Teach ikasgaia
Trakzio-saiakuntza: erresistentzia eta harikortasuna benetako materialen laborategian
Materials urruneko laborategian trakzio-saiakuntza bat behatuko duzu, indarraren eta desplazamenduaren arteko erlazioa interpretatuko duzu, eta portaera elastikoa eta plastikoa bereiziko dituzu. Erresistentzia eta harikortasuna aztertuko dituzu, eskuragarri dauden ebidentziek bermatzen ez duten daturik asmatu gabe.
Hasi saioa irakasle-kontu batekin klase-saioa prestatzeko. Ikasleak klase-kode batekin sartzen dira.
Lehen aldia duzu LabsLand-en? Sortu irakasle-kontua
Ikaskuntza-emaitzak
Trakzio-saiakuntzak zer neurtzen duen eta berez zer ezin duen neurtu azaltzea.
Erantzun elastikoa, deformazio plastikoa, indar maximoa eta haustura identifikatzea laborategiko ebidentzietan.
Erresistentzia eta harikortasuna bereiztea, indar-desplazamendu datuetan edo emaitzen irudietan oinarrituta.
Indar-desplazamendu datuak tentsio eta deformazio unitario nominal bihurtzeko probetari buruz zer informazio osagarri behar den adieraztea.
Benetako trakzio-saiakuntza baten emaitza interpretatzea, eskuragarri dauden ebidentzien mugak errespetatuz.
Ikaslearen jardueraren aurrebista
Jardueraren edukia
Aurrebista soilik. Klase-saio batean, ikasleek erantzunak bete eta lana irakasleari bidal diezaiokete.
1. Zer erakuts dezake trakzio-saiakuntza batek?
12 min
Trakzio-saiakuntza batean probeta bat luzatzen da, deformatu eta azkenean hautsi arte. Makinak aplikatutako indarra erregistratzen du. Interfazearen arabera, makinaren langeta mugikorraren ibilbidea, probetaren luzapena edo biak erakuts ditzake. Ebidentzia horietatik materialaren portaerari buruzko ondorioak atera daitezke, kontzeptuak behar bezala bereiziz gero.
- Portaera elastikoa: karga kentzean, probetak hasierako luzera berreskuratzeko joera du.
- Portaera plastikoa: karga kendu ondoren deformazio iraunkor bat geratzen da.
- Materialaren erresistentzia: materialak jasaten duen tentsioa, deformazio plastikoa hasten denean (isurpena), tentsio maximoa lortzen denean edo hausten denean. Kalkulatzeko, hasierako azalera ezagutu behar da. Indar maximoak, berez, probeta horren karga-ahalmena adierazten du; ez du ematen geometriatik independentea den materialaren erresistentzia.
- Harikortasuna: hausturaren aurretik gertatzen den deformazio plastikoaren neurria.
- Saiakuntza-multzoaren zurruntasuna: muntaketa eta probeta horren indar-desplazamendu kurban, gutxi gorabehera lineala den hasierako tartearen malda. Ez deitu Youngen modulua, probetaren geometria eta erreferentzia-luzeran neurtutako deformazio unitarioa ezagutzen ez badituzu.
Materials laborategiko trakzio-ekipoa eta probeta
Materials laborategian grabatutako benetako saiakuntzak erabiltzen dira. Hartu emaitza ebidentzia esperimental gisa, ez testuliburu bateko kurba ideal gisa.
Probetaren neurriak ezagutuz gero, indarretik eta luzapenetik tentsio nominala eta deformazio unitario nominala kalkula daitezke. Ingeniaritzako tentsioa eta deformazioa ere esaten zaie:
Tentsio eta deformazio unitario nominalak
\sigma = \frac{F}{A_0}
\qquad
\varepsilon = \frac{\Delta L}{L_0}
Erabili unitate bateragarriak. F N-tan eta A₀ mm²-tan emanda, σ N/mm²-tan lortzen da, hau da, MPa-tan. Taulan indarra kN-tan jasotzen denez, erabili σ [MPa] = 1000 · F [kN] / A₀ [mm²]. ΔL eta L₀ unitate berean adierazi behar dira; ε-k ez du unitaterik, eta ehunekotan ere adieraz daiteke, 100ez biderkatuta.
Ez asmatu jardueran ematen ez diren neurriak. Langeta mugikorraren ibilbidea ez da nahitaez estentsometro batek erreferentzia-luzeran neurtutako luzapen bera. Laborategiko pantailak indarra eta langetaren ibilbidea besterik erakusten ez badu, aztertu indar-desplazamendu kurba. Adierazi zer informazio osagarri beharko litzatekeen tentsio-deformazio kurba edo Youngen modulua lortzeko.
Azaldu zure hitzekin erresistentziaren, zurruntasunaren eta harikortasunaren arteko aldea. Erabili esaldi bat kontzeptu bakoitzerako.
Noiz kalkula daiteke tentsio nominala trakzio-saiakuntzan lortutako indar-balio batetik?
2. Egin eta dokumentatu trakzio-saiakuntza bat
20 min
Materials laborategian, aukeratu aluminium → AW6060 → aged T2 → Tensile test: aluminioa → AW6060 → T2 zahartze-tratamendua → trakzio-saiakuntza. Euskarazko interfazean Aluminioa, T2 adina eta Trakzio proba etiketek lagunduko dizute aukerak aurkitzen. Hemen T2 materialaren tratamendua da, ez probetaren adina. Ez da «jasotako moduan» egoeraren sinonimoa.
Tratamenduak konparatzeko denborarik badago, aukeratu bi egoera egiaztatu eta eskuragarri dituen aleazio bat, adibidez C45. Ez pentsatu AW6060 aleazioak bigarren egoera bat ere izango duenik.
