Statyczna próba zginania – jedna z podstawowych metod badań wytrzymałościowych materiałów konstrukcyjnych. mały|Wykres zginania materiału ciągliwego Badanie polega na zginaniu trój- lub czteropunktowo próbki o ściśle znormalizowanych wymiarach. Pomiar wykonywany jest przeważnie w temperaturze pokojowej, ale może być przeprowadzany także w warunkach obniżonej lub podwyższonej temperatury. Metodę tę stosuje się najczęściej dla tworzyw sztucznych, które charakteryzują się niewielkimi wartościami wydłużenia względnego przy zerwaniu. Określenie tak małych odkształceń w statycznej próbie rozciągania stanowi duży problem.
Podczas statycznej próby zginania rejestrowana jest siła zginająca P, działająca prostopadle do próbki, w funkcji strzałki ugięcia f. Próbkę obciąża się powoli, jednostajnie ze ściśle określoną prędkością do momentu jej zniszczenia bądź osiągnięcia umownej wartości największego ugięcia (strzałka ugięcia). Na podstawie wartości odczytanych z wykresu zginania można określić wytrzymałość na zginanie Rg, granicę proporcjonalności przy zginaniu RHg, granicę sprężystości przy zginaniu Rspg oraz umowną granicę plastyczności przy zginaniu Rg0,2.
Naprężenia zginające W przypadku próbek o przekroju poprzecznym wartość naprężenia zginającego σg można wyznaczyć jako iloraz momentu gnącego Mg i wskaźnika przekroju przy zginaniu Wg:
gdzie:
– moment gnący,
– wskaźnik przekroju przy zginaniu.
Dla zginania trójpunktowego wartość naprężenia zginającego wynosi:
gdzie:
P – siła działająca w środku,
l – całkowita długość próbki,
– wskaźnik przekroju przy zginaniu.
Dla zginania czteropunktowego wartość naprężenia zginającego wynosi:
P – siła,
z – odległość siły od podpory,
– wskaźnik przekroju przy zginaniu.
Wartość wskaźnika przekroju przy zginaniu zależy od przekroju badanych próbek i jest wyliczany na podstawie odpowiednich wzorów.
Umowna granica plastyczności przy zginaniu Aby wyznaczyć umowną granicę plastyczności przy zginaniu Rg0,2 należy przyjąć, że skrajne włókna próbki ulegają wydłużeniu ε = 0,2%. Wówczas strzałkę ugięcia fg0,2, która odpowiada temu wydłużeniu, wyznacza się ze wzorów podanych w poniższej tabeli. +Wzory do obliczenia umownej wartości strzałki ugięciaRodzaj zginaniaPrzekrój próbkikołowyprostokątnyZginanie trójpunktoweZginanie czteropunktowe gdzie:
ε – wydłużenie względne skrajnych włókien próbki,
– średnica próbki,
h – wysokość przekroju próbki,
l, z – odpowiednie długości próbek.
Normy Sposób przeprowadzania badania zależy od wykorzystanego materiału. Informacje na ten temat można znaleźć m.in. w normach PN-EN ISO 7438:2016-03, PN-EN ISO 178:2019-06, PN-EN 1356:1999, PN-EN ISO 14125:2001/A1:2011. Dostarczają one informacje o m.in. wymiarach próbek czy prędkościach ich badania.
Zobacz też Zginanie Rozciąganie Ściskanie Statyczna próba rozciągania Statyczna próba ściskania
Linki zewnętrzne Wskaźniki wytrzymałości i momenty bezwładności podstawowych figur płaskich na stronie pkm.edu.pl
Przypisy
Bibliografia Praca zbiorowa pod redakcją Z. Rechula, J. Ziaji, R. Żuchowskiego Laboratorium wytrzymałości materiałów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2001 Z. Dyląg, A. Jakubowicz, Z. Orłoś Wytrzymałość materiałów. Tom I, WNT, Warszawa 1999
Kategoria:Wytrzymałość materiałów