Лабораторна робота №5 Література Додаток А




НазваЛабораторна робота №5 Література Додаток А
Сторінка1/8
Дата конвертації21.06.2013
Розмір0.67 Mb.
ТипДокументы
skaz.com.ua > Фізика > Документы
  1   2   3   4   5   6   7   8


Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Запорізький національний технічний університет

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до лабораторних робіт

з дисципліни “Експертні дослідження”

для студентів спеціальності

6.050403 “Прикладне матеріалознавство”,


2012

Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни “Неметалеві матеріали” для студентів спеціальності 6.050403 “Прикладне матеріалознавство”, 7.090211 “Колісні та гусеничні транспортні засоби” денної і заочної форм навчання /Укл.: В.С. Вініченко, О.В. Лисиця - Запоріжжя: ЗНТУ, 2012. – с .

Укладачі: В.С. Вініченко, доцент, к.т.н.

О.В. Лисиця, асистент

Рецензент: І.М. Лазечний, доцент, к.т.н.


Відповідальний

за випуск А.Д. Коваль, професор, д.т.н.


Затверджено

радою фізико-технічного інституту

Протокол №

від ” ” червня 2012 р.

Затверджено на засіданні

кафедри “Фізичне матеріалознавство”

Протокол №

від ” ” 2012 р.

ЗМІСТ

^ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО

ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ……………………………….….......

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

Дослідження процесів руйнування кристалічних

та аморфних матеріалів ...............................................................
^ ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2

Особливості поширення тріщин у кристалічних

тілах при крихкому та в’язкому руйнуванні ...........................................
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4

^

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5




Література.......................................................................

Додаток А

Правила з техніки безпеки


при виконанні лабораторних робіт...............................................

^ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ
Вступ
В сучасних економічних умовах на підприємствах приділяється увага зниженню витрат на виробництво продукції та її експлуатацію. Одним з шляхів вирішення цієї проблеми є повне використання ресурсу обладнання та виробів. У зв'язку з цим необхідно через певні періоди часу проводити діагностику, наприклад, технологічного устаткування, тобто перевіряти його технічний стан, а у випадку виходу з ладу якої-небудь деталі встановлювати причини її поломки. Для вирішення вказаних питань необхідні фахівці високого рівня, яких на сьогодні недостатньо на виробництві. Тому на даний момент є актуальною дисципліна «Експертні дослідження» яка сприяє підвищенню кваліфікації вказаних спеціалістів.

При вивченні даної дисципліни досліджуються причини та механізми розвитку пошкоджень, що приводять до повного або часткового руйнування елементів конструкції. Пошкодження можуть виникати з багатьох причин, наприклад, в результаті зносу або ерозії поверхні, спотворення форми, зниження твердості інструменту, втрати пружності пружини і ін. У зв’язку з цим для встановлення причин відмови та повернення системи до штатного режиму функціонування необхідно застосування комплексного підходу. Тобто об'єднуються зусилля різних фахівців: конструкторів, механіків, спеціалістів з тертя та зношування, автоматичного регулювання, неруйнівного контролю і матеріалознавства.

При проведенні вказаних досліджень, зокрема спеціалісти з матеріалознавства з’ясовують:

– раціональність вибору матеріалів для певних умов експлуатації;

– відповідність хімічного складу застосовуваних матеріалів вимогам креслення;

– якість проведення запланованих конструктором термічної, хіміко-термічної чи інших видів обробок.

Для вирішення цих питань студенти при виконанні лабораторних робіт з дисципліни “Експертні дослідження ” повинні навчитися застосовувати набуті знання з фізико-механічних і експлуатаційних властивостей матеріалів, моделювання, діагностики та дефектоскопії, стандартизації та контролю якості продукції для встановлення причин передчасного руйнування чи виходу з ладу деталей, надавати рекомендації щодо усунення таких причин.

^ Проведення матеріалознавчої частини експертних досліджень доцільно розділити на наступні етапи:

1) за допомогою довідників, монографій, підручників, досвіду реального виробництва охарактеризувати умови експлуатації виробу, оцінити середні та можливі максимальні напруження і деформації, що можуть виникати при виготовленні та експлуатації виробу, середовище (агресивне, підвищена або навпаки знижена температура), конструкцію, зокрема вказати місця наявності концентраторів напружень;

2) описати хімічний склад матеріалу, з якого виготовлений даний виріб, його термічну обробку, структуру, властивості; дефекти в заготовках, які можуть з’явитись в процесі виготовлення та експлуатації виробу;

3) на основі аналізу попередньої інформації запропонувати гіпотези щодо можливих причин передчасного виходу виробу з ладу;

4) для підтвердження висунутих гіпотез вибрати методики дослідження і моделювання (фізичного і, або математичного). Навести стандарти основних методик та детально описати нестандартні запропоновані методики проведення досліджень, моделювання і обробки отриманих результатів, навести ескізи зразків;

5) порівняти вимоги до матеріалу виробу, зокрема складу, структури, стану поверхні, властивостей зміцненого шару та серцевини з результатами досліджень. Дати пояснення змінам структури, властивостей, форми виробу, що досліджується.

