задача: изучить методы экспериментального определения модуля упругости [и коэффициента Пуассона] композитов
экспериментальная часть:
имеются 3 образца с разными углами вырезки из стеклопластиковой плиты (рис. 3), углы вырезки: 0 градусов, 15 градусов и 45 градусов. Образцы испытываются на растяжение на специальной установке (рис. 4), и определяется модуль упругости каждого образца. Деформации образцов регистрируются тензодатчиками (рис. 6).
Расчет деформаций вести по формулам (1.17) для тензостанцииТА-5. Модуль упругости определяется согласно закону Гука при одноосном растяжении.
Расчеты вести в системе СИ!
Результаты эксперимента:
Лабораторная №1
Анизотропия упругих свойств КМ
угол вырезки образца
0
угол вырезки образца
15
угол вырезки образца
45
масса грузов, г
показания продольного датчика, мВ
показания поперечного датчика, мВ
показания продольного датчика, мВ
показания поперечного датчика, мВ
показания продольного датчика, мВ
показания поперечного датчика, мВ
0
-30
-10
0
0
10
10
250
-29,3
-10,1
1
-0,2
11,4
9,6
500
-28,6
-10,2
1,9
-0,45
12,75
9,15
750
-27,8
-10,3
2,85
-0,6
14,25
8,8
1000
-27,05
-10,4
3,75
-0,85
15,65
8,35
коэффициент усиления усилия на установке
50
значение калибровочной деформации εk
9,5*10^(-3)
коэффициент чувствительности тензорезисторов St
2,16
показания вольтметра в контрольном режиме (одинаковые для всех трех каналов):
Ak'
46,4
мВ
Ak0
-0,3
мВ
размеры образца:
ширина
15
мм
толщина
2
мм
Требования к отчету (стр. 16):
Необходимо нарисовать следующие рисунки:
рис.3 - схема вырезки образцов из плиты
рис. 4. - схема экспериментальной установки
рис. 6 (левый) - схема установки тензодатчиков
построить графики:
диаграммы напряжений как функции от деформаций в продольном [и поперечном] направлении;
диаграммы анизотропии для модуля упругости [и коэффициента Пуассона] (в первой четверти, углы от 0 до 90 градусов);
результаты расчета свести в таблицу, аналогичную изображенной на стр. 18
подсказки: полученная диаграмма должна быть выполнена в определенном масштабе, например, 1 мм = 0,25 ГПа; также диаграмма должна быть симметрична относительно линии в 45 градусов;
пример диаграммы напряжений на рис. далее
пример диаграммы анизотропии на рис. далее
пример стеклоткани
фотография экспериментальной установки
Выводы:
1 - по цели;
2 - по результатам: на основе диаграммы анизотропии выявить зависимость упругих свойств композита (модуль упругости и коэффициент Пуассона) от направления воздействия (в каком направлении максимум, в каком направлении минимум, почему?); средние значения модуля упругости [и коэффициента Пуассона] в зависимости от угла вырезки образца; пояснить, почему диаграмма анизотропии симметрична относительно линии в 45 градусов; пояснить, почему композиты являются анизотропными материалами?
Главная 
