Порядок проведення роботи

Вимірявши плече згинального моменту l і плече крутного моменту L (див. розрахункову схему установки, рис. 18.4), на один з гирьових підвісів обережно, без будь-яких ударів, кладуть вантажі по 5 кг. Для кожного з вантажів за допомогою приладу IД-70 записують його показання після відповідного балансування при підключенні по черзі кожного з датчиків (див. лабораторні роботи № 4, 8, 11, 15). Показання приладу записують до журналу випробувань. Після чого зразок розвантажується.

Обробка результатів експерименту і теоретичні розрахунки

Підраховують значення згинального

М_z = Pl /18.12/

і крутного моментів

M_кр. = РL. /18.13/

За формулами /18.1/ і /18.3/ обчислюють приріст напружень _max і _max. Потім визначають головні напруження _1,3 і положення головних площадок (кут ) відповідно, використовуючи залежності /18.7/ і /18.8/.

Використовуючи відоме значення коефіцієнта тарування приладу k = 110^-6, за встановленими в процесі досліду приростами показань приладу А_і для кожного з трьох датчиків визначають лінійні деформації:

_x = k_TA_x; _z = k_TA_z; /18.14/

Далі за формулою /18.9/ визначають головні деформації ₁ і ₃, а за формулами /18.11/ - головні напруження ₁ і ₃. При цьому слід прийняти Е = 0,710⁵ МПа і  = 0,32.

Кут , що вказує на положення головних площадок, визначають за залежністю /18.10/.

Робота закінчується визначенням розбіжності між середніми дослідними та теоретичними значеннями досліджуваних величин.

Контрольні питання

1. Що розуміють під сумісною дією згину і кручення?

2. Як обчислюють головні напруження при сумісній дії згину і кручення?

3. У чому суть роботи розетки датчиків, у яких випадках її застосовують?

4. Записати узагальнений закон Гука.

Лабораторна робота № 19 Дослідження концентрації напружень у пластині з отвором

Мета роботи - дослідити розподіл напружень у перерізі з концентратором і визначити коефіцієнт концентрації напружень.

Відомо, що в зоні різкої зміни форми поперечного перерізу бруса закон розподілу напружень порушується. У точках, що прилягають до концентратора (отвору, викружки, тріщини), напруження збільшуються. Це явище отримало назву концентрації напружень. Для стрижнів, що розтягуються, напруження в перерізах, досить віддалених від точок прикладення сил, розподіляються при відсутності концентраторів рівномірно (рис.19.1, переріз 1-1). У перерізі, послабленому отвором, спостерігається концентрація напружень (рис.19.1, переріз 2-2). Найбільші напруження виникають у країв отвору.

Середні напруження в перерізі 2-2 називаються номінальними:

, /19.1/

де F_нетто = (b - d) . Тут b і  - ширина і товщина пластини відповідно, d - діаметр отвору.

Відношення найбільшого напруження в зоні концентрації до номінального напруження називають теоретичним коефіцієнтом концентрації напружень:

/19.2/

Теоретичні значення k можуть бути отримані методом теорії пружності.