Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Исследование зависимостей между механическими характеристиками материалов

Название: Исследование зависимостей между механическими характеристиками материалов
Раздел: Рефераты по физике
Тип: реферат Добавлен 00:23:00 04 октября 2005 Похожие работы
Просмотров: 671 Комментариев: 5 Оценило: 1 человек Средний балл: 2 Оценка: неизвестно     Скачать

Исследование зависимостей между механическими характеристиками материалов

1. Введение

Современные техника предъявляет высокие требования к конструкционным материалам. Поэтому в настоящее время в технических науках всё возрастающее значение приобретает развитие методов испытаний материалов, получение и изучение их механических характеристик, целенаправленные изменения этих характеристик.

В науке известны различные зависимости, связывающие определённые характеристики материалов. Эти зависимости обусловлены физическими свойствами материалов, но коэффициенты, входящие в эти формулы, определяются экспериментально. Знание этих зависимостей позволяет существенно ускорить и удешевить процесс определения механических характеристик материалов, потому что одни характеристики можно определить при испытаниях материалов, а другие просто вычислить.

Работы в этой области – непочатый край, и именно в этой научной нише мы провели наше небольшое исследование. Причём основное внимание в работе было уделено оценке точности полученных результатов.

2. Испытание стальных образцов на растяжение и ударную вязкость

Механические характеристики определяются при различных видах испытаний. Основной вид испытаний, из которого определяется большинство характеристик, - испытание на растяжение.

Мы испытали 16 образцов из разных марок стали (каких, мы ещё не знали; по результатам испытаний были определены марки стали). Образец для испытаний изображён на рис. 1.


Рис. 1. Образец для испытаний

Испытания проводились на лабораторной машине P-5. Для каждого образца строилась диаграмма растяжения “” (рис. 2), где F –растягивающая сила, - удлинение рабочей части (0 ) образца.


Рис. 2. Диаграмма растяжения и вид образца из малоуглеродистой стали в момент разрушения.

1


Из этой диаграммы определились следующие характеристики:

а) Предел текучести - (1)

FТ - сила, соответствующая площадке текучести; A0 - первоначальная площадь поперечного сечения образца. Следует заметить, что физический предел текучести имеет место только у малоуглеродистых сталей, имеющих непрочные перлитовые прослойки, которые разрушаются, когда напряжение достигает предела текучести. При этом образец заметно удлиняется без роста усилия и его макропрочность сохраняется (образец способен воспринимать нагрузку)

б) Предел прочности. - (2)

Предел прочности - это напряжение, соответствующее максимальной нагрузке Fmax . В момент достижения Fmax образуется шейка - местное сужение (в наиболее слабом месте), и дальнейшая деформация образца происходит только уже в области шейки.

в) - (3)

относительное остаточное удлинение образца в момент разрушения.

г) - (4)

относительное остаточное сужение поперечного сечения образца

д) - (5)

удельная работа деформации – величина, равная площади, ограниченной диаграммой растяжения W (рис. 2), делённой на объём рабочей части образца V.

и - прочностные характеристики материала; и характеризуют пластические свойства материала, т. е. на сколько материал деформируется в момент разрушения; - энергетическая характеристика материала.

После испытания образцов на растяжение мы на большей части образца нанесли небольшой надрез и испытывали её на маятниковом копре на ударную вязкость (рис. 3).


2

Рис. 3. Схема испытания на ударную вязкость.

Ударная вязкость характеризует работу разрушения единицы площади образца и рассчитывается по формуле

ауд = - (6)

где - первоначальная занесённая энергия в бойке; - оставшаяся энергия; A – площадь поверхности разрушения (в месте надреза).

Первые пять характеристик: характеризуют свойства материала при статических нагрузках (статические характеристики). ауд – динамическая характеристика материала.

Результаты испытаний представлены в таблице (рис. 4).

По полученным характеристикам мы определили наиболее вероятные марки сталей испытанных образцов. Оказалось, что 4 образца были изготовлены из малоуглеродистой стали ст. 3; один образец из среднеуглеродистой стали ст. 45 и 11 образцов из легированной стали 50Г.

3. Ошибки измерений. Статистическая обработка полученных результатов

Как известно при проведении измерений физических величин всегда имеют место ошибки измерений, обусловленные самыми различными факторами. Поэтому всегда необходимо проводить статистическую обработку результатов измерений, по результатам которой можно оценить точность измерений и надёжность полученных результатов.

Мы рассчитывали следующие величины:

а) Среднее арифметическое всех определённых характеристик

, (7)

где n – число измерений (полученных характеристик).

б) Средняя квадратическая ошибка

. (8)

в) Коэффициент вариации (относительная величина средней квадратической ошибки в %).

