Tahák Zkušebnictví, nauka o materiálech

<!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } -->

2/ VYHODNOC. ZKOUŠEK A ZPRAC.VÝSLEDKŮ MĚŘENÍ:chyby měření-hrubé,systematické,nahodilé(gauss.) -pravd.chyba veličiny:*algebr.součet chybod aritm. průměru je roven nule-,*četnost + a – chyb je při velkém počtu měř. n stejná,*četn. menších chyb je větší,než počet chyb vzdálenějších od průměr -základní zákon teorie chyb:*pst(četnost) výskytu nulové chyby je největší a klesá k nule s růstem velikosti chyby,a platí:

*aritm. průměr- x=m=xi/n , *algebr. součet odchylek od prům. je roven nule- i=(xi-m)=0, *součet čtverců nabývá min. hodnotyi²=(xi-m) ²min.

-pro malý počet(3-100)se počítá směrodatná odchylka(středněkvadratická chyba)- s=odmoc(i²/n-1).

-graf.znázorn.výsledků měření-mezi 2 velič.provádíme grafem závislsti-*sloupc.histogram četnosti nebo spoj. křivky,

-mezi 3 vel.-*plošným diagramem nebo-li blokdiagram tj. axonom.znázorn.průb.více veličin,

-vztahy mezi měř. a hledanými vlast.:závislost může být dána-*fčním vztahem,*soustavou dvojic,řešení pomocí *regresní analýzy,

-druhy kalibr. vztahů(KV) dle ČSN731370:*obecný-odvozeno z min. 300 zkuš.vzorků,které byly vyrobeny z rozd. materialů a rozl. tech.(chyba30-50%),

*směrný-min 100 vzorků(chyba 25-30%),tyto 2 vztahy jsou jen informativní, *určující KV-odvodí se ze zkoušek na vzorcích vyrob. jen jistou techn. ajsou použité pro prio jistou stavbu,urč. výrobnu,stejné typy prvků,dílců,atd.,(chyba do 20%),pro betony jsou ještě spec.KV:*úzký a *široký.

3/ DEFORMACE:deformace jsou *pružné= elastické-po odstraneni napeti def. vymizi, *nepružné=plastické-po odstr.def. zustavaji trvalá pretvoreni,*celková deformace se skládá z celkového přetvoření,celkového průhybu atd,..- měření deformací:provadí se bud na modelech nebo na real. kcích resp. prvcích,měření skutečných def. na modelu o velikosti dosaž. hladin napětí vypovídá až v případě znalostí fyz-mech. vlastností,tj.modul pružnosti,Poisson.č.,…

*měření def. tělesa jako celku-především pruhyb a posunutí,přístroji:*mech.-posuv.měř.,průhyboměry,indik.hod.,*hydrostatické-princip vodováhy, *optické-nivelace a opt.mikrometr,bezkontakt. videometody, *elektrické-potenciometry lin. a úhlové,elektronické snímače,odporové a indukční snímače,

* měření polí napětí a deformací-tyto metody:*křehké laky(trhliny kolmo na směr hl. napětí),*Moiré metoda(prav. mřížka na povrchu je po zatížení geom. porovnána s nedeformovanou,*fotoelascimetrie-amorfní látky po zat. vytváří krystal. struktutru a při průchodu světla je shodná orientace vytvoř. mřížek s průběhy hlav. napětí, *měření def. a napětí ve zvol. místě tělesa-tyto metody se nazývají tenzometrické. *měření relativních deformací-použití snímačů=tenzometry nebo deformetry,jde vždy o určení relat. rozměru vymez. části objektu tedy o detekci změn měrné délky lo a přír či úbyt l,výsledkem měření je relat. deformace =l/lo , *druhy tenzometrů- *mechanické-tyčkový s trny osaz. přímo do kce,příložný normální,můstkový s ploch. pružinami(HM- tenzometr),:mechanickými tenz. je měřena celková dfeormace daného místa včet. teplotních dilatací, *strunové, * elektrické-extenzometry,odporové,zvláštní..

4/ zatěž. zkoušky stav. dílců a kcí-zatěž. zkoušku provádíme s cílem získat podklady pro hodnocení:*fce zkouš. kce při stat. či dynam. působení,*spolehlivosti kce z hlediska meznich stavů použitel. popř. unosnosti,*spolehlivosti kce,jsou-li pochyby o shodě provedení podle návrhu,…

-členění a názvosloví zat. zkoušek:*dle podmínek pro provádění rozlišujeme zat. zkoušky(ZZ):ZZ nezabudovaných stav. dílců prováděné ve zkušebnách,ZZ stav. kcí před zahájením provozu nebo v době provozu, ZZ modelů stav. kcí prováděné v labor.,*dle časového půobení zkušebního zatížení:krátkodobé k ověření okamžitých vlastností,dlouhodobé- sloužící ke studiu dlouhodob. přetvár. vlastností nebo degradace a opakované- pro soustavné sledování změn vybraných vlastností v době provozu,*dle dosaženého stupně zkuš. zatížení:zkoušky bez dosažení ůnosnosti zkuš. vzorku a zkoušky do dosažení únosnosti.

