- •Кафедра
- •Размеры образцов
- •Диаграммы напряжений
- •6.Диаграммы напряжений
- •Опыт №4 Определение модуля нормальной (продольной) упругости и коэффициента Пуассона
- •Лабораторная работа №2
- •Экспериментальное изучение деформации кручения
- •Опыт №1.Экспериментальное изучение процессов деформации
- •И разрушения стержней при кручении
- •Опыт №2. Исследование напряженно-деформированного состояния тонкостенного вала при изгибе с кручением
- •Лабораторная работа № 6
- •Лабораторная работа № 7 исследование явления потери устойчивости при сжатии прямых стрежней
- •Лабораторная работа № 9
- •2. Описание экспериментальной установки
- •Исследование плоской статически неопределимой рамы
- •2. Описание экспериментальной установки
- •Лабораторная работа №12
- •2. Определение твердости по Бринеллю.
- •5. Определение твердости по Роквеллу
Лабораторная работа № 7 исследование явления потери устойчивости при сжатии прямых стрежней
1. Цель работы
Ознакомиться с явлением потери устойчивости при сжатии стрежней.
Исследовать влияние способа закрепления на устойчивость стрежня.
Определить зависимость критических напряжений от гибкости стрежней.
2. Схема установки
Работа проводится на испытательной машине SFZ-1. Для реализации различных способов закрепления концов стрежня используется захватное устройство. Оно состоит из основания 3 и двух щек 4 для установки и закрепления устройства на захватах испытательной машины.
В прорезь упора 2 устанавливают образец 1. Если винты 5 не закрепляют конец образца, реализуется шарнирное закрепление в плоскости минимальной жесткости. Когда 4 винта 5 завинчены до упора с образцом, закрепление можно считать абсолютно жестким. Таким образом, появляется возможность испытаний на продольную устойчивость в трех вариантах закрепления стрежня: оба конца закреплены шарнирно (μ =1); один конец закреплен жестко, а другой – шарнирно (μ =0,7); оба конца жестко защемлены (μ =0,5).
3. Размеры образцов
№ образца |
l, мм |
b, мм |
h, мм |
Imin, мм4 |
A, мм2 |
imin, мм |
1 |
315 |
20 |
4 |
2666,67 |
80 |
5,77 |
2 |
310 |
13 |
5 |
915,42 |
75 |
3,49 |
3 |
225 |
14 |
4 |
914,67 |
56 |
4,04 |
4. Расчётные формулы
где ,E= 2105МПа;где,lф=lпри μ =1,lф=l– l0при μ =0,7,lф=l– 2l0при μ =0,5;
5. Результаты расчёта,
№ образца |
μ =1 |
μ =0,7 |
μ =0,5 | |||||||||||
lф, м |
λ |
Ркр, Н |
, МПа |
lф, м |
λ |
Ркр, Н |
σкр, МПа |
lф, м |
λ |
Ркр, Н |
σкр, МПа | |||
1 |
315 |
54,59 |
25000 |
312,5 |
275 |
33,36 |
52500 |
656,3 |
235 |
20,36 |
133000 |
1662,5 | ||
2 |
310 |
88,83 |
75000 |
1000 |
270 |
58,02 |
127000 |
1693,33 |
230 |
32,95 |
179000 |
2386,7 | ||
3 |
225 |
55,69 |
30000 |
535,71 |
185 |
32,05 |
80000 |
1428,57 |
145 |
17,95 |
125000 |
2232,1 |
6. Графики зависимостей и
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
6750 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
6000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
5250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
4500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
3750 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
3000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
1500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
750 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
10 20 30 40 50 60 70 80 90 |
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λ |
|
|
5.Выводы: Зависимость напряжения от гибкости нелинейная, с ростом гибкости напряжения уменьшаются. Чем больше длина стержня и меньше его поперечное сечение, тем меньше нужно приложить на него нагрузку для потери устойчивости.
Лабораторная работа № 8
УДАРНАЯ ПРОБА МАТЕРИАЛОВ
1. Цель работы
1. Ознакомиться с характером деформации и разрушения материалов при ударном воздействии нагрузки.
2. Определить ударную вязкость различных материалов.
2. Эскиз установки
3. Эскиз образца
4. Таблица наблюдений
Материал |
b, мм |
h, мм |
А, м2 |
U, Дж |
a, Дж/м2 |
Сталь |
10 |
7,5 |
75 |
40 |
0,53 |
Чугун |
8 |
8 |
64 |
2 |
0,03 |
5. Расчётные формулы
6. Выводы: Мы ознакомились с характером деформации и разрушения материалов при ударном воздействии и определили ударную вязкость для стали и чугуна. У стали ударная вязкость больше, чем у чугуна. Коэффициент ударной вязкости характеризует способность материала сопротивляться ударной нагрузке. Чугун материал хрупкий, сталь пластичная, так как при разрушении значительно деформировалась. Этим объясняется большая разница в коэффициентах ударной вязкости.