pdf,1500KB - Tehnološko-metalurški fakultet - Univerzitet u Beogradu

НАСТАВНО НАУЧНО ВЕЋЕ, 17.03.2011. 39Određivanjem ukupne energije udara su određene energije potrebne za inicijaciju (stvaranje),E i i dalju propagaciju (širenje), E p , nastalih prslina, kao i udarna žilavost koja predstavljasposobnost materijala da podnese uticaj spoljne mehaničke energije udara a povezana je saotpornošću prema rastu prslina. Sa uređaja su direktno dobijeni dijagrami sila–vreme (F–t) ienergija-vreme (E–t) sa čijih uporednih prikaza su određene E i i E p . Srednje vrednosti su E i =1,43 J,a E p =3,72 J. I sa dobijenih dijagrama i rezultata je zaključeno da E i predstavlja manji deo odukupne energije što daje značajan podatak o veku cevi u eksploataciji sa uočenom prslinom.Srednja vrednost udarne žilavosti iznosi a n,srednje =13,82 J/cm 2 . Uz izvedenu mikromehaničkuanalizu, dobijeni rezultati su omogućili formiranje potpune slike o sposobnosti navedene strukturecevi za ukupnu akumulaciju energije prilikom udara. Uočeni su svi poznati modeli i mehanizmioštećenja pri opterećenju udarom. Sve ispitane epruvete su razorene lomom iniciranim sa stranespoljašnje površine ispitivanog uzorka koja je izložena zatezanju. U tom slučaju je naprezanjedostizalo i prevazilazilo zateznu čvrstoću. Prve prsline koje su tada nastajale su bile usled pucanjai izvlačenja vlakana iz matrice. Lom se širio do suprotne površine epruvete kroz debljinu epruveteza nagomilanim prslinama u ravnima epruvete koje su dovodile do raslojavanja (delaminacije).Na dijagramima dobijenim statičkim pritisnim opterećenjem do loma uzoraka su registrovanesile i dužina loma sa formiranjem prvih prslina kao i maksimalne vrednosti pri kojima je došlo dopotpune destrukcije uzoraka, a na osnovu njih određene odgovarajuće energije. Iz razloga dageometrija uzorka utiče na veličinu apsorbovane energije i SEL pri pritisnom spoljašnjemopterećenju, radi dobijanja stvarne slike o dobijenim vrednostima i mogućem poređenju vrednostiza ova ispitivanja je odabran još jedan prečnik cevi (∅50 mm), a dužine cevi su smanjene zbogpotreba eksperimenta (L=130 mm). Prosečna vrednost energije apsorbovane tokom loma jeiznosila 2338 J za uzorke ∅70 mm i 845 J za uzorke ∅50 mm. Prosečna SEL je bila 4,8 J/g za∅70 mm i 5,8 J/g za uzorke ∅50 mm. Tokom ispitivanja su se na više mesta duž cevi javljaleprsline koje su bile praćene jakim akustičnim efektom. Nagomilavanjem prslina dolazilo je dozasićena, stvaranja makro prslina koje su se širile i u pravcu ose i debljine cevi. Nakon toga seuočavalo karakteristično raslojavanje celih slojeva, čak i odcepljenje zida cevi. Unutrašnja stranazida je bila deformisana (ispupčena, izvijena) ka unutrašnjosti cevi, a spoljašnja strana je izvijenaka spoljašnosti. Između ove dve oblasti je bio zdrobljen materijal.I kod ispitivanja savijanjem u tri tačke su ispitivane cevi dva prečnika ∅70 mm i ∅50 mm.Dobijeni rezultati savojne čvrstoće su bolji kod uzoraka većeg prečnika, ∅70 mm i srednjedobijene vrednosti iznose R f,sr =108,4 MPa, dok su kod uzoraka ∅50 mm niže i iznose R f,sr =64,8MPa. Srednje dobijene vrednosti modula elastičnosti su E f,sr =2,5 GPa i E f,sr =3,0 GPa, respektivno.Očigledno je da se sa smanjenjem prečnika smanjuje čvrstoća a povećava krutost cevi štopotvrdilo i iz rezultata maksimalnih ugiba, a oni su iznosili D max =6,1 mm i D max =4,7 mmrespektivno. Konačan lom je uvek nastajao sa spoljne strane cevi, što je i poznato da je priispitivanju na savijanje uvek spoljna strana izložena istezanju (zatezanju) a unutrašnja skraćivanju(pritisak).Tokom ispitivanja uvijanjem se kontinualno uvodilo statičko opterećenje uvijanjem i pratilase zavisnost između momenta uvijanja (M t ) i ugla uvijanja (ϕ). Dobijene su vrednosti momenatauvijanja na granici elastičnih deformacija Mt el i maksimalnih momenata uvijanja pri kojima jedolazilo do pucanja cevi Mt lom . Dobijene srednje vrednosti su iznosile Mt el.srednje =553 Nm i Mt lomsrednje=948 Nm. Srednja vrednost ugla uvijanja na granici elastičnih deformacije je φ el.srednje =1,02°,a ugla uvijanja pri kojem je dolazilo do pucanja cevi usled momenta Mt lom , φ lom =2,22°. Nakonizvedenih ispitivanja se moglo uočiti da su kod sve tri cevi lomovi nastali približno na sredini cevipri vrednostima maksimalnih deformacija nastalih uvijanjem i to pod uglom približno od 45° uodnosu na osu cevi. Kao i pri delovanju ostalih vrsta opterećenja i u ovom slučaju dominantnuulogu u sprečavanju loma je imala ojačavajuća strukturna komponenta, tj. namotana staklenavlakna. Tokom uvođenja opterećenja uvijanjem se još pri malim vrednostima momenata uvijanja