De trekproef. De trekproef - inleiding. De trekproef - inleiding. De trekproef - inleiding. Principe. Bepalen van materiaaleigenschappen

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "De trekproef. De trekproef - inleiding. De trekproef - inleiding. De trekproef - inleiding. Principe. Bepalen van materiaaleigenschappen"

Lennert Brouwer
6 jaren geleden
Aantal bezoeken:

De trekproef Principe Materiaal inklemmen

snelheid uit elkaar bewegen Hoe belangrijk

Breukspanning De constructeur wil weten of

1 De trekproef Principe Materiaal inklemmen tussen klemmen welke met een constante snelheid uit elkaar bewegen Hoe belangrijk is het om materiaaleigenschappen te kennen? Uitvoering: volgens genormaliseerde werkwijze (beschreven in DIN EN ) 1 2 Bepalen van materiaaleigenschappen Belang van sterkteberekeningen Elasticiteitsmodulus (E-modulus) Elasticiteitsgrens Treksterkte Breukspanning De constructeur wil weten of het gebruikte constructiemateriaal bestand is tegen de optredende krachten en vervormingen Nut Kwaliteitscontrole (fabricage, productie) Uitvoeren van sterkteberekeningen 3 4

2 2 belangrijke begrippen (1) Spanning Kracht per oppervlakte-eenheid: σ = F / A 0 [N/mm 2 ] 2 belangrijke begrippen (2) Berekening van de spanning - voorbeeld Diameter ronde proefstaaf = 8 mm A = π.r mm 2 Belasting = 50 N σ = F / A 0 = 50 / = N/mm 2 σ: spanning [N/mm 2 ] F: kracht [N] A 0 : oorspronkelijke doorsnede proefstaaf [mm 2 ] belangrijke begrippen (3) 2 belangrijke begrippen (4) Rek De rek is de verlenging gedeeld door de oorspronkelijke lengte van de proefstaaf: ε = ( L / L 0 ) [dimensieloos] Berekening van de rek - voorbeeld Beginlengte (start proef) = 100 mm Lengte na x tijd = 105 mm ε = ( ) / 100 = 0.05 of 5% ε: rek L = L L 0 : verlenging [mm] L 0 : beginlengte [mm] Belangrijk Door spanning en rek te gebruiken zijn de berekeningen ONAFHANKELIJK van de afmetingen van de proefstaaf ε = ( L / L 0 ) * 100% = procentuele verlenging 7 8

Spanning-rek curve van zacht staal 4 fasen in de spanning-rek curve Elastisch gebied Rek neemt neemt lineair toe met de aangelegde spanning Wegnemen van de spanning => terug oorspronkelijke lengte =>

3 Spanning-rek curve van zacht staal 4 fasen in de spanning-rek curve Elastisch gebied Rek neemt neemt lineair toe met de aangelegde spanning Wegnemen van de spanning => terug oorspronkelijke lengte => geen blijvende vervorming Bij zacht staal treedt vloei op Proportionaliteitsgrens [N/mm 2 ] Moeilijk te bepalen % proportionaliteitsgrens Belangrijk voor de constructeur! Definitie: de spanning bij 0.2% rek Materiaal wordt nooit belast boven het elastisch gebied Meestal makkelijk te bepalen Maar de grens is niet altijd duidelijk bepaald Lijn parallel aan het elastisch gebied bij 0.2 % rek => spanning op snijpunt af te lezen Gebruik van een veiligheidscoëfficiënt Veiligheidscoëfficiënt is afhankelijk van soort van belasting (statisch, dynamisch, ) σtoel = σprop / v 11 12

Plastische vervorming - verstevigingsgebied Proefstaaf krijgt te maken

= koud vervormen Insnoering Voorbij de treksterkte R m treedt insnoering

curve Enkele Engelstalige begrippen Indien rekening wordt gehouden met de

4 Plastische vervorming - verstevigingsgebied Proefstaaf krijgt te maken met een blijvende vervorming Belasting verwijderen in verstevigingsgebied = koud vervormen Insnoering Voorbij de treksterkte R m treedt insnoering op Breuk treedt op bij de breukspanning Werkelijke spanning-rek curve Enkele Engelstalige begrippen Indien rekening wordt gehouden met de spanning, berekend met de werkelijke diameter ter plaatse van de insnoering 15 16

[N/mm2] [J] Maat voor het elastische gedrag W: arbeid [J] F: kracht [N] L: verlenging [m] Oppervlakte onder de curve E staal = 210000 N/mm 2 E koper = 130000 N/mm 2 E aluminium = 70000 N/mm 2 E

5 [N/mm2] [J] Maat voor het elastische gedrag W: arbeid [J] F: kracht [N] L: verlenging [m] Oppervlakte onder de curve E staal = N/mm 2 E koper = N/mm 2 E aluminium = N/mm 2 E eikenhout = N/mm 2 (*) (*) anisotroop Poisson coëfficient Dwarscontractie Kunststoffen => visco-elastisch gedrag Uitrekken in de lengte = krimpen in de breedte (behoud van volume) Gedrag is afhankelijk van de snelheid van vervormen Snel vervormen => grote kracht nodig Traag vervormen => kleine kracht nodig Voor staal: factor 0,

Vergelijkbare documenten

Basic Creative Engineering Skills

Basic Creative Engineering Skills Mechanica: Sterkteleer Januari 2015 Theaterschool OTT-1 1 Sterkteleer Sterkteleer legt een relatie tussen uitwendige krachten (MEC1-A) en inwendige krachten Waarom lopen de balken taps toe? Materiaaleigenschappen