Încercarea la tracțiune pe epruvete metalice

1. Introducere

Scopul acestui raport este de a familiariza studenții din cadrul masteratului de inginerie structurală cu testul de încercare la tracțiune. Acesta încercare este un test de natură distructivă, elementul fiind încărcat cu o forță de tracțiune până în momentul ruperii epruvetei sau a unui moment ales. În urma finalizării testului, caracteristicile materialului precum efortul unitar la curgere, efortul unitar ultim, efortul unitar de rupere, modulul de elasticitate etc. pot fi calculate. Aceste valori se obțin prin plotarea graficului deformație-efort unitar și interpretarea acestuia (Saba, Jawaid, & Sultan, 2019).Valoriile deformației, respectiv a efortului unitar se obțin din proprietațile geometrice ale epruvetei. Aria secțiunii și lungimea sunt valori cunoscute. Formula următoare ilustrează modul de obținere a deformației:

????=Δ???????? (1)

Unde:

ε - deformația specifică

Δl - alungirea (valoare citită din aparat)

l - lungimea inițială a epruvetei

Pentru obtinerea efortului unitar s-a folosit urmatoarea formulă:

????=???????? (2)

Unde:

σ - efort unitar specific

F - forța de tracțiune (valoare citită din aparat)

A - aria secțiunii epruvetei

Trei epruvete, fiecare din trei materiale diferite au fost supuse acestui test. Rezultatele obținute au fost plotate și interpretate în Excel. Dintre cele trei epruvete, materialul specific din care este alcătuită secțiune este cunoscut doar pentru primele două. La a treia epruveta materialul nu este specificat, fiind alegerea studentului în a stabili în funcție de diagrama deformație-efort unitar materialul. Aceste diagrame sunt prezentate în capitolul 2, Diagrame epruvete.

2. Diagrame epruvete

2.1 Epruveta 1

Proprietățile geometrice ale epruvetei 1 sunt prezentate in Tabel 1.

Tabel 1

Material

Tipul secțiunii

Dimensiune secțiune [mm]

Lungime inițială [mm] OL37 pătrată 9.5 80

Diagrama forță alungire din primul test este ilustrată mai jos. Acest set de valori a avut nevoie de o corectare a datelor. Se poate observa vizual că datele au un început nespecific unui test de tracțiune. Aceasta se datorează calibrării aparatului de încercare la tracțiune. Vizual s-a ales un punct de la care tangenta domeniul elastic este liniară. Astfel s-a ales ca forță inițială să fie 2.70625 mm iar alungirea să fie 4.938 kN. Din tot setul de date s-a scăzut aceasta valoare pentru a începe plotarea din poziția 0,0. În Figură 2 se poate vizualiza diagrama datelor corectate.

Figură 1

Figură 2

Prin corectarea datelor testului s-a putut plota diagrama deformație specifică - efort unitar.

Figură 3