На основі результатів дослідження скласти експертне заключення щодо причин передчасного виходу з ладу даного виробу та запропонувати рекомендації з метою підвищення його ресурсу, наприклад, замінити матеріал на більш доцільний; удосконалити конструкцію; покращити умови експлуатації; застосувати більш сучасні технології, зокрема термічної обробки у вакуумі, лазерного поверхневого зміцнення, методи порошкової металургії, тощо.
^ ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1
ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ РУЙНУВАННЯ КРИСТАЛІЧНИХ ТА АМОРФНИХ МАТЕРІАЛІВ
Мета роботи: провести порівняльні дослідження структури, фізико-механічних властивостей крихких та пластичних матеріалів
^ 1.1. Загальні положення
Відомо, що для таких конструкцій як судна, мости, балони високого тиску, газопроводи, шлюзи, ємності для зберігання рідких газів існує небезпека руйнування, часто несподіваного. Інженерам потрібно було пройти довгий шлях повний сумнівів і катастроф, щоб переконатися в корисності власних розрахунків на міцність. Разом з тим виявилося, що такий розрахунок, який може бути здійснений тільки на основі вивчення механізму зародження та розвитку процесу руйнування може здешевити подібну конструкцію. Проте поки повністю не розкрита природа явища руйнування, проблему не можна вважати вирішеною, оскільки без знання основних закономірностей та причин руйнування не можна бути впевненим, що вжиті заходи оптимальні. Саме знання механізму та причин руйнування дає можливість створити умови, у яких вказаний процес буде неможливим.
^ 1.1.1 Особливості руйнування твердих кристалічних тіл
Питання руйнування твердих тіл пов'язано з однією з найважливіших проблем сучасного матеріалознавства - проблемою міцності.

За характером деформування матеріалу в процесі руйнування руйнування умовно розділяють на крихке та в’язке. Руйнування називають крихким, якщо воно відбувається при переважно пружному деформуванні матеріалу, тобто при напруженнях, менших за умовну границі плинності. Як правило, крихке руйнування твердих тіл спостерігається при низьких температурах, високих швидкостях навантаження, багатоцикловій втомі.

В’язким називають руйнування, що супроводжується розвитком помітних пластичних деформацій. Такий характер руйнування спостерігається при підвищеній температурі, високому зовнішньому тиску, малоцикловій втомі.

У кожному випадку руйнування не є миттєвою критичною подією. Руйнування - це процес накопичення пошкоджень, що відбувається в часі і у просторі. Закінчується цей процес втратою несучої здатності через втрату суцільності.

За характером активізації процесу у просторі руйнування підрозділяють на локалізовані та об'ємні. Локалізоване руйнування уявляє собою розвиток і поширення однієї або декількох макроскопічних тріщин. Руйнування внаслідок поширення тріщин характерно для великогабаритних деталей машин та елементів конструкцій, у матеріалі яких у вихідному стані є макроскопічні дефекти у вигляді тріщин.

Об'ємне руйнування уявляє собою процес накопичення пошкоджень на мікро- і макрорівні рівномірно в усьому об'ємові матеріалу. Таким чином, об'ємне руйнування уявляє собою процес розпушення структури матеріалу. Саме такий характер руйнування спостерігали О. Я. Берг при стисканні бетону та П.В. Бріджмен при розтягуванні скла під тиском.

Якщо навколо вершини тріщини утворюється значна зона пластично-деформованого матеріалу, таке руйнування називають в’язким. Для характеристики в’язкої тріщини розроблено математичний апарат нелінійної механіки руйнування.

В області вершини крихкої тріщини матеріал перебуває практично в пружному стані або розмір пластичної зони настільки малий у порівнянні з розміром тріщини, що їм можна нехтувати. Для крихких тріщин справедливий математичний апарат лінійної механіки руйнування, заснований А. А. Гріффітсом в 1920р.

Викладена вище класифікація відображає все-таки не процес руйнування, а явища, що передують розриву матеріалу. Тому така класифікація є умовною, на стільки наскільки умовною є границя плинності та наскільки чутливими є засоби вимірювання пластичної деформації перед розривом. На практиці під крихким руйнуванням можна розуміти поділ матеріалу на окремі частини без помітної попередньої деформації.

