Порядок проведения испытаний:

1.Ознакомиться с устройством тензодатчика.

2.Изучить устройство и работу тензостанции, методику измерения на­пряжений с помощью электротензометрии.

3.ЗаРисуноковать схему балки, измерить с точностью до 1 мм размеры (а; b; с; m; l; h) указанные на Рисунке 7.1. Включить тензостанцию и в ненагруженном состоянии балки снять последовательно показания тензостанции для всех датчиков, наклеенных в сечениях I, II, III.

4.Загрузить балку нагрузкой F и вновь снять показания для соответствующих датчиков.

5.Определить разность показаний и по формуле (7.2) найти значения напряжений.

Данные расчета занести в таблицу 1.

Обработка результатов.

1.Используя уравнения статики, определяются опорные реакции.

2.Строятся эпюры поперечных сил и изгибающих моментов.

3.Из сортамента для I №14 выписываются геометрические характеРисуноктики сечения.

4.По формулам (7.1 - 7.2) определяются напряжения в исследуемых точках рассматриваемых сечений. В одном из сечений строится эпюра а.

5.Результаты расчета заносятся в таблицу 1.

6.Сравниваются результаты, полученные аналитически и экспериментально. Определяется % ошибки по формуле:

Выводы:

В выводах надо дать ответы на вопросы, поставленные целью лабораторной работы.

Проанализировав таблицу опытных данных можно убедиться, что опытная эпюра нормальных напряжений представляет собой практически прямую линию. Значит гипотеза плоских сечений подтверждается.

Сравнивая _теор и _эксп видно, что результаты совпадают или незначительно отличаются друг от друга. Это позволяет сделать вывод, о допустимом применении тех гипотез и упрощений, которые приняты в теории плоского поперечного изгиба.

Контрольные вопросы.

1. Какие гипотезы и допущения приняты в теории плоского изгиба?

2. В чем заключается гипотеза плоских сечений?

3. Как распределяются нормальные напряжения по высоте сечения балки?

4. В каком напряженном состоянии находится материал в изучаемых точках на поверхности балки?

5. Какое положение занимает нейтральный слой балки?

6. Сформулируйте общую цель лабораторной работы.

7. По какой формуле определяются нормальные напряжения при изгибе в любой точке поперечного сечения балки?

8. По какой формуле определяются касательные напряжения при изгибе балки?

9. Каково направление главных напряжений на уровне нейтрального слоя балки и по какой 9.формуле они определяются?

10.Какие измерительные приборы используются при проведении лабораторной работы?

11.Что непосредственно измеряется в данной работе при помощи датчиков сопротивления?

12.Как располагаются по отношению к продольной оси балки датчики, служащие для измерения деформации ее волокон?

13. Что такое розетка датчиков и для чего она предназначена?

Таблица 7.1 Результаты измерений

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8.

Тема: «Определение критической силы при испытании сжатых стержней на устойчивость и сравнение с теоретическими расчетами по формуле Эйлера».

Цель работы. Провести наблюдение над явлением потери устойчивости стального стержня. Определить опытным путем величину критической силы и сравнить ее величину с расчетной. Вычислить критическое напряжение и сравнить его с пределом текучести (cr_v).

Содержание работы.

Сжатый стержень большой гибкости при определенном значении сжимающей его силы, называемой критической, выходит из состояния устойчивого равновесия. При этом стержень с прямой осью несколько искривляется. Вид кривой зависит от способа закрепления его концов.

Для выполнения лабораторной работы используется установка, показанная на Рисунке 8.1

Рисунок. 8.1

1. - испытуемый образец

2. -силоизмеритель

3. - индикатор

4. - винт нагружения

а) теоретическое определение, критической силы и критических напряжений.

При вычислении критической силы (F_kp) необходимо знать гибкость стержня, которая определяется по формуле:

Где l - длина стержня;

- коэффициент приведения длины стержня к расчетной;

i_min - минимальный радиус инерции сечения стержня;

- минимальный центральный момент инерции сечения;

А - площадь поперечного сечения стержня.

Если то значение критической силы определяется по формуле Эйлера:

Если то следует пользоваться формулой Ясинского-Тетмайера:

где а и b - коэффициенты, определяемые из справочника в зависимости от материала стержня.

Предельное значение гибкости определяется по формуле:

Критические напряжения определяются по формуле:

б) экспериментальное определение критической силы и критических напряжений. Закрепив испытуемый образец (1), постепенно нагружаем стержень при помощи винта (4) и следим за показаниями индикатора (3).

Экспериментальное значение критической силы определяем по формуле:

где n- число делений; с - цена деления индикатора силоизмерителя.