2.Определение цены полосы

Определение цены полосы рассмотрим на примере чистого изгиба

( рис.9.2,а).При чистом изгибе нормальные напряжения в продольных (горизонтальных) сечениях отсутствуют. Следовательно, разность представляется одним только напряжением ₁, параллельным оси балки, определяемым по известной формуле

.

По высоте сечения напряжения меняется закону и изохромы на этом участке (рис. 2,б) – прямые полосы, параллельные оси балки, расположенные на равных друг друга расстояниях.

Средняя полоса расположена на нейтральной линии (  = 0)

Две ближайшие к (сверху и снизу) полосы – полосы первого порядка. Напряжения здесь равны цене полосы - полосы первого порядка. Напряжения здесь равны цене полосы _оt ( =). Следующие две полосы соответствуют вдвое большему напряжению

2_о( = 2).

Цену полосы найдем, деля _max на число полос с одной стороны:

Если по разным причинам число полос трудно установить (неполное число,краевой эффект).замеряем средний шаг полос d в средней части образца.

Тогда

3. Определение коэффициента концентрации напряжений

При чистом изгибе одно из главных напряжений равно нулю. Такое же напряженное состояние существует вблизи ненагруженного края любой пластинки. На рис.9.3 дана картина изохром для консоль со ступенчатым изменением высоты. Темные полосы по верхнему краю консоли

Рис 9.3

пронумерованы. Напряжения в точке .где на край выходит полос, имеющая порядок I, равно _ot. В точке выхода полосы 2 напряжение равно 2_ot и т.д. Отложив по вертикали все напряжения в одном масштабе, построим эпюру краевых напряжений. Вблизи угла максимальные напряжения резко увеличиваются. Номинальные напряжения (_ном), получаемые теоретически без учета концентрации) при приближении к углу продолжают увеличиваться линейно (пунктир). Коэффициент концентрации напряжений определим из выражения

Внутри пластинки оптический метод не дает возможности

непосредственно определить величины и Ох по отдельности. Одним из дополнительных приемов для решения этой задачи состоит в следующем. При помощи высокоточных приборов замеряют изменение толщины пластинки t в различных точках. По закону Гука для плоского напряженного состояния

Зная отдельно значения сумм и разностей напряжений, легко под­считать и сами напряжения.

4. Порядок проведения работы прет просвечивании модели в белом свете

Первый опыт. .

1. Замерить размеры поперечного сечения балки и разместить балку на опорах.

2. Нагружая балку, вывести зеленую полосу на крайние волокна и записать нагрузку.

3. Подсчитать число зеленых полос между нейтральной осью балки и крайними волокнами.

4. Разгрузить балку и определить опытные напряжения в крайних волокнах.

5. Рассчитать теоретические напряжения в тех же точках попере­чного сечения балки и установить процент погрешности.

Второй опыт.

1. Замерить размеры образца и вставить его в захваты нагружа­ющего устройства.

2. Заданием начальной нагрузки добиться появления зеленого цвета в точке, прилегающей к концентратору напряжений.

3. Увеличить нагрузку, ведя счет смен зеленого цвета в указанной точке. Зафиксировать конечную нагрузку, соответствующую целому числу смен зеленого цвета.

4. Определить приращение напряжения в точке, расположенной у отверстия.

5. Определить номинальное напряжение. Подсчитать опытный коэффициент концентрации напряжений и сравнить его теоретическим значением.

6. Выключать установку.