Mechanikai Laboratórium

Az előadások a következő témára: "Mechanikai Laboratórium"— Előadás másolata:

1 Mechanikai Laboratórium
Rugalmasságtani jellemzők mérése üveg- és szénszálas kompozitokon Mihálovits István

2 Anyagok a rugalmas tartományban
Teherviselő szerkezeteink tervezésénél az anyagok rugalmas tartományát használjuk ki. Az anyagok rugalmas tartományában az erőhatások és a hatásukra létrejövő alakváltozások közötti összefüggéseket a rugalmasságtan fejezi ki.

3 Alapfogalmak Általános - térbeli - feszültségi állapot leírása :
feszültségtenzor: alakváltozási tenzor:

4 Anyagjellemzők Rugalmassági tényezők: Ex, Ey, Ez.
Az összefüggést az alakváltozások és a feszültségek között az anyagjellemzők adják: Rugalmassági tényezők: Ex, Ey, Ez. Csúsztató rugalmassági tényezők: Gxy,Gxz,Gyz. Poisson féle számok: xy... zy

5 E=/ , G=/ , =x/y A fémek esete
fémek izotrópnak tekinthetők, így az összefüggések egyszerűbbek: E=/ , G=/ , =x/y

6 A kompozitok A kompozitok társított szerkezeti anyagok.
A társított anyag formája szerint a kompozit lehet: Szemcsés adalékú anyag, Szálas kompozit, Rétegelt kompozit, Felületi réteggel bevont. Az itt vizsgált anyagok üveg- és szénszál erősítésű műanyagok.

7 Alkalmazott szálirányok a kompozitokban
A vizsgált anyagok különböző szálakkal készült, különböző orientációjú kompozit rétegek kombinációiból összeállított termék

8 A mérési eljárások Szakító vizsgálat : E,  meghatározása
Nyomó vizsgálat : E,  meghatározása Hajlító (nyíró) vizsgálat : G meghatározása A vizsgálati hőmérsékletek: +23oC - 40oC +120oC

9 A szakító vizsgálat

10 A rugalmassági tényező értelmezése

11 A szakító vizsgálat végrehajtása

12 A szakító vizsgálat

13 A szakító vizsgálat végrehajtása

14 A vizsgálat műszerezése

15 A mérő- és adatrögzítő rendszer

16 A nyomó vizsgálat végrehajtása

17 Törés a nyomó vizsgálatnál

18  nyírófeszültség =F/AO  szögtorzulás, közvetlenül nem tudjuk mérni,
A G meghatározása G=/  nyírófeszültség =F/AO  szögtorzulás, közvetlenül nem tudjuk mérni, az alakváltozási Mohr- körből számítható

19 A G meghatározása

20 A hajlító vizsgálat készüléke ASTM szabvány

21 A hajlító vizsgálat készüléke

22 Vizsgálat -40oC és +120oC hőmérsékleten

23

24 Vizsgálat -40oC és +120oC hőmérsékleten

25 Vizsgálati eredmények Szakító vizsgálat
Hosszirány Keresztirány o o o o o E 1. anyag xy 0, , , , , ,40 xz 0, , , , , ,70 E 9. anyag xy 0, , , , , ,18 xz , , , , , ,25 [E]= N/mm2

26 Vizsgálati eredmények Nyomó vizsgálat
Hosszirány Keresztirány +20o o o o o o E 1. anyag xy 0, , , , , ,29 xz 0, , , , , ,89 E 9. anyag xy 0, , , , , ,42 xz , , , , , ,23 [E]= N/mm2

27 Vizsgálati eredmények Hajlító vizsgálat
Hosszirány Keresztirány o o o o o 1. anyag G 9. anyag G [G]= N/mm2

28 A téma szakmai eredményei
Mérési eljárást dolgoztunk ki rugalmasságtani jellemzők mérésére Szabványos ( ASTM ) eljárásokkal és ezekhez szükséges készülékekkel rendelkezünk műanyag kompozitok -amelyek a század anyagai- mechanikai jellemzőinek vizsgálatához Megvalósult egy sokcsatornás, digitális jelrögzítéssel és feldolgozással működő mérő- és adatkezelő rendszer E mérőrendszer további lehetőségeket nyújt mechanikai menyiségek digitális méréséhez és jelkezeléséhez ( pl. maradó nyúlás, Rp0,2 , E- mérése, stb.)