Moduł sprężystości wzdłużnej blachy stalowej z perforacją prostą. The modulus of elasticity of steel sheet with right pattern of perforation.
Journal Title: Obróbka Plastyczna Metali - Year 2016, Vol 27, Issue 4
Abstract
Blachy perforowane należą do materiałów inżynierskich o szerokiej palecie coraz bardziej zaawansowanych zastosowań. Wymaga to dobrego rozpoznania ich właściwości, ich specyficznych w stosunku do pełnej blachy cech. W pracy przedstawiono wyniki badań modułu sprężystości wzdłużnej (modułu Younga) oraz własności mechanicznych, zwłaszcza wytrzymałościowych, blachy stalowej DC01 z prostym układem otworów okrągłych o średnicy równej szerokości mostu między otworami. Materiałem odniesienia była blacha pełna tego samego gatunku i grubości. Moduł Younga wyznaczono w oparciu o statyczną próbę rozciągania materiału w zakresie sprężystym, z wykorzystaniem ekstensometru dwuosiowego firmy Instron o odpowiedniej rozdzielczości pomiarowej. Przedyskutowano niejednorodność rozkładu wartości modułu sprężystości wzdłużnej w płaszczyźnie blachy na tle anizotropii własności mechanicznych, wywołanej kierunkowością cech geometrycznych siatki otworów. Wyższe wartości występują w kierunkach obciążenia prostopadłych do kierunku najgęstszego upakowania otworów. W przypadku perforacji prostej są to kierunki wyznaczone przez boki elementarnego kwadratu siatki, z reguły pokrywające się z kierunkiem walcowania blachy (0º) i poprzecznym (90º). Pokazano wpływ sposobu wyznaczania charakterystyk naprężeniowych blachy perforowanej na ich wartość i stopień niejednorodności. Odniesienie obciążenia zewnętrznego do czynnego przekroju poprzecznego rozciąganej próbki (do powierzchni mostów w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku obciążenia) daje wartości znacznie wyższe od wyznaczonych dla przekroju całkowitego, a niejednorodność ich rozkładu w płaszczyźnie blachy jest większa. W artykule oceniono również wpływ perforacji na obniżenie wartości modułu Younga i własności wytrzymałościowych blachy perforowanej z uwzględnieniem wskaźnika masy. Pozwala to na trafniejszą ocenę blachy perforowanej jako alternatywnego materiału konstrukcyjnego. Zaproponowano sposób określania wskaźnika ubytku masy blachy perforowanej dla przypadku tego samego materiału i tej samej grubości blachy. Perforated sheet is among engineering materials that have a wide range of increasingly advanced applications. This requires good identification of the properties of such materials and their specific features, compared to solid sheet. This article presents the results of tests of the modulus of elasticity (Young’s modulus) as well as of mechanical properties, particularly strength properties, of DC01 steel sheet with a right pattern of round holes with a diameter equal to the width of the bridge between holes. Solid sheet of the same grade and thickness served as the reference material. Young’s modulus was determined on the basis of a static tensile test of the material within the elastic range, with the use of a biaxial extensometer from the Instron company with the appropriate resolution of measurement. The anisotropic distribution of the value of the modulus of elasticity in the plane of the sheet was discussed on the background of the anisotropy of mechanical properties caused by the directionality of the geometrical features of the grid of holes. Higher values occur in loading directions perpendicular to the direction of the greatest hole density. In the case of a right perforation pattern, these are the directions determined by the sides of the elementary square of the grid, corresponding to the sheet rolling direction (0º) and transverse direction (90º) as a rule. The influence of the method of determining stress characteristics of perforated sheet on their value and degree of inhomogeneity was demonstrated. Dividing external load by the active crosssection of the specimen subjected to tension (by the surface of bridges in the plane perpendicular to the loading direction) yields values significantly greater than those determined for the full cross-section, and the anisotropy of their distribution in the plane of the sheet is greater. This article also evaluates the impact of perforation on reduction of Young’s modulus and strength properties of perforated sheet, accounting for the mass ratio. This allows for more accurate assessment of perforated sheet as an alternative constructional material. A method for determining the mass loss ratio of perforated sheet for the case of the same material and the same sheet thickness is proposed.
Authors and Affiliations
Wacław Muzykiewicz, Marcin Wieczorek, Paweł Pałka, Łukasz Kuczek
Keywords
Related Articles
- EP ID EP479952
- DOI -
- Views 30
- Downloads 0
Zanieczyszczenia ciekłego aluminium – metody ich oceny i usuwania. Impurities oj liquid aluminium methods oj their estimation and removal
W artykule przedstawiono krótko metody otrzymywania aluminium pierwotnego, jak i wtórnego. Niestety ciekłe aluminium i jego stopy zawierają zanieczyszczenia gazowe - głównie wodór, metaliczne (sód, wapń i lit) i niemetal...
Zaawansowane technologie wytwarzania komponentów poprzez kucie i spiekanie proszków. Advanced powder forging and sintering technologies of components manufacturing.
W wyniku opracowania nowych, zaawansowanych technologii metalurgii proszków, nowe materiały i kompozyty proszkowe są obecnie szeroko stosowane w wielu dziedzinach techniki, ze względu na ich zdolność do uzyskiwania pożąd...
Wpływ temperatury i prędkości odkształcania na naprężenie uplastyczniające blach ze stopu magnezu AZ31. Effect of temperature and strain rate on flow stress of AZ31 magnesium alloy sheets
Praca dotyczy badań właściwości mechanicznych jednego ze stopów magnezu, który ze względu na jego mały ciężar właściwy jest coraz częściej wykorzystywany w przemyśle motoryzacyjnym, w celu obniżenia masy elementów konstr...
Wpływ odległości między ścieżkami hartowniczymi na własności stali stopowych
W niniejszym artykule opisano sposób hartowania powierzchniowego stali narzędziowych (X210Cr12 oraz 42CrMo4) przy pomocy lasera diodowego dużej mocy (HPDL) firmy ROFIN-SINAR Laser GmbH. W pierwszej części artykułu przeds...
Wpływ ciśnienia prasowania i szybkości nagrzewania na zużycie tribologiczne spieków z proszku Ti6Al4V wytwarzanych metodą SPS. Application oj high temperatu re solid lubricants for impregnation oj PIM parts
Nowoczesne układy tribologiczne są bardzo często poddawane trudnym warunkom pracy. Najbardziej skomplikowany proces tribologiczny występuje w układach współpracujących związanych ze smarowaniem mieszanym i granicznym. Do...