Сувора класифікація руйнування можлива тільки на основі фізичних параметрів процесу, пов'язаних з механізмом пошкодження в часі. Один і той же матеріал при різних умовах (температура, тиск, швидкість навантаження, вид напруженого стану та ін.) може руйнуватися в одних випадках крихко, а в інші – в'язко. Тому крихкість і пластичність - це не властивості матеріалу, а його стан. Поділ конструкційних матеріалів на крихкі та пластичні, що існує в інженерній термінології, є умовним і у першу чергу відображає механічні властивості цих матеріалів при невеликих швидкостях навантаження в нормальних умовах (при нормальному атмосферному тиску і при кімнатній температурі).

Тверді тіла залежно від виду руйнування ділять на три групи:

1. Крихкі тіла. Крихкими називають тіла, які при навантаженні деформуються тільки пружно до руйнування. Не можна вказати точне максимальне значення деформації, що передує руйнуванню, але звичайно воно становить менше 1%. Зовсім крихкими в точному значенні цього слова є порівняно небагато металів. Проте крихке руйнування характерно для більшості керамічних і металокерамічних матеріалів, а так само проміжних з'єднань. Найбільш явною макроскопічною особливістю руйнування більшості звичайних крихких тіл, є швидке поширення тріщин у матеріалі. Однак ця особливість спостерігається не тільки в крихких тілах.

2. Пластичні тіла. Руйнуванню пластичних тіл передує значна пластична деформація. Тріщину, що звичайно поширюється повільно, можна затримати зменшивши навантаження. Більшість металів, якщо вони досить чисті, відносяться до цієї групи. Форма зламу після руйнування може відрізнятися залежно від напруженого стану (частковий злам, зріз, скручування й ін.), але усі вони характеризуються деякою незворотньою пластичною деформацією.

Наприклад, при - 272С Al чистотою 99,994 % мас. має звуження 62 %, а при наявності 1% домішок його звуження не перевищує 30 %.

3. Напівкрихкі тіла. В одних умовах руйнуються в основному крихко, в інших в’язко. Характер руйнування залежить звичайно від виду напруженого стану і таких важливих факторів, як температура та швидкість деформації. До напівкрихких тіл відносять метали з гексагональною і ОЦК ґратками. Поводження перших у значній мірі залежить від орієнтації, у поводженні останніх важливу роль виконують домішки.

Зовсім пластичними можна вважати лише метали із ГЦК ґратками, але й серед них є виключення і їх пластичність залежить від концентрації домішок.

Ознаки зламу крихкого і пластичного тіла наведено у таблиці 1.1.
  1   2   3   4   5   6   7   8

Схожі:

Лабораторна робота №5 Література Додаток А iconЛінійні програми на С++ Лабораторна робота №3
Лабораторна робота № Форматний ввід/вивід у мові С/С++
Лабораторна робота №5 Література Додаток А iconЛабораторна робота №3. Обробка текстових файлів за допомогою фільтрів. Редактор sed
Лабораторна робота № Організація файлової системи в unix. Команди для роботи файлами в Unix (Linux)
Лабораторна робота №5 Література Додаток А iconЛабораторна робота №16-Б. Перехідні процеси в послідовному колі r-l-c
Лабораторна робота №16. Перехідні процеси в лінійних електричних колах
Лабораторна робота №5 Література Додаток А iconЛабораторна робота № Експериментальні дослідження тригерів у програмах...
Лабораторна робота № Експериментальні дослідження тригерів у програмах Electronics Workbench
Лабораторна робота №5 Література Додаток А iconДодаток до лекції №6 сканування документів план
Література: Сучасні інформаційні технології: навч посіб./ В.І. Косинський, О. Ф. Швець. – К.: Знання, 2011. 318 с
Лабораторна робота №5 Література Додаток А iconЛабораторна робота №51 Визначення магнітного поля на осі соленоїда Мета роботи
Прилади й матеріали: лабораторна установка для визначення магнітного поля на осі соленоїда в залежності від координати
Лабораторна робота №5 Література Додаток А iconЛабораторна робота №1 Робота в середовищі Pascal abc мета роботи
Мета роботи: Навчитися працювати з середовищем Pascal abs, проводити запуск програм на виконання
Лабораторна робота №5 Література Додаток А iconЛабораторна робота №2
Методи onCreate(), onStart(), onResume(), onPause(), onRestart(), onStop(), onDestroy()[1,3]
Лабораторна робота №5 Література Додаток А iconЛабораторна робота №3
Ознайомитись з загальними відомостями про управління інтерфейсом користувача в ос android
Лабораторна робота №5 Література Додаток А iconЛабораторний практикум
Лабораторна робота №5. «Звукова карта пк. Структура, налаштування. Дискретизація звукових сигналів»
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2015
звернутися до адміністрації
skaz.com.ua
Головна сторінка