-ZZ statické a dynamické:*stat.-při nich změna velikosti zatížení je pomala nebo ma zanedbatelné zrychlení,toto je běžné působení u pozemních staveb,

*dynamické-zkušební zařízení mění svou velikost nebo polohu a vyvolává takové zrychlení, že nelze zanedbat vliv vzniklých setrvačných sil hmoty kce(např. působení točivých strojů na základy,nárazový vítr na vysoké budovy),dynamické je nutno provádět pro tyto typy budov:*věže a komíny o v>80m,*budovy o v>100m,osvětlovací stožáry v>60m,*stropní kce veřejných budov(taneční sály),*průmyslové budovy většich rozpětí,*mosty,*kce kde zouška nahrazuje teoretický výpočet atd.

5/ TVRDOMĚRNÉ METODY- *vrypová metoda-je to porovnávací metoda o určování tvrdosti vrypem jednoho materiálu do druhého,takto vznikla stupnice tvrdosti podle Mohse, *vtiskové metody- nejběžnější:podle Brinella(HB),podle Janky(HJ),podle Vickerse(HV),podle Rockwella(HR),podle Baumanna(pružinový tvrdoměr),kladívkem POLDI,podle Waitzmanna, *vnikací metody- metody založeny na vniknuti tvrdého tělesa do měkčího(měří se bud vnik špičáku předepsaným počtem ůderů nebo naopak počet úderů potřebný na vnik špičáku do předepsané hloubky),špič. metoda Ing. J. Maška,šm Prof. Cigánka,šm Baumannovým kladívkem a elmagn. špičák. *metody odrazové- založeny na pružném odrazu tělesa padajíciho z určené výšky nebo vrženého jistou energií od povrchu materiálu,měření tvrdosti dle Shora, měření betonů,cihel a malt Schmidtovými sklerometry.

-tvrdoměrné metody zkouš.betonu-*vtiskové(kulička,váleček,disk,hrot), *vnikací(dláta,špičáky,hroty), *odrazové(vol.pádem,pružinové), *smykové(vytrh.trnu,usmyk.hrany), *brusné a vrtné. U těchto zkoušek by měla být chyba do 20%,proto je vhodné užití tvrdoměr.metod kombinovat s metod. Destruktivními. –tvrdoměr.metody zkoušení oceli- nejčast. Se zjištuje vtiskovými met.,statickým nebo dynam. účinkem zatížení,

*tvrd. *dle Brinella (HB)- metoda je vhodná pro kov. materiály větší tlouštky s vyjímkou velmi tvrdých slitin, *tvrdost dle Vickerse(HV)- tj. poměr volenéhozatížení F na čtyřboký diamant. jehlan, *tvrdost dle Rockwella – podstata je v zatlačení ocel. kuličky do povrchu zkoušeného materiálu, *tvrdost metodou POLDI- je vhodná k rychlému posouzení jakosti,není však normována,při této zkoužce porovnáváme průměr vtisku ve srovnávací tyčince o známé tvrdosti,tvrdost se vyhledá v tabulkách dle změř.průměrů, -tvrdoměrné zkoušení dřeva- *stat. tvrdost dle Janky(HJ)- zkouška spočívá v působení zatížení na ocel. kuličku zasazenou do kov. válečku,zatížením se vytvoří vtisk o nějaké hloubce a ploše aprůmět do roviny má nějakou plochu, *tvrdost stanovená kladívkem Pilodyn- Pilodyn je ruční stroj na nedestr. zkouš.dřeva,vhodný na lokalizaci poškozené části prvku,tímto přístr. se zaráží ocel. razník prům. 2,5 mm konst. silou 6 joulů a měří hloubku vniku kolíku do dřeva v rozsahu 0-40 mm,z upřesněných kalibr. vztahů lte stanovit výp. pevnost,případně její snížení v místě poškození. –metody zkoušení cihel: metoda využíá Schmidtova sklerometru typu LB(určuje se hodnota odrazu spec. odrazníkem pro keram. mater.),za platné měření se považují pouze ty hodnoty,které se neliší od prům. hodnoty 10 měření o více než 28%, -metody zkoušení tvrd. zdící malty:zkouší se pří-

klepovou vrtačkou,případně vtlačováním identoru či sondy do vrstvy malty,podle kalibr. vztahů se určí pevnost malty v tlaku s nezaručenou přesností.

