Mehaanilised omadused praktika aruanne (0)

Tallinna Tehnikaülikool 
 
2014/2015 õ.a 
 
 
 
 
Materjalitehnika  instituut 
Materjaliõpetuse õppetool 
 
Praktikumi  nr.  ​
1  ​
aruanne 
aines tehnomaterjalid 
 
 
 
 
 
 
 
Üliõpilane: Kristjan  Männik  
 
Rühm: MATB11 
 
 
Esitatud: 
 
 
 
 
Töö eesmärk: 
Töö eesmärk on tutvuda põhiliste konstruktsioonimaterjalide mehaaniliste 
omaduste ja nende määramise meetoditega, sealhulgas tutvuda 
1. metallide, plastide, komposiitmaterjalide katsetamisega tõmbele, 
analüüsida tõmbediagrammi ning määrata selle põhjal tugevus­ ja 
plastsusnäitajad. Võrrelda erinevaid katsetatavaid materjale ning 
määrata nende võimalik kasutusala; 
2. polümeersete omadustega materjalide katsetamisega survele ja 
võrrelda nende surve­ ning tõmbetugevust; 
3. metalsete omadustega materjalide katsetamisega löökpaindele, 
selgitada välja pingekontsentraatori ning katsetustemperatuuri 
mõju löögitugevusele. 
 
 
 
 
 
 
Töö selgitav osa 
Tõmbeteim  
Tõmbeteim on levinuim viis materjalide tugevus­ ja plastsusnäitajate 
määramiseks . See on sobilik paljude konstruktsioonimaterjalide puhul, 
mille surve­ ja tugevusnäitajad on sarnased. Samuti on see parim võimalik 
viis pikikiuga armeeritud komposiitkonstruktsioonimaterjalide 
tugevusomaduste määramiseks 
 
 
Löökpaindeteim  
Tõmbeteimil saadud tugevusnäitajate kasutus konkreetse detaili või 
konstruktsioonielemendi tugevusarvutustes tagab selle ohutu töö 
staatilise või sujuvalt muutuva koormuse korral. Lisaks võib 
konstruktsioonile mõjuda löökkoormus, mis võib hapralt purustada 
detaili. Ootamatu habras purunemine on üks ohtlikumaid konstruktsioonide 
või detailide purunemise viise. Katsetamine löökpaindele 
võimaldab otsustada materjali kalduvuse üle haprale purunemisele.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Kokkuvõte/järeldused: 
Katsete käigus selgus, et terasel läks teistega võrreldes küllaltki palju suuremat jõudu tarvis, et 
tekitada  plastne  deformatsioon. Teras, saavutades tugevuspiiri hakkas venima ning tekkis nn 
kael . Komposiitmaterjalid seevastu purunesid üsna kiiresti peale tugevuspiiri saavutamist. 
Üllatav oli see, et tõmbetulemused olid võrdluses terasega üsna lähedased või isegi suuremad 
( komposiit  X). Suure üllatuse valmistasid plastid (ABS ja PMMA), mis meie katse käigus 
saavutasid palju suurema tõmbetugevuse kui teoorias peaks  saavutama . Polüestervaigu katsest 
vaatasime videot, kus tehti surveteimi katset, ning tuli välja et materjal on suhteliselt hapra 
iseloomuga . 
 
Löökpainde tulemused olid samuti üllatavad, sest teras C20 peaks külmema temperatuuri 
(katse ­65C) puhul  muutuma  hapramaks ning peaks materjali purustamiseks kulutama 
väiksemat jõudu. Meie poolt tehtud katses aga tulemused suuresti ei erinenud, olgugi et 
temperatuurid olid vastavalt 24C ja ­65C. Mõlemad materjalid purunesid sitkelt. Arvatavasti 
ei olnud temperatuuril ­65C testitud materjal teras C20, vaid mingi muu teras, mis peabki 
andma löökpainde puhul analoogse tulemuse. 
 
 
Järeldusena saame väita, et komposiitmaterjalide tugevus sõltub sellest, kas neile on jõud 
rakendatud risti­või pikikiudu. Kõige tugevamaks materjaliks oli komposiit X. Suhtelise 
pikenemisel purunemiseni oli kõige venivamaks materjaliks teras ning järgmisena plastik 
(ABS). Halvima venivusega materjaliks oli polüestervaik, mille suhteline venivus oli vaid 2%. 
Kõige rohkem jõudu tuli rakendada terasele, et see katkeks, kuigi teimiku paksus oli võrreldes 
teiste materjalide teimikutega vähesel määral  õhem  ning pikkus kaks korda suurem. 
Lisaks tuleb mainida seda, et meie eksperimendi käigus tehti kõiki katseid läbi vaid üks kord 
ning meie mõõtmistäpsused, mis tehti peamiselt joonlaua ja paksu markeri abil ei olnud kuigi 
täpsed. Seega tuleks antud katsete tulemustesse suhtuda pisut skeptiliselt.