Tensile Testing of steel bar– Analog Mode
OBJECT: To test the behaviour of materials in tension using a UTM in analogue mode.
APPARATUS: UTM, Specimen, Vernier Callipers, Markers.
THEORY:
Tensile testing is one of the more basic tests to determine stress-strain relationships. A simple uniaxial test consists of slowly pulling a sample of the material in tension until it breaks. Test specimens for tensile testing are generally either circular or rectangular with larger ends to facilitate gripping the sample.
The typical testing procedure is to deform or “stretch” the material at a constant speed. The required load that must be applied to achieve this displacement will vary as the test proceeds. During testing, the stress in the sample can be calculated at any time by dividing the load over the cross-sectional area σ =P/A
The displacement in the sample can be measured at any section where the cross-sectional area is constant and the strain calculated by taking this change in length and dividing it by the original or initial length ε=∆L/L0
The stress and strain measurements and calculations discussed so far assume a fixed cross-sectional area and a change in length that is measured within the constant cross-sectional test area of the sample. These stress and strain values are known as engineering stress and engineering strain. The actual stress and strain in the materials for this type of test is higher than the engineering stress and strain; this is obvious when considering that as the tension and elongation increase, the volume of the section of material being tested decreases.
Since it is difficult to measure the actual cross-section area during testing to obtain the actual stress values, the testing performed and evaluated in the following experiments will be based on the initial unrestrained geometry of the test sample and calculations will be performed to find the engineering stress and strain rather than the actual stress and strain.
Engineering material properties that can be found from simple tensile testing include the elastic modulus (modulus of elasticity or Young’s modulus), Poisson’s ratio, ultimate tensile strength (tensile strength), yield strength, fracture strength, resilience, toughness, % reduction in area, and % elongations. These values are typically calculated in tension experimentation and compared to published values.
Ductility is the materials ability to stretch or accommodate inelastic deformation without breaking. Another phenomenon that can be observed of a ductile material undergoing tensile testing is necking. The deformation is initially uniform along the length but tends to concentrate in one region as the testing progresses. This can be observed during testing, the cross-sectional area of the highest stress region will visibly reduce.
Two final engineering values that will be determined from the stress-strain curve are a measure of energy capacity The amount of energy the material can absorb while still in the elastic region of the curve is known as the modulus of resilience. The total amount of energy absorbed to the point of fracture is known as the modulus of toughness. These values can be calculated by estimating the respective areas under the stress-strain curve. These values are a measure of energy capacity, when finding the values under the curve, note that energy is work is done per unit volume; therefore the units should be kept in terms of energy, or in-lb per cubic inch.
PROCEDURE-
1.
Prepare the specimen to be tested for
tension.
2.
Find the diameter ‘d’ using a Vernier calliper.
3. Mark out a gauge length of ‘10*d’ on the
specimen along with lengths required for gripping at either side.
4.
Fix the bar in the clamps and tighten
the grips.
5.
Understand the operation of the machine in
the analogue mode before starting.
6.
UTM works on the principle of
hydraulics. The pressure is applied by pumping oil. Therefore, to apply the load,
the “LOAD RELEASE” valve should be tightly-closed so that the oil pressure can
build up.
7.
The “LOAD RATE CONTROL VALVE” can be
operated to establish a suitable loading rate.
8.
The load can be observed from the Load
dial, while the displacement can be read from the attached ruler.
RESULT:
Attach the observation table.