6/ ELEKTROAKUST. NEDESTR. METODY-*kladívková metoda pruž. rázu-úder kladívka se vyvodí ráz,který současně spustí stopky,čelo vlny se šíří materiálem,po dopadu na elmech. snímač a přeměně na el. impulz zastaví čas, *metoda tlumeného rázu- spočívá v zat. povrchu podloží nebo vozovky tlum. rázem,zat. je vyvoláno pádem břemene na tlumíci podložky umíst. na povrchu zatěž. desky,měří se rázová síla,průhyb v místě nárazu nebo def. vozovky,vyhodnocuje se dynam. průhyb a modül tuhosti, *ultrazvuková impulz.metoda- princip spočívá v opakovaném vysílání mech. tlum.vln do materiálu,vy-

vozených v magnetostrikčním nebo piezoelektr. budiči o uz frekvenci(20-150kHz,někdy i 500kHz),vzniklé vlnění projde mat. po dráze L a je sejmuto piezoel. bud. a stopkami je změřena doba průchodu, *aktivní metoda akustické emise- je založena na tom že v prostředí vznikají mikroporuchy,které vyvolávají impulzy dilat. vln,ty se šíří jako UZ signály ajsou snímány piezoel. snímači a zaznmenávány na magn. média,poté lze určit polohu vznikajících trhlin a jejich šíření,

*rezonanční metoda- prvek pravidel. tvaru se pomocí elmech. budiče a tonového generátoru(30Hz-30kHz) uvádí do rezonančního kmitočtu,relat. amplit. stoj. vlnění je snímána piezoel. snímačem a zaznamenávána na obrazovce osciloskopu, *vibrační metoda příč. kmitání- jedná se o analogii rezonanční metody,ale s velmi nízkými budícími kmitočty(je několik Hz),budičem bývá vibrátor s usměrněnou vibrací,*metoda fázových rychlostí- pro měření na plošných kcích s 1 přístupnou plochou,principem je výpočet fáz. rychlostí šíření vln napětí z vlnových délek  naměřených pro příslušné frekvence f harm. kmitání,které byly vybuzeny budičem v plošné kci, *metod mechanické impedance- používá se pro materiály s výraznými vazkopružnými vlastnostmi(asfbet.vozovky,podloží ze soudržných zemin,..),je to vlastně poměr síly a rychlosti pohybu v budícím bodě harm. kmit. soustavy,určují se komplexní moduly Ek a Gk.

7/ RADIAČNÍ DEFEKTOSKOPIE- ionizující záření(iz): je to druh energie,která vystupuje z některých radioakt. prvků přirozenou cestou,až ve 20, století vznikl rentgen kde ionizujíci prostř. vzniká přeměnou energie elektrické,ion.prost. nepříznivě působí na lid. organ.,ale nalézá využití v mnoha prům. odvětvích,iz má schopnost procházet pevnou látkou,-druhy záření: *záření alfa- je to záření látkové,tvoří ho jádra hélia,které prudce vyletují z jader radioakt. prvků, *záření beta- také je látkového charakteru,je tvořeno proudem velmi rychlých – elektronů,které vyletují z jader radioakt. prvků, *záření gama- velmi pronikavé elmagn. záření,tvoří jej tok fotonů,který vzniká při seskupení nukleonů v jádře izotopu, ( fotony gamy jsou srovnatelné s fotony vviditel. světla,jsou však nositely milionkraát větší energie,-zdroje záření: vysílače-*nepřetržité(radioizotopy) a *přerušované(rentgeny,urychlovače,…), -detekce iz: *ionizační komory, *Geiger-m-Mullerivy počítače,*scintilační detektory, *polovodičové detektory, *filmové dozimetry, *termoluminiscenční dozimetry,-radiometr.zjišt.objem.hmotn.() a vlhkosti(w)- *():je založena na principu průchodu a zeslabení zář. gama a na principu rozptylu zář. gama v materiálu,pro docílení přesnosti je nutno odečíst alespon 10000 impulzů za t<3 min.,jako zdroje záření je používáno Cs 137 a Co 60 a detektory jsou G-M počítače nebo scint. det.,*(w):je založeno na principu moderace rychlých neutronů,nejčastěji používaným terčovým materiálem je Be,jako zdroje záření se běžně používá Am 241,nebo méně Ra 226 a Po 210, -radiometrické soustavy- *pro měření v úzkém svazku, *lyzimetrická, *vpichovací, *hloubková,*povrchová,…-radoigrafie-použití všude tam kde je nutno stanovit vnitřní strukturu,u žb kcí je to stanovení průběhu a množství ocel. výztuže,*rentgenografie, *zdroje iz vysokých energií:urychlovače(betatrony,mikrotrony,vysokofrekv. lin. urychl.),prozařovaná tl. oceli max 500 mm nebo beton až 1500 mm, *gamagrafie-zářiče:Co 60,Cs 137,Ir 192,Tm 170,Yb 169,

8/ HODNOCENÍ JAKOSTI – *za zákl. znaky spolehlivosti kcí považujeme:únosnost,použitelnost a trvanlivost, *znakem jakosti: se stává velikost přetvoření,šířka trhlin,stabilita,*požadavky na stavbu:mech. odolnost a stabilita,pož. bezpečnost,hygiena,ochrana zdraví a žp,bezpečnost při užívání,ochrana proti hluku,úspora energie a ochrana zdraví

Komentáře (0)