3 Порядок проведения опыта

До начала опыта образец устанавливается в машину с закрепленным на нем зеркальным тензометром.

С помощью штангенциркуля измеряем размеры образца (для кругло­го - диаметр, для прямоугольного - ширину и толщину).

Данные записываются в журнал.

Образец предварительно нагружается нагрузкой 100 кг для устра­нения неизбежных зазоров между образцом и захватами машины, воз­никшими при установке образца.

Производится первый отсчет по обеим тензометрам. Данные запи­сываются в таблицу журнала. В дальнейшем нагрузка увеличивается равными ступенями по 200 кг. Обычно ограничиваются четырьмя ступе­нями нагружения. После каждого нагружения производятся отсчеты по тензометрам, результаты записываются в журнал.

4 Обработка опытных данных

1 Определяется разность отсчетов показаний тензометров при нагружении на одну ступень. Полученная разность записывается в соответствующей графе журнала и определяется средняя величина разности.

2 Определяется напряжение, соответствующее одной ступени нагружения,

, (3.5)

где F - нагрузка, приходящаяся на ступень нагружения;

A - площадь поперечного сечения образца.

3 Определяется абсолютное удлинение волокон

, (3.6)

где К - коэффициент увеличения тензометра.

4 Определяется относительная деформация

, (3.7)

где l - база прибора.

5 Определяется модуль упругости

(3.7)

6 Определяется погрешность опыте

(3.8)

где Е - величина модуля упругости, приведенная в справочнике.

5 Контрольные вопросы

1 Что называется модулем упругости?

2 Что представляет собой относительное удлинений образца? Относи­тельная линейная деформация?

3 Какова размерность модуля упругости?

4 Что характеризует модуль упругости (физически)?

5 Как формируется закон Гука?

6 Каковы размерности абсолютной и относительной продольных де­формаций?

7 До какого значения напряжений можно нагружать образец при определении модуля упругости?

Лабораторная работа № 4 Определение коэффициента поперечной деформации (коэффициента Пуассона)

1 Общие сведения

Образец (рисунок 9), подвергаемый растяжению или сжатию вдоль своей оси, деформируется также и в направлении, перпендикулярном к оси. В пределах закона Гука между относительной продольной и относительной поперечной деформациями существует линейная зави­симость

(4.1)

где - относительная поперечная деформация;

- абсолютная поперечная деформация;

- начальный расчетный поперечный размер образца;

- поперечный размер образца после деформации;

- коэффициент поперечной деформации, постоянный для каждого материала;

- относительная продольная деформация;

- абсолютная продольна деформация;

- начальная длина образна;

- длина образца после деформации.

Рисунок 9 - Изменение продольных и поперечных размеров стержня при растяжении и схема установки тензометров

Абсолютное значение отношения относительной поперечной дефор­мации к относительной продольной деформации образца назы­вается коэффициентом поперечной деформации (коэффициентом Пуассона) .

Коэффициент Пуассона наряду с модулем упругости является ха­рактеристикой упругих свойств материала. Для всех изотропных ма­териалов значения лежат в пределах от 0 до 0,5. Для стали среднее его значение, полученное из многочисленных опытов, составляет 0,28 и изменяется в пределах от 0,25 до 0,3. Для дюралю­миния среднее значение составляет 0,34; крайние значения - 0,31 и 0,36.

Опытное определение величины коэффициента Пуассона для раз­личных материалов производится обычно при растяжении призматичес­кого образца прямоугольного поперечного сечения на разрывной ма­шине с винтовым приводом, типа F-5.

На образце (рисунок 9) устанавливается тензометр I для изме­рения продольной деформации и тензометр II для измерения попе­речной деформации.

Образцу дается некоторая первоначальная нагрузка для того, чтобы процесс обжатия головок образца в захватах не сказался на результатах опыта.