उद्देश्य: एनालॉग मोड में UTM का उपयोग करके तनाव में सामग्रियों के व्यवहार का परीक्षण करना।
अपरेटस: UTM, नमूना, वर्नियर कैलिपर्स, मार्कर।
सिद्धांत:
तनाव-तनाव संबंधों को निर्धारित करने के लिए तन्य परीक्षण अधिक बुनियादी परीक्षणों में से एक है। एक साधारण असंगति परीक्षण में धीरे-धीरे टूटने तक सामग्री का एक नमूना खींचना होता है। तन्यता परीक्षण के लिए परीक्षण नमूने आम तौर पर या तो गोलाकार या आयताकार होते हैं, जिसमें नमूने को पकड़ना आसान होता है।
विशिष्ट परीक्षण प्रक्रिया एक स्थिर गति पर सामग्री को विकृत या "खिंचाव" करना है। इस विस्थापन को प्राप्त करने के लिए आवश्यक लोड को लागू किया जाना चाहिए जो परीक्षण की आय के अनुसार अलग-अलग होगा। परीक्षण के दौरान, नमूना में तनाव को किसी भी समय क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र P = P / A पर लोड को विभाजित करके गणना की जा सकती है
नमूने में विस्थापन को किसी भी खंड पर मापा जा सकता है जहां क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र स्थिर है और लंबाई में इस परिवर्तन को लेने और इसे मूल या प्रारंभिक लंबाई से विभाजित करने के लिए गणना की गई स्ट्रेन ∆ = /L / L0
अब तक चर्चा की गई तनाव और तनाव माप और गणना एक निश्चित क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र मानती है और लंबाई में एक परिवर्तन होता है जिसे नमूना के निरंतर क्रॉस-सेक्शनल परीक्षण क्षेत्र के भीतर मापा जाता है। इन तनाव और तनाव मूल्यों को इंजीनियरिंग तनाव और इंजीनियरिंग तनाव के रूप में जाना जाता है। इस प्रकार के परीक्षण के लिए सामग्रियों में वास्तविक तनाव और तनाव इंजीनियरिंग तनाव और तनाव से अधिक है; यह देखते हुए स्पष्ट है कि जब तनाव और बढ़ाव बढ़ जाता है, तो परीक्षण की जा रही सामग्री के खंड की मात्रा कम हो जाती है।
चूंकि वास्तविक तनाव मूल्यों को प्राप्त करने के लिए परीक्षण के दौरान वास्तविक क्रॉस-सेक्शन क्षेत्र को मापना मुश्किल है, इसलिए परीक्षण और उसके बाद किए गए प्रयोगों का मूल्यांकन परीक्षण नमूने के प्रारंभिक अप्रतिबंधित ज्यामिति पर आधारित होगा और संभावितों को खोजने के लिए गणना की जाएगी। इंजीनियरिंग तनाव और वास्तविक तनाव और तनाव के बजाय तनाव।
इंजीनियरिंग सामग्री गुण जो सरल तन्यता परीक्षण से पाए जा सकते हैं, उनमें इलास्टिक मापांक (लोच या यंग मापांक का मापांक), पॉइसन का अनुपात, अंतिम तन्य शक्ति (तन्य शक्ति), उपज शक्ति, फ्रैक्चर शक्ति, लचीलापन, क्रूरता, क्षेत्र में% की कमी शामिल है। और% बढ़ाव। ये मान आमतौर पर तनाव प्रयोग में और प्रकाशित मूल्यों की तुलना में गणना किए जाते हैं।
इन इंजीनियरिंग मूल्यों में से अधिकांश परीक्षण से तनाव और तनाव मूल्यों को रेखांकन करके पाए जाते हैं। लोच के मापांक की गणना तनाव-तनाव वक्र के ढलान को खोजने से की जा सकती है जहां यह रैखिक और स्थिर रहता है। इस लैब में परीक्षण की जा रही सामग्रियों के लिए, लोच मूल्य की गणना करने के लिए वक्र का एक आसानी से पहचाना जाने वाला रैखिक भाग होगा।