Trakzio-saiakuntzako ekipoa
Jaso ikaslearen interfazeak erakusten dituen ebidentziak: bideoan behatutakoa, emaitzen irudia, kurbaren edo taularen balioak, edota esportatutako datuak, interfazeak aukera hori eskaintzen badu.
Ireki Materials eta egin trakzio-saiakuntza bat
Ireki Materials laborategia jarduera honetatik.
Aukeratu aluminium → AW6060 → aged T2 → Tensile test. Euskarazko etiketak: Aluminioa → AW6060 → T2 adina → Trakzio proba.
Ikusi saiakuntzaren bideoa eta emaitzen pantaila.
Jaso gutxienez sei puntu edo ezaugarri indar-desplazamendu ebidentzietatik: hasiera, hasierako tarte lineala, isurpena edo trantsizioa bereizten bada, indar maximoa, hausturatik hurbileko tartea eta azken behaketa edo haustura.
Irakasleak konparazio bat eskatzen badu, erabili aleazio beraren bigarren egoera bat, biak egiaztatuta eta TEACHetik irekitako laborategian eskuragarri badaude bakarrik. C45 aleazioaren bi tratamendu izan daitezke, eskuragarri badaude. Material desberdinak konparatzeko, irakasleak geometria egiaztatu eta konparazioa indarraren ala tentsioaren arabera egingo den zehaztu behar du.
Klase-saio batean erabilgarri
Trakzio-saiakuntzaren ebidentziak
Erabili errenkada bat puntu edo ezaugarri bakoitzeko. Interfazeak CSV fitxategi bat edo taula bat ematen badu, erabili haren balioak. Emaitzen grafiko edo irudi bat besterik erakusten ez badu, jaso irakur daitezkeen koordenatuak edo deskribatu ezaugarriak, eta adierazi grafikotik irakurritako estimazioak direla.
| Materiala / aleazioa / tratamendua | Puntua edo ezaugarria | Desplazamendua / ibilbidea mm | Desplazamenduak zer neurtzen duen: langetaren ibilbidea, erreferentzia-luzeran neurtutako luzapena (adibidez, estentsometroz) edo zehaztu gabe | Indarra kN | Ezagutzen diren datu geometrikoak: A₀ bai/ez; L₀ bai/ez | Irudian edo emaitzan behatutakoa | Ebidentziaren iturria |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
Zure taulako zein bi errenkadak ematen dituzte ebidentziarik sendoenak probetaren gehieneko karga-ahalmenari eta harikortasunari buruz? Identifikatu errenkadak eta azaldu zergatik diren erabilgarriak. Harikortasunari dagokionez, adierazi desplazamenduak fisikoki zer neurtzen duen eta horrek zer muga dakartzan. Datuak ez badira nahikoak harikortasuna ebaluatzeko, zehaztu zer falta den eta zergatik ezin den ondoriorik atera. Adierazi erresistentzia tentsio gisa hasierako azalera ezagutzen bada bakarrik; indarrak konparatzeko, egiaztatu probeten geometria berdina dela.
3. Interpretatu trakzio-kurba
20 min
Identifikatu ziurrenik portaera elastikoari dagokion tartea. Indar-desplazamendu kurbako edo emaitzen pantailako zer ebidentziak babesten du zure aukera?
Erabili zure taula probetaren gehieneko karga-ahalmenari buruzko baieztapen bat eta harikortasunari buruzko beste bat egiteko. Baieztapen bakoitzean, aipatu errenkada edo balio bat. Datuak ez badira nahikoak harikortasuna ebaluatzeko, zehaztu zer falta den eta zergatik ezin den ondoriorik atera. Adierazi erresistentzia tentsio gisa hasierako azalera ezagutzen bada bakarrik.
Demagun bi probetak indar maximo bera jasaten dutela, baina baten hasierako zeharkako sekzioaren azalera bestearenaren bikoitza dela. Tentsio nominal maximo bera, hau da, trakzioarekiko erresistentzia bera izango lukete? Azaldu tentsioaren ekuazioa erabiliz.
4. Idatzi laborategiko emaitzaren interpretazioa
8 min
Idatzi zure probetaren trakzio-saiakuntzaren interpretazio labur bat. Zehaztu probeta hautatzeko aukerak, karga-ahalmenaren edo kalkulatutako erresistentziaren ebidentziarik sendoena, harikortasunaren ebidentziarik sendoena eta erabilitako desplazamenduak zer neurtzen duen. Adierazi eskuragarri dauden datuen muga bat eta zure baieztapena indar-desplazamenduari ala tentsio-deformazioari dagokion. Datuak ez badira nahikoak harikortasuna ebaluatzeko, zehaztu zer falta den eta zergatik ezin den ondoriorik atera.
5. Aukerako ahozko eztabaida, kalifikaziorik gabe: planifikatu baliozko konparazio bat
15 min
Ikaskide batekin edo irakaslearekin, aukeratu aleazio beraren bigarren egoera bat, biak egiaztatuta eta TEACHetik irekitako laborategian eskuragarri badaude bakarrik. Adibidez, C45 aleazioaren bi tratamendu izan daitezke. Azaldu zer datu geometriko eta zer magnitude —indarra ala tentsioa— beharko liratekeen konparazio egoki bat egiteko. Ez da idatzizko erantzunik entregatu behar.
Bihurtu aurrebista hau klase-saio batean
Jarraitu LabsLand Teach-era ikasgai hau ikasleekin erabiltzeko eta kontuaren sarbidea berrikusteko.
Lehen aldia duzu LabsLand-en? Sortu irakasle-kontua