CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU

NHÓM 5
CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU
Tổng quan
NỘI DUNG CHÍNH
Phương pháp kéo
Phương pháp nén
Phương pháp xoắn
Các phương pháp khác
1
1
Biến dạng và ứng suất
2
2
Giới hạn chảy dẻo
3
3
Mối liên hệ giữa biến dạng,
ứng suất và nhiệt độ
Tổng quan
Ứng suất và biến dạng
Ứng suất và biến dạng
Ứng suất và biến dạng
0
m m m∆ = −
0
0
m m
m
ε
−
=

m là các kích thước khác nhau của vật (chiều dài,
chiều rộng, chiều cao, kích thước…)
-Độ biến dạng
là tỉ lệ của khoảng biến dạng so với chiều dài ban
đầu
Một vài thông số liên quan đến biến dạng
-Khoản biến dạng
Ứng suất và biến dạng
Đồ thị về mối quan hệ giữa ứng suất và
biến dạng trên thực tế và theo kỹ thuật
như hình sau:
Ứng suất và biến dạng
Giới hạn chảy dẻo
Được xác định bằng cách dựng đường đi qua
điểm trên trục hoành có ε = 0.2% song song với
đường OA cho cắt đồ thị ( σ – ε ). Tung độ của
giao điểm thu được cho ta giới hạn chảy dẻo.
Quan hệ giữa nhiệt độ và
độ biến dạng
Tổng quan
NỘI DUNG CHÍNH
Phương pháp kéo
Phương pháp nén
Phương pháp xoắn
Các phương pháp khác
II. PHƯƠNG PHÁP KÉO
Phương pháp kéo là một trong những phương
pháp cơ bản nhất trong xác định cơ tính của vật liệu trong
gia công kĩ thuật.

Nhìn chung khi nhắc đến lí thuyết về kéo, ta có thể
chia làm 2 nhóm lí thuyết chính: kéo khối và kéo tấm.
II. PHƯƠNG PHÁP KÉO
1.Lí thuyết về kéo khối
Phương pháp tiến hành thí nghiệm là điều khiển
chuyển vị (load controlled)
Mẫu thí nghiệm kéo
Nguồn:
/>007/05/29/blue-steel/
II. PHƯƠNG PHÁP KÉO
1.Lí thuyết về kéo khối
Kết quả đo đạc trong thí nghiệm sẽ cho ta đường
cong kĩ thuật
Đường ứng suất-biến dạng kĩ thuật
Nguồn: [3]
II. PHƯƠNG PHÁP KÉO
1.Lí thuyết về kéo khối
Đường cong trên được xây dựng từ 2 công thức cơ
bản:
Ứng suất :σ
z
= P/A
0
(Lực / diện tích ban đầu).
Biến dạng dài tương đối: e = ∆L/L
0
( biến dạng
dài/ chiều dài ban đầu)
II. PHƯƠNG PHÁP KÉO
1.Lí thuyết về kéo khối

*Ứng suất chịu kéo tối đa
(Ultimate tensile stress):
thường được sử dụng để đánh
giá khả năng chịu lực kéo của
vật liệu
max
0
b
P
A
σ
=
Giới hạn chảy dẻo (ứng suất chảy dẻo), thường
được lấy ở mức ngoại lực P sao cho biến dạng
dẻo tương đương ở mức 0.10.2%, từ đó ta có
( )
0.001 0.002
ys
0
e
P
A
σ
= −
=
II. PHƯƠNG PHÁP KÉO
1.Lí thuyết về kéo khối
*Đường cong Ứng suất-Biến dạng thực
Biến dạng của vật liệu khi chịu kéo nhằm thoả điều kiện về bảo toàn vật chất
Nguồn: />insKhanna/mmd/axial-tension/axial_tension_2a.html

II. PHƯƠNG PHÁP KÉO
0
ln
i
i
P
A
L
L
σ
ε

=



 

=
 ÷

 

1.Lí thuyết về kéo khối
Từ đó, người ta đề ra một công thức khác, có tính
đến sự thay đổi diện tích mặt cắt ngang như sau:
*Đường cong Ứng suất-Biến dạng thực
0
(1 )
P

A
σ ε
= +
II. PHƯƠNG PHÁP KÉO
1.Lí thuyết về kéo khối
*Đường cong Ứng suất-Biến dạng thực
Sự khác biệt giữa đường cong kĩ thuật và đường cong thực
Nguồn: />ENGR322HW2.html
II. PHƯƠNG PHÁP KÉO
1.Lí thuyết về kéo khối
*Đường cong Ứng suất-Biến dạng hiệu chỉnh
Kết quả thí nghiệm ứng với 2 loại vật liệu khác nhau
Nguồn: />Mô phỏng sự hình thành nút thắt ở thí nghiệm kéo
Nguồn: />%20Website/year1.html
II. PHƯƠNG PHÁP KÉO
Khi thực hiện tính toán về ứng suất nếu có sự hình
thành về nút thắt, Bridgman đã đưa đến các công thức sau :
( )
2
1 log 1
2
x
avg
R a
a R
σ
σ
=
 
   

+ +
 ÷  ÷
 
   
 
trong đó
a là bán kính của mặt cắt ngang
R là bán kính nút thắt
σ
x
là giá trị ứng suất thực
1.Lí thuyết về kéo khối
*Đường cong Ứng suất-Biến dạng hiệu chỉnh
II. PHƯƠNG PHÁP KÉO
1.Lí thuyết về kéo khối
*Đường cong Ứng suất-Biến dạng hiệu chỉnh
3 đường cong mà ta xây dựng và sự khác biệt giữa chúng
Nguồn: />properties/deck/3929258
II. PHƯƠNG PHÁP KÉO
2.Lí thuyết về kéo tấm
Một mẫu thí
nghiệm dạng tấm
dùng trong thí
nghiệm kéo
Các thông số được lưu ý sẽ là Δw=w-w
0
và Δl=l-l
0
II. PHƯƠNG PHÁP KÉO
2.Lí thuyết về kéo tấm

Một ví dụ về đường Lực-Biến dạng của vật liệu dạng tấm.
*Độ giãn dài tối đa E
Tot
(Total Elongation): được tính bằng
công thức sau
max 0
0
100%
Tot
l l
E
l
−
= ×