जहां तनाव-तनाव वक्र गैर-रैखिक होने लगता है, इसे आनुपातिक सीमा के रूप में जाना जाता है। आनुपातिक सीमा वह बिंदु भी है जहां सामग्री में उपज होती है इस बिंदु पर, सामग्री अब लोचदार व्यवहार नहीं दिखाती है और स्थायी विरूपण होता है। अस्वाभाविक व्यवहार की इस शुरुआत को उपज तनाव या उपज शक्ति के रूप में परिभाषित किया गया है। इस लैब में प्रयुक्त कुछ सामग्री जैसे कि हल्के स्टील में एक अच्छी तरह से परिभाषित उपज बिंदु होगा जिसे तनाव-तनाव वक्र पर आसानी से पहचाना जा सकता है। अन्य सामग्रियों में एक उपज उपज बिंदु नहीं होगा और उपज तनाव का अनुमान लगाने के लिए अन्य तरीकों को नियोजित किया जाना चाहिए। एक सामान्य विधि ऑफसेट विधि है, जहां एक सीधी रेखा लोचदार ढलान के समानांतर खींची जाती है और एक मनमाना राशि ऑफसेट होती है, जो आमतौर पर इंजीनियरिंग धातुओं के लिए 0.2% होती है।
उच्चतम तनाव या भार सामग्री सक्षम है, जो ग्राफ पर उच्चतम औसत दर्जे का तनाव होगा। इसे परम शक्ति या तन्य शक्ति कहा जाता है। जिस बिंदु पर सामग्री वास्तव में फ्रैक्चर होती है उसे फ्रैक्चर तनाव कहा जाता है। नमनीय सामग्रियों के लिए, परम तनाव फ्रैक्चर तनाव से अधिक है, लेकिन भंगुर सामग्री के लिए, परम तनाव फ्रैक्चर तनाव के बराबर है।
नमनीयता, बिना टूटे हुए, अचेतन विरूपण को फैलाने या समायोजित करने की सामग्री है। एक अन्य घटना जो तन्य परीक्षण के दौर से गुजर रही तन्य सामग्री का अवलोकन की जा सकती है, वह है गले लगाना। विरूपण शुरू में लंबाई के साथ समान है, लेकिन परीक्षण प्रगति के रूप में एक क्षेत्र में ध्यान केंद्रित करता है। यह परीक्षण के दौरान देखा जा सकता है, उच्चतम तनाव क्षेत्र का पार-अनुभागीय क्षेत्र नेत्रहीन रूप से कम हो जाएगा।
दो अंतिम इंजीनियरिंग मूल्य जो तनाव-तनाव वक्र से निर्धारित किए जाएंगे, ऊर्जा क्षमता का एक उपाय है। ऊर्जा की मात्रा को अवशोषित कर सकते हैं जबकि वक्र के लोचदार क्षेत्र में अभी भी लचीलापन के मापांक के रूप में जाना जाता है। फ्रैक्चर के बिंदु तक अवशोषित ऊर्जा की कुल मात्रा को कठोरता के मापांक के रूप में जाना जाता है। तनाव-तनाव वक्र के तहत संबंधित क्षेत्रों का आकलन करके इन मूल्यों की गणना की जा सकती है। ये मान ऊर्जा क्षमता का एक मापक होते हैं, जब वक्र के नीचे मान ज्ञात करते हैं, तो ध्यान दें कि ऊर्जा काम करती है प्रति इकाई आयतन; इसलिए इकाइयों को ऊर्जा के संदर्भ में रखा जाना चाहिए, या प्रति घन इंच प्रति पौंड।
PROCEDURE-
1. तनाव के लिए परीक्षण किए जाने वाले नमूने को तैयार करें।
2. वर्नियर कॉलिपर का उपयोग करके व्यास ’d’ का पता लगाएं।
3. दोनों तरफ 10 * d 'की गेज की लंबाई के साथ-साथ ग्रिपिंग के लिए आवश्यक लंबाई के निशान को चिह्नित करें।
4. क्लैंप में बार को ठीक करें और ग्रिप्स को कस लें।
5. शुरू करने से पहले एनालॉग मोड में मशीन के संचालन को समझें।
6. UTM हाइड्रोलिक्स के सिद्धांत पर काम करता है। तेल पंप करके दबाव लागू किया जाता है। इसलिए, लोड को लागू करने के लिए, "लोड रिले" वाल्व को कसकर बंद किया जाना चाहिए ताकि तेल का दबाव बन सके।
7. "लोड दर नियंत्रण वाल्व" एक उपयुक्त लोडिंग दर स्थापित करने के लिए संचालित किया जा सकता है।
8. लोड को लोड डायल से देखा जा सकता है, जबकि विस्थापन को संलग्न शासक से पढ़ा जा सकता है।
परिणाम:
अवलोकन तालिका संलग्न करें।
No comments:
Post a Comment
if you have any doubt please let me know
Note: Only a member of this blog may post a comment.