Báo cáo Thí nghiệm Sức Bền Vật Liệu 2

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

MỤC LỤC
Bài 1: THÍ NGHIỆM KÉO THÉP:………………………………………………............................ ......4

SVTH:
MSSV:

1


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

SVTH:
MSSV:

GVHD:

2


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

Bài 1: THÍ NGHIỆM KÉO THÉP
1. Tiêu chuẩn thí nghiệm: TCXD 197 – 2002

Tiêu chuẩn này qui định phương pháp thử kéo vật kim loại và xác
định các đặc tính cơ học ở nhiệt độ thường (100 - 350 ).
2. Mục đích thí nghiệm
- Xác định giới hạn chảy
- Giới hạn bền của thép
- Xác định độ dãn dài tương

đối của thép

3. Thiết bị thí nghiệm

Máy nén thủy lực WAW – 1000E

SVTH:
MSSV:

3


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

Cân điện tử

Thước thép

SVTH:
MSSV:

GVHD:

Thước kẹp

Thép vằn

4


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

4. Trình tự thí nghiệm

Bước 1: Xác định đường kính gân dọc dgd, đường kính gân xiên dgx,
đường kính lõi dl, bước gân.
• Đường kính gân dọc của mẫu 1,2,3:

SVTH:
MSSV:

5


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2
•

SVTH:
MSSV:

GVHD:

Đường kính gân xiên mẫu 1,2,3:

6


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

•

•
•

SVTH:
MSSV:

Đường kính lõi mẫu 1,2,3:

7


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

Bước 2: Xác định chiều dài mẫu thép, cân trọng lượng mẫu thép (dùng để xác
định đường kính tương đương dtđ khi tính toán).

SVTH:
MSSV:

8


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

SVTH:
MSSV:

GVHD:

9


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

SVTH:
MSSV:

GVHD:

•

Bước 3: Khắc vạch lên mẫu thử với khoảng cách là 5 lần đường
kính danh nghĩa.

•

Bước 4: Theo dõi quá trình tăng tải và biến dạng của mẫu, ghi lại
các số liệu hiển thị trên thiết bị thí nghiệm theo từng giai đoạn gia
tải cho đến khi mẫu bị kéo đứt.

10


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

778.00

54.00

13.00

Mẫu 1

SVTH:
MSSV:

11


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

78.00

53.00

13.00

Mẫu 2

SVTH:
MSSV:

12


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

78.00

54.00

13.00

Mẫu 3

SVTH:
MSSV:

13

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

Bảng 1.1. Bảng số liệu kết quả thí nghiệm kéo thép
Đường kính (mm)
STT

Danh
định

Mẫu 1 14
Mẫu 2 14
Mẫu 3 14

Lõi

Gân
dọc

Gân
xiên

Trọng
lượng
(g)

13

13
13.1

15
15
15

14.5
14.5
14.3

575
572
569

Chiều
dài
(mm)

Lực
kéo
chảy
(KN)

Lực
kéo
đứt
(KN)

Độ

dãn
(mm)

497
492
494

54
53
54

78
78
78

75
71
77

5. Tính toán kết quả thí nghiệm
A.

Xác định giới hạn chảy và giới hạn bền.
Bảng 1.2. Bảng tính toán giới hạn chảy và giới hạn bền của thép.

(mm)

A
(mm2)

Lực
kéo
chảy
(KN)

Lực giới
hạn chảy
(daN/cm2
)

(2)
13.69
13.73
13.67

(3)
147
148
146

(4)
54
53
54

(5)
3673
3581
3698

dtđ

STT
(1)
Mẫu 1
Mẫu 2
Mẫu 3

Lực
kéo
đứt
(KN
)
(6)
78
78
78

Giới hạn
bền
(daN/cm
2
)
(7)
5306
5270
5342

Trung
bình

Trun
g bình

(8)

(9)

3650

5306

Cách tính toán các giá trị trong bảng:
Xác định đường kính tương đương dtđ
•

-

.V = M ⇔ . . L = M ⇔ dtđ = . 1000 (mm)
M: là trọng lượng mẫu thép
: là trọng lượng riêng của thép = 7850
SVTH:
MSSV:

Diện tích thanh thép: A =
Giới hạn chảy:
Giới hạn bền:
14

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

Giá trị
trung
bình
của
giới
hạn
chảy:

-

-

=
Giá trị trung bình của giới hạn bền:
B.

Xác định độ dãn dài tương đối
Độ dãn dài tương đối theo TCVN: .100 (%)
Trong đó:
L0= 5d (d: đường kính danh nghĩa của mẫu thép)
L1 : độ dãn đo từ thí nghiệm (Bảng 1.1)
•

Đánh giá mác thép dựa vào các chỉ tiêu sau đây:

Mác thép

Giới hạn
chảy
(N/mm2)

Giới hạn
bền
(N/mm2)

Độ dãn dài
(%)

CI
CII
CIII

Min 240
Min 300
Min 400

Min 380
Min 500
Min 600

25
19
14

Độ dãn của các mẫu thép sau thí nghiệm kéo thép:
Mẫu 1: Độ dãn là: 90 mm.

