Piastra in acciaio per costruzione navale in ABS CCS

 

Di seguito sono riportati i principali metodi di prova per la resistenza allo snervamento delle piastre di acciaio per costruzioni navali:

 

I. Metodo di prova di trazione

 

Apparecchiature di prova

 

Macchina universale per prove sui materiali: Questa è l'attrezzatura principale per le prove di trazione. Può applicare una forza di trazione assiale al campione di lamiera d'acciaio per costruzioni navali e misurare con precisione l'entità della forza. La gamma della macchina di prova deve essere selezionata in base al grado di resistenza e al carico previsto della piastra di acciaio per costruzioni navali. Generalmente, per le comuni piastre di acciaio per costruzioni navali, la capacità di carico massima della macchina di prova è compresa tra 100 kN - 1000 kN.

Estensimetro: Viene utilizzato per misurare con precisione l'allungamento del provino durante il processo di trazione. La precisione dell'estensimetro influisce direttamente sulla precisione della misurazione del carico di snervamento. Di solito viene selezionato un estensimetro con una precisione di 0.01mm - 0.001mm.

 

Preparazione del campione

 

Forma e dimensione: I provini di trazione delle piastre di acciaio per costruzioni navali adottano solitamente sezioni trasversali rettangolari o circolari. La larghezza del campione rettangolare è generalmente 10 mm - 25 mm, lo spessore è lo spessore originale della piastra di acciaio e la lunghezza deve soddisfare i requisiti di lunghezza di serraggio e lunghezza del calibro della macchina di prova, solitamente circa 100 mm {{4 }}mm. Il diametro del provino circolare è generalmente 5 mm - 10 mm e la lunghezza del calibro è 5 o 10 volte il diametro.

Requisiti di elaborazione: L'elaborazione del campione deve soddisfare i requisiti delle norme pertinenti. Ad esempio, la rugosità superficiale dovrebbe essere controllata entro un certo intervallo (generalmente Ra inferiore o uguale a 1,6μm) per evitare l'influenza dei difetti superficiali sui risultati del test. Le due estremità del campione devono essere trasformate in forme adatte al bloccaggio da parte della macchina di prova per garantire che non vi sia scivolamento tra il campione e la macchina di prova durante il processo di prova.

 

Processo di test

 

Bloccaggio del campione: Il campione preparato di lamiera d'acciaio per costruzioni navali è bloccato correttamente tra le ganasce superiore e inferiore della macchina universale per prove sui materiali. Assicurarsi che l'asse del provino coincida con l'asse di trazione della macchina di prova per garantire che il provino sia soggetto a una forza assiale uniforme durante il processo di trazione.

Applicazione del carico: Una forza di trazione viene applicata al provino ad una determinata velocità di carico. La selezione della velocità di carico deve essere determinata in base al materiale e allo spessore della piastra di acciaio per costruzioni navali, generalmente tra 0,5 mm/min - 5 mm/min. Durante il processo di carico, la macchina di prova registra in tempo reale la forza di trazione e l'allungamento del provino.

Raccolta e analisi dei dati: Quando il provino inizia a produrre un'evidente deformazione plastica, la macchina di prova registra la forza di trazione e l'allungamento in questo momento. Sulla base di questi dati è possibile tracciare una curva sforzo-deformazione. Il limite di snervamento è solitamente definito come un punto specifico sulla curva sforzo-deformazione, come il punto di snervamento inferiore della curva sforzo-deformazione ingegneristica o il valore di sforzo corrispondente alla resistenza di allungamento non proporzionale specificata.

 

 

 

 

Standard sulle piastre in acciaio marino di diversi paesi
Le lastre di acciaio per costruzioni navali sono prodotte secondo la società di classificazione, diversi paesi fanno riferimento agli acciai offshore e marini in diverse società di classificazione. Principalmente come segue:
ABS (Ufficio Americano delle Spedizioni)
BV (Bureau Veritas)
CCS (Società cinese di classificazione)
DNV (Det Norske Veritas)
GL (Germania Lloyd)
HR (Registro ellenico delle spedizioni)
KR (Registro marittimo coreano)
LR (Registro navale di Lloyd)
NK (Nippon Kaiji Kyokai)
RINA (Registro Italiano Navale)
RS (Registro indiano delle spedizioni

 

 

II. Metodo di misurazione con estensimetri

 

Selezione e incollaggio degli estensimetri

 

Tipi di estensimetri: Gli estensimetri appropriati vengono selezionati in base al materiale, all'ambiente di prova e ai requisiti di precisione della piastra di acciaio per costruzioni navali. Gli estensimetri comunemente utilizzati includono estensimetri a lamina metallica ed estensimetri a semiconduttore. Gli estensimetri a lamina metallica hanno elevata stabilità e affidabilità e sono adatti per testare la maggior parte delle piastre in acciaio per costruzioni navali; Gli estensimetri a semiconduttore hanno un'elevata sensibilità ma sono più sensibili a fattori ambientali come la temperatura.

Processo di incollaggio: La qualità del legame dell'estensimetro influisce direttamente sulla precisione dei risultati della misurazione. Innanzitutto, la superficie della piastra in acciaio per costruzioni navali viene pulita e lucidata per rimuovere strati di olio, ruggine e ossido, in modo che la rugosità superficiale soddisfi determinati requisiti (generalmente Ra è compreso tra 0,8μm - 1,6μm ). Quindi, viene utilizzata una colla speciale per fissare l'estensimetro alla superficie della piastra di acciaio e vengono applicate pressione e temperatura adeguate per rendere l'estensimetro e la piastra di acciaio strettamente uniti.

 

Costruzione del Circuito di Misura

 

Ponte di Wheatstone: Un circuito a ponte di Wheatstone viene solitamente utilizzato per misurare la variazione di resistenza dell'estensimetro. Il ponte di Wheatstone è costituito da quattro resistori, uno dei quali è un estensimetro incollato sulla piastra in acciaio per costruzioni navali, e gli altri tre resistori possono essere resistori fissi o altri estensimetri. Misurando il segnale di tensione in uscita dal ponte, è possibile ottenere indirettamente la variazione di resistenza dell'estensimetro e quindi calcolare la deformazione della piastra di acciaio.

Condizionamento e acquisizione del segnale: Poiché il segnale di tensione in uscita dal ponte di Wheatstone è solitamente piccolo (generalmente tra pochi millivolt e decine di millivolt), è necessario un circuito di condizionamento del segnale per amplificare, filtrare, ecc. il segnale per migliorare la qualità del segnale. Quindi, un dispositivo di acquisizione dati (come una scheda di acquisizione dati) viene utilizzato per raccogliere il segnale elaborato in un computer per la successiva analisi.

 

Calcolo del limite di snervamento

 

Deformazione - Conversione dello stress: Secondo la legge di Hooke, all'interno dell'intervallo elastico, lo stress è proporzionale alla deformazione, cioè σ=Eε, dove σ è lo stress, E è il modulo elastico del materiale e ε è la deformazione. Il valore di sollecitazione della piastra d'acciaio in un determinato momento può essere calcolato dal valore di deformazione misurato e dal modulo elastico noto della piastra d'acciaio per costruzioni navali.

Determinazione del punto di snervamento: Durante il processo di trazione, all'aumentare del carico, anche la deformazione misurata dall'estensimetro aumenta continuamente. Quando la curva sforzo-deformazione mostra evidenti cambiamenti non lineari, si considera che la lamiera di acciaio inizia ad entrare nella fase di snervamento. Il valore di stress corrispondente in questo momento è la resistenza allo snervamento.

 

 

 

 

 

 

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