2. Порядок проведения работы

Стержень устанавливается в опорные призмы при отведенных в стороны упорах 8, и плавным вращением рукоятки производится нагружение стержня (величина нагрузки опредёляется по показаниям индикатора, установленного на динамометре, цена деления динамометра 40 Н).

При достижении силой Р значения, близкого к критическому значению, при лёгком нажатии на стержень в поперечном направлении перпендикулярно плоскости наименьшей жесткости стержень легко изгибается, вновь принимая прямолинейную форму оси при удалении "возмущающего" поперечного усилия.

При значении силы Р, равном и больше критической величины, стержень при нажатии изгибается и остаётся в изогнутом состоянии и даже после снятия поперечных сил. За величину критической силы следует принимать значение силы, соответствующее состоянию промежуточному, описанному выше. Затем опыт проводится при подведенных до соприкосновения к стержню упорах 8.

Примечание. Чтобы снизить фактор субъективности оценки величины критической силы, определение критического состояния необходимо производить не менее чем двум участникам эксперимента и принять среднее значение двух полученных показаний за истинную величину.

Рис. 1

3. Исследовательская часть работы

Провести теоретическое вычисление величины критической силы сжатого стержня для обоих случаев закрепления (рис. 14).

Обосновать предварительно, какую из формул Эйлера или формулу Ясинского следует использовать для этого.

Провести оценку расхождения опытных и теоретических значений критической силы.

4. Подготовка отчета по работе

Приводятся расчетные схемы продольного нагружения стержня в опыте (рис. 14) с указанием необходимых размеров, полученных в опыте значения критической силы, теоретические расчёты критической силы, оценка расхождения теоретических и опытных значений критической силы. Для защиты (допуска) необходимо подготовить ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Что такое потеря устойчивости при продольном изгибе?

2. Какую величину сжимающей силы называют критической?

3. По каким формулам определяется величина критической силы?

4. Укажите область применения формулы Эйлера.

5. Что называется гибкостью стержня? Предельной гибкостью?

6. Как влияет характер закрепления концов стержня на величину критической силы?

7. Как влияет жесткость ЕI поперечного сечения и длина стержня на величину критической силы?

8. Какой момент инерции обычно входит в формулу Эйлера?

9. Как при испытании сжатого стержня выяснить, устойчива ли его прямолинейная форма?

10. Как фиксируется в эксперименте величина критичёской силы?

11. Какие размеры образца должны быть измерены для выполнения данной работы?

12. Порядок проведения эксперимента.

13. Примет ли прямолинейную форму после разгрузки стержень, гибкость которого больше предельной, если он был подвергнут испытанию нагрузкой, равной критической силе?

14. Какое практическое значение имеет определение критической силы сжатых стержней?

42