục tăng rồi sau đó bị phá hủy (đứt)

Trang 5

Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí Bài thí nghiệm số 2

Vị trí phá hủy

o Với mẫu gang: Giai đoạn từ (0 – Pb): P và quan hệ tuyến tính với nhau. Giai đoạn bền: P tăng nhanh đến cực đại, rồi mẫu bị phá

hủy trong khi biến dạng rất ít có thể xem như không biến dạng.

So sánh với lý thuyết: biểu đồ kéo lực thực tế có dạng phù hợp với cơ sở lý thuyết, lực kéo của thép lớn hơn nhiều so với lực kéo ngang. Nguyên nhân do gang có chứa nhiều cacbon hơn thép nên dẫn tới vật liệu bằng gang dòn hơn so với thép nên lực kéo của thép lớn hơn so với gang

Vị trí phá hủy

Mẫu vật liệu gang. Ta có giới hạn bền:

Dựa vào bảng tiêu chuẩn vật liệu. Mẫu gang ta thi nghiệm thuộc loại khá tốtb. Đánh giá quá trình làm thí nghiệm: Sai số:

Sai số khi đo đường kính, chiều dài. Sai số khi đọc số liệu. Sai số khi nào làm tròn số.

Máy mô tả thiết bị đo. Máy làm việc khá tốt, tuy đã cũ. Các thiết bị đo khá tốt.

………HẾT………

Trang 6

Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí Bài thí nghiệm số 3

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 3:

CHUYỂN VỊ LÒ XO

I. Mục đích thí nghiệm:

Kiểm tra công thức tính chuyển vị của lò xo khi bị ép. Tính giá trị Modul đàn hồi trượt G của vật liệu mẫu.

II. Cơ sở lý thuyết:Dựa vào công thức lý thuyết tính chuyển vị của lò xo khi bị ép:

III. Mẫu thí nghiệm: DD: đường kính trục lò xo. dd: đường kính dây lò xo.n: số vòng lò xo.

: chuyển vị lò xo. hh: bước của lò xo.

: gó nghiêng của lò xo.P: lực nén của lò xo.IV. Chuẩn bị thí nghiệm:Dùng thước đo các giá trị: D, d, h0, h. ta có:

D (mm) d (mm) n (vòng) h (mm)58,8 14 10 19,5

Tiến hành đặt mẫu vào đúng vị trí nén đúng tâm.Kết quả thí nghiệm: với P0 = 16 Kg

Lần thí nghiệm P (Kg) lt (mm)1 20 12 46 23 64 34 84 45 96 56 114 67 132 78 160 89 180 9

V. Kết quả thí nghiệm:

Tính Modul đàn hồi trượt thực tế:

Lần thí nghiệm P (Kg) lt (mm) Gi (Kg/mm2)

0,2 26 1 11007

Trang 7

Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí Bài thí nghiệm số 3

0,3 18 1 76200,4 20 1 84670,5 12 1 50800,6 18 1 76200,7 18 1 76200,8 28 1 118540,9 20 1 8467

0,10 1Như vậy: Gtn = 8467 (Kg/mm2) > Glt = 8.103 (Kg/mm2)

So sánh tỉ lệ phần trăm: = = 5,84%

Lò xo có độ cứng tốt. Vẽ đồ thị P - lt và đồ thị P - tn

+ Đồ thị P - lt:+ Đồ thị P - tn:

P(Kg)

1801601321149684644620

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 (mm)

Đồ thị mối quan hệ giữa P (Kg) và lt và tn (mm)

Chú giải:lt :tn :

………HẾT……..

Trang 8

Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí Bài thí nghiệm số 4

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 4:

DẦM CHỊU UỐN NGANG PHẲNG

I. Mục đích thí nghiệm: Đo trực tiếp độ võng để kiểm tra công thức lý thuyết. Đo Modul đàn hồi E của vật liệu.

II. Cơ sở lý thuyết:Trường hợp: đoạn dầm đơn giản chịu lực tập trung.

Độ võng tại C:

Modul đàn hồi dọc:

Góc xoay tại A và B

III. Mẫu thí nghiệm:Mẫu thép có tiết diện hình chữ nhật:

d

b

h

IV. Chuẩn bị thí nghiệm: Đo kích thước mẫu:

Rộng: b= 44,2 (mm) Cao: h= 10,4 (mm) Dài: l= lAB = 200 (mm)

Trang 9

Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí Bài thí nghiệm số 4

Ta có: Jx = = =4143,25

Tính Pmax của vật liệu để làm giới hạn đàn hồi: Pmax < Plt

Ta có: ; ;

(Kg/mm2)

P =

Bảng số liệu: P0 = 100 Kg; Kg

i P (Kg) yD yC Etn (Kg/mm2)

1 100 0,90 0,15 0,2 26817,382 150 1,36 0,27 0,3 22347,823 200 1,96 0,42 0,4 19155,274 250 2,35 0,53 0,5 18974,565 300 2,80 0,65 0,6 18565,886 350 3,30 0,77 0,7 18284,587 400 3,80 0,90 0,8 17878,258 450 4,40 1,03 0,9 17574,509 500 4,95 1,17 1,0 17190,6310 550 5,50 1,33 1,1 16634,8411 600 6,55 1,59 1,2 15179,65

Vậy Modul đàn hồi dọc trung bình là:Etn= 19873,03 (Kg/mm2)

V. Kết quả thí nghiệm:Vẽ đồ thị: P- yc

lt ; P – yctn

P(Kg) 500

45040035030025020015010050

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 yc (mm) 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 0.65 0.75 0.85

Đồ thị mối quan hệ giữa P (Kg) và yclt và yc

tn (mm)

Trang 10

Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí Bài thí nghiệm số 4

Đồ thị: - P- yclt: Gần như tuyến tính.

- P – yctn: Là đường gấp khúc.

Khi P tăng thì độ võng yc cũng tăng. Phẩm chất vật liệu:Etb 19873,03 (Kg/mm2)

So với lý thuyết thì thép làm thí nghiệm có chất lượng khá tốt. Vẫn còn lẫn tạp chất. Sai số:

o Sai số khi đo đường kính, chiều dài.o Sai số khi đọc các số liệu.o Sai số khi làm tròn.

………HẾT………

Trang 11