Введение

Лабораторные работы по дисциплине " Ремонт и производство сварных конструкций подвижного состава " охватывают основные вопросы, излагаемые в лекционном курсе.

Целью лабораторных работ является развитие у студентов навыков самостоятельной работы, оказание помощи студентам в усвоении и закреплении лекционного материала по наиболее сложным темам, связанным с напряжениями и деформациями при сварке. Кроме того, лабораторные работы развивают навыки по обработке и обобщению полученных экспериментальных данных знакомят с некоторым оборудованием и измерительными приборами.

Зачет и экзамен проводятся при условии выполнения студентом всех лабораторных работ , предусмотренных календарным планом.

При подготовке и выполнении лабораторных работ следует пользоваться методическими разработками, а так же дополнительной литературой.

Подготовка к лабораторной работе выполняется студентами предварительно и включает в себя ознакомление с теоретическими сведениями, изложение основных физических принципов, запись некоторых формул, подготовку необходимых графических материалов, зарисовку схем и т.д.

Заведующий кафедрой «ТСМИ»

д.т.н., профессор Н.Н. Воронин

Лабораторная работа № 1 изучение образования собственных ( внутренних ) временных и остаточных напряжений

Цель работы: ознакомиться с физической сущностью процесса образования собственных (внутренних) временных и распределения температур при сварочном нагреве.

I. Краткие сведения из теории

1.1 Начертить эскиз образца для проведения исследований, с указанием размеров и диаграмму деформирования идеального упруго-пластического материала ( -  ).

1.2. Описать процессы возникновения деформаций и напряжений в зонах А, Б и В образца при нагреве его средней зоны (А ) в условиях упругого и пластического деформирования. Объяснить физическую сущность образования остаточных деформаций и напряжений.

1.3. Нарисовать схему рычажного тензометра типа ТР и записать его технические характеристики и принцип работы, Зарисовать схему установки тензометра на образец.

1.4. Записать формулы для определения перемещений по показаниям тензометров, относительных удлинений, напряжений и усилий на участках А, Б и В.

II. Исследование напряжении и деформаций при упругом деформировании материала образца в зоне а

2.1. Измерение фактических размеров образцов и расчет площадей сечений образца:

х_а = мм; Х_Б = мм; Х_В = мм;  = мм.

f_a = х_а  = мм²; f_Б = х_Б  = мм²; f_В = х_Б  = мм²

2.2. Результаты измерения температуры в точке установки термопары.

Начальная температура образца Т₀ =

Таблица 1

Время, с

Температура в точке

2.3. Построить термический цикл в точке установки термопары и определить максимальную температуру ( Т_mах) и скорость охлаждения в интервале температур Т_mах - 200 °С ( w₀ °С / с ).

Т_mах = °С; w₀ = °С / с

2.4. Результаты измерения перемещений, а также расчетов деформаций при нагреве зоны А образца.

Максимальная температура нагрева образца Т_mах = °С

Таблица 2

Номера тензометров	№1	№2
Начальные показания тензометра	а11 =	а21 =
Показания тензометра при Тmax	а12 =	а22 =
Разность показаний тензометра	n1 =	n2 =
Перемещения на базе измерения  = n k (k = 10 -3)	1 =	2 =
Относительная деформация  =  / l (l = 20 мм )	1 =	2 =
Средняя деформация на участках Б и В ср = (1 + 2)/2	ср =
Напряжения на участках Б и В БВ = ср Е	БВ =
Сила, действующая на участках Б и В Рбв = БВ (FБ + FВ)	Рбв =
Напряжения на участке А А = Рбв / FА	А =
Показания тензометров после охлаждения	а11 =	а21 =

l - база тензометра равная 20 мм.

2.5 Построить эпюру напряжений в образце, нагретом до Т_mах = °С .

2.6. Сделать выводы о распределении временных напряжений в зонах А, Б и В при температуре Т_mах.