Проведення роботи.

Зразок (рис.12) для випробування установлюється в вигляді паралелепіпеда з квадратним перерізом 10 х 10 мм і висотою 50 мм з надрізом глибиною 2 мм (переріз руйнування 10 х 8 мм). В перерізі припустимого руйнування, при чому удар приходиться на поверхню, яка протилежна надрізу. Молот установлюється на рамі 5 і фіксується защіпкою 7. Зразок установлюється на опорах 8. При звільненні защіпки молот ударяє по зразку і руйнує його. По різниці показників важеля визначаємо роботу руйнування. За формулою (2) находимо ударну вязкість. Дані заносимо в протокол випробувань № 10.

Протокол випробувань

до лабораторної роботи №10

До руйнування	Після руйнування

Лабораторна робота № Визначення переміщень при згині стальної балки прямокутного поперечного перерізу, що вільно лежить на двох опорах

Мета роботи: експериментальна перевірка формул для визначення стріли прогину та кута повороту балки, що лежить на двох опорах і навантажена зосередженими зовнішніми силами.

Загальні відомості: багато конструкційних елементів в процесі експлуатації працюють в умовах згину. Згин виникає у разі, коли на елемент, що розглядається, зовнішні навантаження діють перпендикулярно до його поздовжньої осі. Прикладом такого навантаження може бути балки перекриття, мостові переходи і т.д. Розрахунки на міцність і детальний розгляд методики визначення розмірів поперечних перерізів такого роду конструкційних елементів було наведено у попередніх лабораторних роботах. Розрахунок переміщень, а відповідно визначення жорсткості в елементі конструкції, що працює на згин, являє собою визначення величини пружного переміщення точок системи під дією зовнішнього навантаження, а також добір таких розмірів його поперечного перерізу, за яких ці переміщення не будуть перевищувати встановлених нормами меж.

В основу аналітичного розрахунку і прогнозування поведінки балкової пружної системи покладено спрощений вираз диференціального рівняння кривизни плоскої кривої яке в курсі опору матеріалів має назву «рівняння пружної лінії балки»

, (1)

де w(x) – прогин балки; M(x) – згинальний момент; EI(x) – жорсткість поперечного перерізу.

Викривлену дією зовнішнього навантаження поздовжню вісь балки називають зігнутою віссю, або ж пружною лінією балки.

Вертикальне переміщення центру ваги поперечного перерізу горизонтально розміщеної балки називають прогином балки і позначають літерою (w), а кут (θ), на який повертається при цьому поперечний переріз відносно свого початкового положення, ─ кутом повороту перерізу.

Інтегруючи спрощене диференціальне рівняння (1), визначають кут повороту θ(x) і прогин w(x) балки. Один раз інтегруючи, матимемо вираз для кута повороту θ(x) поперечного перерізу, а інтегруючи другий раз, знаходимо вираз для прогину w(x), тобто вертикального його переміщення.Такий спосіб визначення переміщень в балочних пружних системах отримав назву «Метод початкових параметрів».

Формули по визначенню переміщень:

(2)

(3)

Статичні параметри Q₀, M₀, визначають із умов рівноваги балки; а геометричні параметри θ₀, w₀ визначають із граничних умов.