- •Предисловие
- •Введение
- •Лабораторная работа № 1 «Определение модуля упругости и коэффициента Пуассона».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Объект испытаний.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Порядок сборки стенда.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №1. Определение модуля упругости и коэффициента Пуассона.
- •Модуль упругости:
- •Коэффициент Пуассона:
- •Лабораторная работа № 2 «Испытание на срез».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Порядок сборки стенда.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №2. Испытание на срез.
- •Результаты испытаний:
- •Касательное напряжение в плоскости среза:
- •Выводы:
- •Лабораторная работа № 3 «Определение модуля сдвига при испытании стержня на кручении».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Порядок сборки стенда.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №3. Определение модуля сдвига при испытании стержня на кручении.
- •Среднее арифметическое значение приращения угла закручивания:
- •Модуль сдвига:
- •Выводы:
- •Лабораторная работа № 4 «Проверка закона распределения нормальных напряжений в поперечном сечении прямого бруса при поперечном изгибе».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Порядок сборки стенда.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №4. Проверка закона распределения нормальных напряжений в поперечном сечении прямого бруса при поперечном изгибе.
- •Нормальные напряжения в сечениях балки:
- •Теоретическое распределение нормальных напряжений по плоскости сечения, и экспериментальные точки:
- •Лабораторная работа № 5 «Определение линейных и угловых перемещений поперечных сечений статически определимой балки и сравнение результатов испытаний с теоретическими расчетами».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Р асчетная схема стержня.
- •Стержень в системе координат.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №5. Определение линейных и угловых перемещений поперечных сечений статически определимой балки и сравнение результатов испытаний с теоретическими расчетами.
- •Расчетные значения прогиба и углов поворота для данной схемы:
- •Лабораторная работа № 6 «Определение посредством тензометрии главных напряжений при кручении».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Напряженное состояние «чистый сдвиг»
- •Главные напряжения при чистом сдвиге
- •Порядок сборки стенда.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №6. Определение посредством тензометрии главных напряжений при кручении.
- •Нормальные напряжения в сечениях балки:
- •Теоретическое распределение нормальных напряжений по плоскости сечения, и экспериментальные точки:
- •Лабораторная работа № 7 «Определение посредством тензометрии главных напряжений при совместном действии изгиба и кручения».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Компоненты напряженного состояния.
- •Порядок сборки стенда.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №7. Определение посредством тензометрии главных напряжений при совместном действии изгиба и кручения.
- •Расчетная схема неидеального стержня.
- •Порядок сборки стенда.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №8. Определение критической силы для сжатого стержня большой гибкости.
- •Экспериментальное значение критической силы:
- •Теоретическое значение критической силы:
- •Лабораторная работа № 9 «Испытание на растяжение».
- •Характеристика лабораторной установки.
- •Краткие теоретические сведения.
- •Порядок выполнения лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
- •Протокол лабораторной работы №9. Испытание на растяжение.
- •Эскиз образца:
- •Размеры образца до испытаний:
- •Результаты опыта:
- •Диаграмма растяжения:
- •Характеристики прочности:
- •Диаграмма условных напряжений:
- •Характеристики пластичности:
- •Заключение
- •Литература
- •Содержание
Порядок выполнения лабораторной работы.
Собрать установку в соответствии с описанием установки.
Подключить электронный измеритель деформации (ИД).
Нагрузить стержень (объект испытаний) силой Р = 1 кН, для устранения зазоров в силовой цепочке стенда. Снимите показания ИД для четырех тензорезисторов.
Нагрузить стержень последовательно силой 2 кН, 3 кН, 4 кН, 5 кН, контролируя величину силы по показаниям индикатора установленного на силоизмеритель. На каждом уровне силы снимите показания ИД.
Подсчитать среднюю разность показаний ИД (nz, nх) для ступени нагружения P = 1 кН.
Определить приращение продольной и поперечной деформаций, соответствующие приращению силы P = 1 кН по формулам:
z = К nz, х = К nх,
где К - цена единицы дискретности ИД.
Вычислить модуль упругости по формуле:
Вычислить коэффициент Пуассона по формуле:
,
Сравнить результаты с табличными данными.
Примечание: результаты опыта должны быть в пределах:
для стали:
Е = (1,9…2,1)105 МПа,
= 0,25…0,3.
Для алюминиевого сплава:
Е = (0,68…0,72)105 МПа,
= 0,32…0,36.
Контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы.
Какова цель данной лабораторной работы?
Что такое изотропия материалов?
Какие упругие постоянные характеризуют изотропные материалы?
Сколько линейно независимых упругих постоянных имеют изотропные материалы?
Сформулируйте закон Гука.
Что такое модуль упругости?
Как определяется модуль упругости?
Что характеризует модуль упругости?
Как экспериментально определяется модуль упругости?
Как определяют относительную продольную деформацию опытным путём?
Что такое коэффициент Пуассона?
Как определяется коэффициент Пуассона?
Что характеризует коэффициент Пуассона?
Как экспериментально определяется коэффициент Пуассона?
В каких единицах измеряется модуль упругости и коэффициент Пуассона?
Какая зависимость существует между упругими постоянными изотропного материала?
Какие средние значения имеют упругие постоянные стали?
Протокол лабораторной работы №1. Определение модуля упругости и коэффициента Пуассона.
Цель работы: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Испытуемый материал .
Номер накладки .
Схема и исходные размеры накладки:
h=______мм b=______мм l=_______мм F=_______мм2
Результаты испытаний:
Показания ИД |
Растягивающее усилие P |
||||
1 кН |
2 кН |
3 кН |
4 кН |
5 кН |
|
nz (1 канал) |
|
|
|
|
|
nz (2 канал) |
|
|
|
|
|
nx (3 канал) |
|
|
|
|
|
nx (4 канал) |
|
|
|
|
|
Средняя разность показаний ИД при ступени нагружения ΔP=1кН:
Δnz1 |
|
|
|
|
Δnz1 |
|
|
|
|
Δnx1 |
|
|
|
|
Δnx2 |
|
|
|
|
Приращение продольной и поперечной деформаций при ступени нагружения ΔP=1кН:
____________________________________________
____________________________________________
здесь
- цена единицы дискретности ИД.