(9)

г) Доверительные интервалы , в которые укладываются полученные результаты испытаний с заданной вероятностью , по формуле

, (10)

3

где - коэффициент Стьюдента, который берётся из таблицы и зависит от и n.

После расчета доверительного интервала для каждой характеристики мы можем сказать, что результат измерений данной характеристики отличается от её истинного значения на величину, не большую, чем , с вероятностью . Математически это записывается так:

. (11)

Результаты статистической обработки определённых механических характеристик по формулам (6) – (8) приведены в таблице на рис. 4.

4 . Анализ полученных результатов. Поиск зависимостей между характеристиками материалов

Для облегчения анализа результатов, мы нанесли средние значения определённых характеристик на полярную диаграмму (рис. 5).

Рис. 5. Полярная диаграмма механических свойств. - ст. 3 ст. 50Г - ст. 45

На полярную диаграмму мы не нанесли предел текучести , поскольку физический предел текучести был обнаружен только у малоуглеродистой стали ст. 3.

На полярной диаграмме хорошо видны известные качественные соотношения между статическими характеристиками прочности и пластичности, с одной стороны, и между статическими и динамическими характеристиками, с другой стороны, а именно: чем больше (прочностная характеристика) тем меньше характеристики пластичности и , а также динамическая характеристики ауд . Мы проверили некоторые известные зависимости между характеристиками материалов и попытались установить новые.

4.1.Связь и .

Известно, что для сталей

(12)

5


В общем виде:

. (13)

Мы определили коэффициент k для ст. 3:

, (14)

Далее мы рассчитали среднеквадратическую ошибку Sk для коэффициента k.

Известно, что если , то

. (15)

На основании формулы (15)

. (16)

Задавшись доверительной вероятностью по формуле (10) мы рассчитали

. (17)

В соответствии с формулой (10) мы можем сказать, что с доверительной вероятностью

(18)

4.2 Связь .

Поскольку по сути является площадью диаграммы , вполне логично записать связь между этими величинами в виде:

(19)

или

По формуле (19) мы рассчитали k1 для испытанных марок сталей:

для ст. 3: ,

для ст. 50Г ,

для ст. 45: .

Относительные расхождения между этими коэффициентами

6

Мы рассчитали погрешность коэффициента k1 для ст. 50Г:

По формуле (15)

Коэффициент вариации

.

При , .

Таким образом,

4.3 Связь между (характеристика статической прочности) и ауд (динамическая характеристика)

Эту связь устанавливаем в виде

(20)

для ст. 3: ,

для ст. 50Г: .

Как видим, коэффициент k2 очень стабильный.

4.4 Связь между .

На наш взгляд, чем большее количество характеристик связывается единой зависимостью на основе подмеченных закономерностей, эти связи более устойчивы, т. е. их можно использовать для более широкого круга материалов.

Анализируя полярную диаграмму полученных характеристик для трёх марок стали, мы выразили такую связь в виде формулы

. (21)

Коэффициент 0,43 мы подобрали расчётом на ЭВМ.

7


Для ст. 3: ,

Для ст. 50Г: ,

Для ст. 45: .

Максимальное относительное расхождение между этими коэффициентами

5. Выводы

Таким образом, мы испытали 16 образцов из 3 марок стали (как потом оказалось) на растяжение и ударную вязкость. Рассчитали соответствующие механические характеристики () и проанализировали графически, аналитически и числено связь между этими характеристиками.

Мы подтвердили некоторые известные связи (между ; между ), уточнив при этом значения связывающих коэффициентов для испытанных марок сталей и оценили погрешность расчета этих коэффициентов по соответствующим формулам теории вероятности.

Мы также установили новые связи между рассчитанными характеристиками (между ; между ) и оценили возможный разброс результатов при использовании этих формул. Эти связи качественно обусловлены физическими свойствами материалов и подтверждены нами количественно.

Знание этих зависимостей даёт возможность уменьшать объём испытаний новых материалов, сэкономив тем самым время и ресурсы.

8

8

Следует заметить, что объём проведённых нами испытаний относительно невелик, поэтому полученные результаты следует рассматривать как предварительные, которые можно развивать и уточнять, увеличивая количество образцов и диапазон материалов.

Используемая литература: “Сопротивление материалов” автор: Феодосьев В. И. , “Сопротивление материалов” автор: Писаренко Г. С.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений21:43:43 18 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
15:24:11 24 ноября 2015
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
13:47:11 24 ноября 2015
вы редиска заменять слово блRть и редиска на всякую редиска?
мне pizдец13:14:49 14 февраля 2008
редиска дерьмо где графики?
мне редиска13:13:10 14 февраля 2008Оценка: 2 - Плохо

Работы, похожие на Реферат: Исследование зависимостей между механическими характеристиками материалов

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(151281)
Комментарии (1843)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru