فرمت : Word
تعداد صفحات : 86
آزمایش پیچش برای آلومینیوم :
کلیات :
یکی از پر اهمیت ترین قسمت ها که تأثیر نیروی پیچشی و تنش ناشی از آن را روی قطعات میله ای دایروی و میله های چوبی بیان می کند آزمایش پیچش است . در حقیقت این تست قسمتی از تنش برشی خالص را روی نمونه هایی که تحت بار گذاری پیچشی قرار دارد ایجاد می کند . این تست برای معلوم کردن مؤلفه های برشی و خواص فلز موردنظر از جمله تنش برشی نهایی ، تنش جاری شدن برشی و مدول پیچشی استفاده می شود .
مقدار نیروی پیچشی ( تورک ) که بر نمونه وارد میشود و تغییر شکل را نتیجه می دهد ، ( زاویه پیچش ) در حین تست اندازه گیری می شود ، این کمیت تبدیل به تنش برشی () می شود و همچنین کرنش برشی (y) که از روابط مربوط بدست خواهد آمد .
و در این روابط ، C نمایانگر شعاع میله دایروی ، L0 طول نمونه که در آن پیچش روی می دهد .
( زاویه در شعاع خوانده می شود ) و j نمایانگر ممان اینرسی قطبی نمونه است که بصورت زیر محاسبه می شود .
مدول برشی در ناحیه الاستیک به صورت شیب خطی تعریف می شود که از نمودار تنش برشی بر حسب کرنش برشی از مقدار صفر تا حد مخصوص تنش برشی است که به صورت زیر محاسبه می شود : و این رابطه ی مدول برشی مانند رابطه مدول الاستیسیته فقط در محدوده الاستیک اعتبار دارد .
تعاریف :
حد الاستیک ( حد مخصوص ) :
بزرگترین مقدار تنش که تنش و کرنش با یکدیگر رابطه ی خطی دارند .
مدول الاستیسیته برشی ( مدول سختی پیچشی ) :
نسبت تنش برشی و کرنش برشی در محدوده الاستیک است .
منحنی تنش و کرنش :
منحنی تنش بر حسب کرنش روی نمودار نمایش داده میشود و از ابتدای بارگذاری تا شکست نمونه معتبر است ودر این ناحیه اندازه گیری شده است .
تنش نهایی برشی :
بالاترین تنش برشی مشاهده شده که نمونه هنوز سر جای خود است وآسیبی ندیده است .
تنش جاری شدن :
تنشی است که ماده شروع به جاری شدن می کند برای اکثر مواد از انحراف برای یافتن تنش برش جاری شدن بهره می جویند . مقدار کرنش که با نشان داده شده و خطی موازی خط ناحیه الاستیک که از آن نقطه رسم شده ، نمودار را در نقطه ای به نام تنش جاری شدن قطع خواهد کرد .
اهداف :
برای مشاهده رفتار یک قطعه آلومینیومی زیر بار پیچش تا نقطه شکست و همچنین معین کردن خصوصیات مکانیکی نمونه آلومینیومی زیر اثر برش
وسایل آزمایش :
- ماشین تست پیچش همراه با صفحه مدرج شده و صفحه گیرنده نمونه ( شکل 1 را ببینید )
- ابزار آلات ضمیمه شده به صفحه مدرج و صفحه گیرنده نمونه ( شکل 2 را ببینید )
- کولیس
- متر مخصوص اندازه گیری
نمونه : 6060-T6 نمونه آزمایش آلومینیومی اسمی 0-75inch
دستورالعمل :
- قطر نمونه اسمی 75 inch را به وسیله کولیس اندازه گیری کنید و یادداشت کنید و همچنین ممان اینرسی قطبی را محاسبه فرمایید .
- یک بازه ای برای نیروی گشتاور پیچشی برای نمونه انتخاب کنید نمونه را در داخل دستگاه قرار داده و چنگک ها را سفت کنید .
- چرخ دنده و اشاره گر روی نمونه محکم ببندید و برای اطمینان از خط کش استفاده کنید مقدار اشاره گر را روی صفر تنظیم کنید و طول بین صفحه مدرج و صفحه نگه دارنده را اندازه بگیرید و از متر مخصوص اندازه گیری استفاده کنید . طول اسمی نمونه حدود 25 اینچ است .
- مقدار لنگر پیچش را به آرامی وارد کنید و مقدار گشتاور پیچش و زاویه پیچش را به ترتیب بر اساس واحد ( in . lb) و ( degree ) به طور همزمان اندازه بگیرید . مقدار گشتاور را برای هر درجه از صفر تا 30 درجه و سپس هر 5 درجه از 30 تا 60 درجه و سپس هر 30 درجه تا شکست نمونه ادامه دهید ( یا 720 درجه در کل ، هر یک که انجام شود ) سعی کنید مقدار زاویه پیچش مربوط به شکست نمونه را اندازه بگیرید .
درخواست ها :
a – 1 : نمودار کامل تنش و کرنش از شروع تست تا خاتمه آن و شکست نمونه
b ) منحنی تنش و کرنش برای نقطه جاری شدن ( به وسیله انحراف 0.2 % )
c ) نمودار تنش و کرنش که فقط مقدار مخصوص تنش را پوشش دهد .
شکل 4 تا 6 نتایج کلی و ارائه هایی از نتایج آزمایشات شما را نشان می دهد .
a-2 ) مقدار زیر را به صورت خوبی تقریب زده و روی منحنی تنش و کرنش نمایان کنید .
b ) تنش برش مخصوص در پیچش
c ) مدول برش در ناحیه الاستیک ( مدول سختی )
d ) تنش جاری شدن در پیچش
e ) تنش نهایی
نتایج خود را با مقادیر تئوری در آزمایش 6061-T6 آلومنیوم مقایسه کنید .
خطاهای آزمایش را ارائه دهید و مقدار خطا را به وسیله نتایج تئوری و به درصد بیان کنید .
...............
.......................
...............................
پایان نامه آزمایشگاه مقاومت مصالح در دانشگاه های دیگر جهان