• Độ dãn dài tương đối của mẫu 1:
•

-

SVTH:
MSSV:

15


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

-

Mẫu 2: Độ dãn là: 171 mm, thép bị dãn 2 bên.

•

SVTH:
MSSV:

GVHD:

Độ dãn dài tương đối của mẫu 2:

Mẫu 3: Độ dãn là: 90 mm
16

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

-

SVTH:
MSSV:

•

Độ dãn dài tương đối của mẫu 3

•

Trung bình:

17


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU THÉP
Sinh viên thực tập: Nguyễn Hoàng
Lớp: DH13XD02
Nhóm 3 ( Ngày 11/7/2015)
Tiêu chuẩn thí nghiệm: TCVN
Tiêu chuẩn đánh giá: TCVN 1561 – 2008

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THỬ KÉO THÉP

Đường kính (mm)
STT

Danh
định

Mẫu 1
Mẫu 2
Mẫu 3

14
14
14

STT

dtđ
(mm)

SVTH:
MSSV:

Lõi
13
13
13.1

Gân

dọc
15
15
15

Gân
xiên
14.5
14.5
14.3

Trọng
lượng
(g)

Chiều
dài
(mm)

Lực
kéo
chảy
(KN)

Lực
kéo
đứt
(KN)

Độ

dãn
(mm)

575
572
569

497
492
494

54
53
54

78
78
78

90
171
90

Giới
hạn
Giới hạn
A
chảy
bền
(mm2)

(daN/ (daN/cm2)
cm2)

Độ
dãn
dài
(%)

Trung
bình

Trung
bình

Trung
bình

Mác
Thép

18


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

Mẫu 1 13.69
Mẫu 2 13.73
Mẫu 3 13.67

SVTH:

MSSV:

147
148
146

3673
3581
3698

5306
5270
5342

GVHD:

28
22
28

3650

5306

26

CII

19

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

6. Nhận xét đánh giá kết quả thí nghiệm
•

•
•

Từ đồ thị quan hệ P - L ta thấy là cả 3 mẫu thép đều trải qua 3 giai đoạn là: Giai
đoạn đàn hồi, giai đoạn chảy và giai đoạn tái bền. Cụ thể từ lúc tăng tải xuất hiện
một đường thẳng, là giai đoạn đàn hồi, sau đó chuyển qua giai đoạn chảy ( mẫu 1
là 54kN, mẫu 2 là 53kN, mẫu 3 là 54kN), biểu đồ có dạng hình xoắn ngang , tiếp
theo mẫu thép chuyển qua giai đoạn tái bền, biểu thị trên đồ thi là một đường
cong, sau đó đến một lực nhất định thì có tiếng nổ và mẫu thép bị đứt, lực kéo đứt
của 3 mẫu là: 78kN.
Lấy mẫu ra chắp lại thì thấy đường kính chỗ bị đứt nhỏ hơn so với ban đầu và độ
dài mẫu thép cũng tăng lên.
Từ thí nghiệm ta có giới hạn chảy là 365 N/mm2, giới hạn bền là 530.6 N/mm2, độ
dãn dài là 26%. Như vậy, mẫu thép đem đi thí nghiệm phù hợp với các yêu cầu về
độ bền kéo, mác của thép là CII.

SVTH:
MSSV:

20

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

Bài 2: XÁC ĐỊNH MODUN ĐÀN HỒI E CỦA THÉP
1 Tiêu chuẩn thí nghiệm: TCXD 197 – 2002

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thử kéo vật liệu kim loại và xác định
các đặc tính cơ học ở nhiệt độ thường (100 – 350)
7. Mục đích thí nghiệm.

Xác định modun đàn hồi E của thép
8. Thiết bị thí nghiệm
-

SVTH:
MSSV:

Máy nén thủy lực vạn năng

21


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

Cân điện tử

Thước kẹp

Thước thép

Thép vằn

9.

9. Trình tự thí nghiệm

Bước 1: Xác định đường kính gân dọc dgd, đường kính gân xiên dgx,
đường kính lõi dl, bước gân.
• Đường kính gân dọc của mẫu 1,2,3:

SVTH:
MSSV:

22


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

SVTH:
MSSV:

GVHD:

23


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

GVHD:

•

SVTH:
MSSV:

Đường kính gân xiên
mẫu 1,2,3:

24


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 2
•

SVTH:
MSSV:

GVHD:

Đường kính lõi mẫu 1,2,3:

25