آزمایش تعیین مدول الاستیسیته



گزارش کار آزمایشگاه مقاومت
(آزمایش تعیین مدول الاستیسیته)

مقدمه :
ضریب ارتجاعی را با حرف E نمایش می دهند . ضریب ارتجاعی از لحاظ فیزیکی ، نشان دهنده سختی مصالح در مقابل بارهای وارده است.
مدول الاستیسیته مفهوم ساده آن این است که تنش مستقیماً با کرنش متناسب است و ضریب تناسب برابر است باE .
هدف از انجام آزمایش :
اندازه گیری سختی مصالح در مقابل بارهای وارد بر آن و بررسی تغییرشکل فلزات تحت اثر بارگذاری و بدست آوردن مقدار ضریب الاستیسیته و همچنین تعیین رابطه خیز تیر با بار و طول و جنس تیر.
وسایل مورد نیاز :
1. گیج اندازه گیری خیز
2. میله آویز وزنه
3. وزنه با وزن های مورد نیاز
4. میله(تیر) برنجی و فولادی
5. تکیه گاه ساده
6. پایه ای که مفصل ها روی آن لوله می شوند.
7. کولیس
* کولیس وسیله ای است که برای اندازه گیری طول ، ضخامت ، قطر داخلی و قطر خارجی به کار می رود.
شرح آزمایش :
ابتدا تیر را بین دو مفصل میزان کرده و پیچهای مفصل را محکم می کنیم فاصله بین دو مفصل که طول تیر می باشد را اندازه می گیریم ( L) و سپس میله آویز وزنه را در وسط تیر قرار می دهیم و گیج را روی پایه می بندیم و آن را روی صفر تنظیم می کنیم.
برای بدست آوردن ممان اینرسی با استفاده از کولیس ابعاد میله ها(تیر) را بدست می آوریم و در فرمول زیر جاگذاری می کنیم:
I =(bh^3)/12

حال شروع به بارگذاری می کنیم و پس از هر بارگذاری عدد خیزسنج را می خوانیم و ثبت می کنیم. در پایان با توجه به اطلاعات بدست آمده و با استفاده از فرمول ، مدول الاستیسیته میله مورد نظر را بدست می آوریم:
E =(PL^3)/48ΔI

محاسبات میله برنجی:
h=5.4 mm b=20.2 mm
I =(bh^3)/12 = (20.2×〖5.4〗^3)/12 =265.06 〖mm〗^4

حالت اول) طول ثابت و بار متغیر:
E((kg)⁄(〖cm〗^2))
(mm)Δ
P(g)
L(cm)
774068.7
0.13
200
40
754716.98
0.20
300
40
745399.49
0.27
400
40
718778.08
0.35
500
40
718778.08
0.42
600
40

E_ave=0.742×10^6 ((kg)⁄(〖cm〗^2))

حالت دوم) بار ثابت و طول متغیر:
E((kg)⁄(〖cm〗^2))
(mm)Δ
P(g)
L(cm)
718778.08
0.35
500
40
712431.42
0.47
500
44
712650.79
0.61
500
48

E_ave=0.715×10^6 ((kg)⁄(〖cm〗^2))
محاسبات میله فولادی:
h=5.56 mm b=21.7 mm
I =(bh^3)/12 = (21.7×〖5.56〗^3)/12 =310.82 〖mm〗^4
حالت اول) طول ثابت و بار متغیر:
E((kg)⁄(〖cm〗^2))
(mm)Δ
P(g)
L(cm)
1654340.84
0.03
100
42
1654340.84
0.06
200
42
1654340.84
0.09
300
42
1804735.46
0. 11
400
42
1772508.04
0.14
500
42
1861133.44
0.16
600
42

E_ave=1.733×10^6 ((kg)⁄(〖cm〗^2))
حالت دوم) بار ثابت و طول متغیر:
E((kg)⁄(〖cm〗^2))
(mm)Δ
P(g)
L(cm)
1948747.93
0.22
1000
40
1908854.81
0.26
1000
42
1840749.58
0.31
1000
44
1811212.34
0.36
1000
46

E_ave=1.877×10^6 ((kg)⁄(〖cm〗^2))
نمودار:
طول ثابت و بار متغیر نمونه برنجی:

بار ثابت و طول متغیر نمونه برنجی:

طول ثابت و بار متغیر نمونه فولادی:

بار ثابت و طول متغیر نمونه فولادی:

آزمایش تعیین مدول الاستیسیته0