Meghatározása Young modulus - a dokumentumot - oldal
MEGHATÁROZÁSA Young modulus
Célkitűzés: Annak megállapításához, a Young-modulus az acél, hogy értékelje a mérési hiba a legkisebb négyzetek módszerével.
Készülékek és anyagok: vezeték, rögzítve a konzol; terhelés feszültség huzal; indikátor.
beállítások ismertetése
Acélsodrony 1 megnyúlik hatására változó terhelés 4 (ábra. 1). A huzal hosszúsága mérjük egy vonalzó 2 és annak átmérője - mikrométer abszolút nyúlás - 3 indikátor.
Ábra. 1 készlet mérésére modul
Jung acélhuzal
rövid elmélet
Minden szilárd deformálódnak hatása alatt erők, vagyis a megváltoztatni a mérete és alakja. Különböző húzó alakváltozás (tömörítés), nyírás, hajlítás, csavarás (az utolsó két csökken az első).
Ha deformáció eltűnnek megszűnése után az alkalmazott erők, ezek az úgynevezett rugalmas. Deformáció rész eltávolítása után a terhelés, a továbbiakban műanyag. Szétválasztása megterhelést jelent a rugalmas és próbaidő. Szigorúan véve, miután minden terhelés tárolt maradó alakváltozás. De ha ezek elhanyagolható, a törzs tekinthető rugalmas.
Ha az erő a deformációt okozó nem túl nagy, akkor a Hooke-törvény: a relatív deformáció belül rugalmassági határ arányában a hívó az ő erőfeszítéseit. Minden típusú jellemzi a deformációs együttható, vagy a modul (reciprok arány). Mivel a fajta deformáció lehet sok, annyi lesz együtthatók és modulok. Azonban a rugalmasság elmélet azt mutatja, hogy a különböző tényezők (modulok) összekapcsolt bizonyos arányok. A kapcsolatok száma a két kisebb együtthatók számát. Ez azt jelenti, hogy minden olyan szervezet, mindig két független tényező jellemző elasztikus tulajdonságait. Fizikailag ez a magyarázata a következő. Bármilyen deformáció az elmozdulás a molekulák a test, és minden mozgást lehet csökkenteni a transzlációs és rotációs mozgás. Mivel ez a két mozgás független, a deformáció és a velük kapcsolatban álló, például szakító és sodrás, függetlenek. Minden más deformáció lehet csökkenteni a két.
A rugalmas testek között meglévő erők és deformációk által okozott nekik van egy egyedülálló kapcsolat (a képlékeny ilyen esetre sem).
Tekintsük a példát húzó alakváltozás egy izotrop minta, például egy vezeték. Legyen a felső végén a huzalt úgy rögzítik, és az alsó szuszpendált különböző terhelések. Ennek intézkedés nyúlással segítségével abszolút nyúlás vagy megnyújtás, ahol - a kezdeti hossza a huzal, és - a hossza terhelés alatt. Nyúlás számítják egységnyi eredeti hosszának, tehát, ellentétben az abszolút a sodrony nyúlása hossza független.
Isolate mentálisan tetszőleges elem huzal (ábra. 2). Az egyensúlyi feltétel, hogy az oldalsó részek szomszédos a figyelembe vett szakasz huzal végei azonos nagyságrendű, de ellentétes irányú erők. Ez a rugalmas erő hatására a vezetékben eredményeként annak deformációját. Ha a homogén deformációt, minden erők egyenletesen oszlik el a felszínen a keresztmetszet a huzal. érték
Ez határozza meg a rugó erő hat egységnyi felületre merőleges irányú erő. Ezt nevezik a szokásos stressz. Amennyiben az egységes deformáció normál feszültség egyformán bármely keresztmetszetének a minta. Amikor inhomogén deformáció meghatározására normál feszültség
terület merőleges erőt kell kiválasztani kis elemi amelyen belül deformáció lehet tekinteni megközelítőleg egyenletes. Különböző pontjain egyenetlenül deformált minta érték eltér.
Ábra. 2. Az elem vezeték és a kölcsönható erők
Belül a rugalmas alakváltozás normál feszültség egyenesen arányos nyúlás (Hooke törvény húzási):
ahol - az arányossági tényező az úgynevezett modulus hosszanti rugalmassági (Young modulus) a mintaanyag. Young-modulus számszerűen megegyezik a normál feszültség, amelyek előfordulnak a szervezetben során nyúlás, egyenlő az egyik, ha a deformáció rugalmas marad. Ebben az esetben, a hossza a test lenne megduplázódott.
A függőség a normális stressz nyúlást a 3. ábrán látható Kis alakváltozások (0) törvénye Hooke; lényegében lineáris szakasza 0a. A maximális feszültség megfelel erre a területre, az úgynevezett limit arányosság. rugalmassági határ - a legnagyobb feszültséget, amelynél mindig megtartotta rugalmas tulajdonságai a test. A helyszínen ab deformáció nemlineáris, de még mindig rugalmas (általában ez a terület nagyon kicsi :. Több mint egy töredék százalék) feszültségeken, nagy alakváltozás plasztikussá válik: a szervezetben maradó alakváltozás volt megfigyelhető, miután eltávolította a terhelést. Feszültségeken nyújtásra növekszik alig vagy egyáltalán nem a terhelés növekedése. Ez az a terület erőssége az anyag (CD rész). A helyszínen, de van néhány mintadarab konszolidáció. Miután elérte a maximális értéket - szakítószilárdság - a feszültség meredeken csökken, és a minta megsemmisül (f pont az ábrán).
Ábra. 3. A függőség a normál feszültség
A nyúlás
Belül a rugalmas nyúlása a huzal közvetlenül arányos a húzóerő, a kezdeti hosszúság és fordítottan arányos annak keresztmetszeti területe:
ahol - a nyúlás - állandó (elasztikus konstans), attól függően, hogy a vezeték anyaga. Jellemzően a képlet nem kerül bevezetésre, és a kölcsönös rá. Az érték az úgynevezett rugalmassági modulus (Young modulus). Behelyettesítve (1) egyenlet helyett az értéket megkapjuk
és az érték a neve a erőfeszítések és jellemzi a rugalmas erők fejlődő a deformálható anyag (feszültség).
Így a Young-modulus számszerűen egyenlő, hogy az erő által okozott egyetlen nyúlása az anyag. Amikor a megnyúlás egyenlő, ahol a, azaz a erő, amely húzódik a rúd kétszer. Így a Young modulus jellemzi az ellenállást az anyag alkalmazott terhelések. Annak megállapításához, a Young-modulus kell mérni a nyúlás, és mivel ez általában nagyon kicsi, igényel különleges óvintézkedések és nagy gondot a termelési minták.
Annak megállapításához, a Young-modulusa szakító használja általános képletű (5), amely felírható az alábbi formában:
ahol - az átmérője a kifeszített huzal, - a hossza.
munkavégzés
Miután betöltött a vezeték ellátását annak kijavítását teszik az olvasást jelző hosszúságban.
Carry ellenőrző méréseket változók szerepelnek a (6) egyenlet.
A mérési eredményeket az 1. táblázatban.
Az eredmények a mérések és számítások meghatározására modulus hosszanti rugalmassági a huzal.
Becsüljük meg a relatív nagysága a véletlen hiba a legkisebb négyzetek módszerével. (MNC ismertetjük függelékében 5. Kérjük, vegye figyelembe, hogy ha, mikor). Megbecsülni a teljes relatív hibája közvetett mérések nagyságrendű.
Határozza meg a Young-modulusa a huzal.
Megbecsülni a teljes relatív hibája közvetett mérések a Young-modulusa a huzal.
tesztkérdések
Hooke-törvény adja meg a vizsgált törzsek. Alapján, hogy milyen szempontok kerülnek kiválasztásra külső terhelés, hogy ellenőrizze a Hooke-törvény?
Ahogy azt megállapítottuk normál feszültség rúd egy ferde vágás végén, ha a külső erő mentén irányul rúd tengelye?
Mi a fizikai értelmében a Young-modulus? Mi határozza meg ezt az értéket?
Ismertesse függés a húzó rúd.
Kapcsolódó dokumentumok:
inga, vonalzó, mikrométer. Célkitűzés: opredeleniemodulya nyírási (G) által deformációja a huzal anyag. rúd viszonyítva alacsonyabb bázis. Modulus hosszanti rugalmassági (modulYunga) E képességét írja le az anyag ellenállni.
O. (Chernogolovka), Schaefer NI (Orenburg). „Meghatározása a megszilárdulási hőmérséklet, és egy meghatározott kristályosodási hőt. 52 № 3-IV. Opredeleniemodulya rugalmassági húzásra törzs. Petit № 61 7-IV. OpredeleniemodulyaYunga acél húrok 63.
feszültség? Mi deformáció? Adj opredeleniemodulyaYunga és jelentősége a fogászati anyagok tudomány. Szeminárium (praktikus, laboratórium) lecke №5. 1. Tárgy: A relatív korrózióállóság ötvözetek 2. kérdések.
Lab №3-IV Opredeleniemodulya rugalmassági húzásra törzs. E - a rugalmassági modulusa. Itt van. Kísérleti opredeleniyamodulya rugalmasság szükséges. Laboratóriumi munka №7-IV OpredeleniemodulyaYunga céljára acél húrok.
110-120 ° C-on A cél az volt, hogy opredeleniemodulyaYunga. nyírási modulus, szakítószilárdság, unconfined. Az asztalok (1). (2). (3). (4). Ábrákon (1) - (8) mutat változást modulyaYunga. nyírási modulus. hajlítószilárdság.