Лабораторная работа №4 определение модуля продольной упругости и коэффициента пуассона

Цель работы состоит в экспериментальном определении упругих характеристик стали - модуля продольной упругости Е и коэф­фициента Пуассона μ.

При определении модуля продольной упругости Е используется справедливая в пределах упругих деформаций линейная зависимость между напряжениями σ_xи деформациями ε_max. При растяжении или сжатии эта зависимость имеет вид:

σ_x=Е ε_х .

Откуда Е=

При растяжении или сжатии тело деформируется в продольном (ε_x)и поперечном (ε_y)направлениях. Отношение этих деформацийв пределах упругости для каждого строительного материала имеет постоянную величину. Абсолютное значение этого отношения называ­ется коэффициентом Пуассона и обозначаетсяμ:

.

Порядок проведения работы.

Испытание проводится на стальном образце прямоугольного поперечного сечения (рис.13). На каждой боковой стороне образцагде - относительная продольная деформация,

- относительная поперечная деформация,

∆n_x-среднее значение приращения, вычисляемое по показа­ниям 2, 4, 6, 8 тензорезисторов,

∆n_y- среднее значение приращения, вычисленное по показани­ям 1, 3, 5, 7 тензорезисторов,

K_ε - коэффициент чувствительности тензостанции, равный

1,10 ^-6.

Напряжение, соответствующее одной ступени нагрузки определяется по формуле:

;

где - ступень нагрузки в кгс,

А - площадь поперечного сечения в см². Модуль упругости Е и коэффициент Пуассона определяются по формулам:

; ;

Найденные из опыта значения Е и μсравниваются с табличны­ми.

Лабораторная работа № 5 определение предела прочности материала при срезе

Цель работы состоит в определении предела прочности при испытании стального образца на срез.

Испытание выполняется на испытательной машине ГРМ-1 с помощью приспособления, показанного на рис. 12. Оно состоит из вилки 1 и проушины 2, в которые вставлены стальные вкладыши 3. Фиксатор 4 ограничивает осевое перемещение вкладышей 3.

Рис. 12

Образец 5 после обмера закладывается в приспособление. Диаметр образца не должен отличаться от номинального размера, более чем на 0,1 мм. Приспо­собление закрепляется в захватах машины ГРМ-1.

Порядок проведения работы.

При нагружении образца поперечной нагрузкой Q происходит сдвиг (срез) средней части образца относительно крайних его час­тей.

Рабочая площадь А (площадь среза) равна удвоенной площади поперечного сечения образца, так как срез происходит по двум плоскостям.

Величина максимального усилия, при котором происходит разру­шение образца, определяется по показанию силоизмерительного уст­ройства машины.

Предел прочности стали на срез определяется по формуле:

Где - предел прочности на срез,

Q - разрушающая нагрузка,

A - площадь поперечного сечения образца

Рис. 13

Наряду с расчетом на срез проверяются также местные напряжения смятия, возникающие по контактным поверхностям образца.

Эти напряжении условные т.к. они определяются из отношения силы Р к условной площади смятия, на которой они принимаются равномерно распределенными. Условной площадью смятия принимается площадь диаметрального образца на участке наибольшего смя­тия (по проушине).

А_с=ld,

где l — длина втулки, проушины,

d— диаметр образца .

Таким образом

σ_c=

Исходные данные и результаты испытаний записываем в таблицу.

Таблица

площадь среза	смг
условная площадь смятия	смг
разрушающая сила при срезе	кгс
временное сопротивление при срезе	кгс/ смг
условное напряжение смятия: под поясом в момент разрушения	кгс/ смг