
- •Федеральное агентство по образованию
- •Методы определения механических свойств конструкционных материалов
- •Введение
- •Требования к оформлению отчетов по лабораторным работам
- •Испытание на растяжение
- •Проведение опыта и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Испытание на сжатие
- •Малопластичные и хрупкие материалы. Основные понятия
- •Анизотропные материалы
- •Проведение опыта и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Исследование напряженно -деформированного состояния конструкций электротензометрическими методами
- •01. Общая часть
- •02. Физические основы работы тензорезисторов
- •03. Классификация тензорезисторов
- •Проволочные тензорезисторы
- •Полупроводниковые тензорезисторы
- •04. Параметры и технические возможности тензорезисторов
- •05. Измерения различных видов деформаций и определение напряжений по замеренным деформациям
- •Контрольные вопросы
- •Определение упругих постоянных материалов
- •Основные понятия
- •Проведение опытов и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Изучение характера работы металлического стержня при растяжении
- •Порядок проведения работы
- •Обработка результатов опыта
- •Испытание на срез
- •Основные понятия
- •Проведение опытов и обработка результатов
- •Для проведения опыта требуется:
- •Контрольные вопросы
- •Испытание стального образца на кручение в пределах упругих деформаций
- •Основные понятия
- •Проведение опыта и обработка результатов
- •Для проведения опыта требуется:
- •Контрольные вопросы
- •Изучение работы тонкостенной трубы при кручении
- •Порядок проведения работы
- •Обработка результатов опыта:
- •Испытание на кручение
- •Основные понятия
- •Проведение опыта и обработка результатов
- •Для проведения опыта требуется:
- •Контрольные вопросы
- •Определение нормальных напряжений и прогибов при прямом изгибе
- •Основные понятия
- •Проведение опыта и обработка результатов
- •Изучение характера распределения напряжений в поперечном сечении бруса при чистом изгибе
- •Порядок проведения работы:
- •Обработка результатов опыта
- •Перемещения статически определимых балок при прямом изгибе
- •Теоретические значения перемещений
- •Проведение опыта и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Поляризационно – оптический метод определения напряжений при помощи прозрачных моделей
- •I. Основные понятия.
- •2.Определение цены полосы
- •4. Порядок проведения работы прет просвечивании модели в белом свете
- •5.Контрольные вопросы
Обработка результатов опыта
1. Заполнить строки N и таблицы.
N = (Рn+1 – Рn ) a/b - приращение величины усилия, прикладываемого к рычагу,
где а = 115 - длина рычага, соединенного с тросом, мм;
b = 40 - длина рычага, соединенного с испытываемым стержнем, мм;
= N/F - приращение нормального напряжения на этапе нагружения,
где F - площадь поперечного сечения стержня.
2. Заполнить строки А1,2 и В1,2 таблицы
(Аi)n,n+1= Ai,n+1Ai,n, (Bi)n,n+1= Bi,n+1 Bi,n ,
где (Аi)n,n+1, (Bi)n,n+1- приращения показаний тензодатчиков на этапе нагружения.
3. Заполнить строки Аср и Bср
Асрi=(А1,i+А2,i)/2, Bсрi=(B1,i+B2,i)/2,
где Асрi, Bсрi - усредненные приращения показаний продольных и поперечных датчиков на этапе нагружения.
4. Заполнить строки прод и поп .
При электротензометрировании величины относительных линейных деформаций определяются по формулам
прод=АсрК, поп=ВсрК,
где прод , поп - величины приращения деформаций на этапе нагружения, соответственно в продольном и поперечном сечениях;
К - коэффициент чувствительности тензодатчиков.
5. Построить график зависимости (пр) значения и пр, на этапах нагружения определять суммированием приращений и пр на предыдущих этапах.
6. Определить среднюю величину тангенса угла наклона графика (пр)
7. Определить отношение поп /прод на каждом этапе нагружения.
8. Написать краткие выводы о характере работы материала при одноосном растяжении и графике зависимости (пр).
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5
Испытание на срез
Цель работы: 1. Изучение поведения различных материалов при испытании на срез.
2. Определение предела прочности при срезе и сравнение его с пределом прочности при растяжении.
Задача работы:
1.Экспериментально обнаружить, что срез сопровождается деформациями изгиба и смятия.
Основные понятия
Срез - это разрушение в результате сдвига одной части материала относительно другой, возникающее под действием касательных напряжений.
Расчет на срез и выбор допускаемого напряжения при срезе (Т) основан на теории чистого сдвига, согласно которой
= G
где () = 0,5() - по третьей теории прочности; () = 0,6() - по четвертой теории прочности; G - модуль сдвига; - угол сдвига, () - допускаемое напряжение на растяжение (основное допускаемое напряжение).
Элементы конструкций, работающие на срез (заклепки, болты, шпонки, врубки и т.п.), обычно одновременно со срезом испытывают изгиб и смятие, что отличает данное напряженное состояние от состояния чистого сдвига. Поэтому определение величины допускаемого напряжения при срезе должно основываться на опытных данных.
Величина сопротивления срезу ср , определяемая по результатам испытания на срез, в известной мере условна, так как при лабораторных испытаниях сказывается влияние изгиба и смятие образца, доля которых зависит от условий испытания (соотношения диаметра образца и толщины срезающих ножей, плотности посадки образца в отверстия приспособления, наличия зазоров между ножами приспособления, степени затупления кромок рабочего отверстия и т.п.), а также свойств материала образца.
Испытание на двойной срез предпочтительнее, так как снижает влияние изгиба. Уменьшение толщины срезающих ножей увеличивает смятие, а увеличение зазоров - изгиб. Практикой установлены оптимальные условия испытания на срез: толщина срезающего ножа равна приблизительно диаметру образца, между ножами приспособления должна обеспечиваться скользящая посадка. Посадка с натягом образца в отверстии ножа не допускается.