4093
.pdf
|
|
|
|
Приложение № 6 |
|
|
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 |
|
|
|
|
ИСПЫТАНИЕ СТАЛЬНОЙ БАЛКИ НА ЧИСТЫЙ ИЗГИБ |
|
|
|
|
Машина: Установка для испытаний на изгиб |
|
|
|
|
Сечение балки – двутавр № 10 |
|
В дальнейшем расчетные параметры: |
|||
|
l |
= 2 м |
|
- пролет балки |
k |
|
= 10 5 |
м |
- коэффициент увеличения прибором абсолютной |
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
деформации базы тензодатчика, |
k |
u |
= 10 −5 |
м |
- цена деления индикатора часового типа, |
|
|
|
|
|
J x =245 10-8 м4 |
- момент инерции сечения балки относительно |
|||
|
|
|
|
нейтральной оси |
Е = 2.1 105 |
МПа |
- модуль упругости материала балки |
||
a= 1 м |
|
- расстояние от оси опоры до расчетного сечения |
||
Lp = 0.45 м |
|
- расстояние между сосредоточенными силами |
||
b = 0.5 м |
|
- высота подъема оси индикатора №2 по отношению к оси балки |
||
Экспериментальные величины:
Нормальные напряжения σ |
|
= |
Tcpi |
×E |
|
i |
|
||||
|
|
|
0.02×kT |
||
|
|
|
|
||
σ1 = |
|
|
|
σ 2 = |
|
σ |
3 = |
|
|
|
|
σ 4 = |
|
|
|
σ 5 = |
|
|
Прогиб середины балки |
f = ku ×DTycp1= |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Угол поворота опорного сечения ϕ = |
k |
u |
×DTУ СР2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Таблица экспериментальных данных при изгибе двутавровой балки |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Р |
Р |
Т1 |
Т1 |
Т2 |
Т2 |
Т3 |
|
Т3 |
|
Т4 |
|
Т4 |
Т5 |
Т5 |
Ty1 |
Ту1 |
Ty2 |
Ту2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т = |
|
Т |
|
Т |
|
|
|
|
Т |
|
|
|
Т = |
|
Т = |
|
Т |
|
|
|
ср1 |
|
ср2 |
|
ср3 |
|
|
|
|
ср4 |
|
|
ср5 |
|
сру |
|
сру |
|
|
|
|
= |
|
= |
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
= |
|
1= |
|
2= |
|
|
Теоретические величины:
Приращение изгибающего момента в расчетном сечении
DM = DP ×(l - Lp ) / 2
Нормальные напряжения σi |
= |
DM ×yi |
|
J x |
|||
|
|
σ1 = |
|
σ 2 = |
σ |
3 |
= |
σ 4 = |
|
σ5 = |
Прогиб балки в середине |
||
|
|
DP×(l -L |
p |
) (l -Lp )2 |
(2l -Lp ) Lp |
|
|
|
|
||||||||||
f = |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
= |
|
|
||
E×J |
|
|
|
|
|
24 |
16 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Угол поворота опорного сечения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ϕ = |
|
DP×(l -L |
p |
) |
(2l +Lp )(l -Lp ) |
+ |
Lp |
+ |
(l -Lp )2 |
= |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
2×E×J |
|
|
|
|
12l |
|
2 |
12l |
||||||||||
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Выводы:_____________________________________________________________
___________________________________________________________________
Подпись студента_______________________
Подпись преподавателя___________________
Приложение № 7
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
ИСПЫТАНИЕ СТАЛЬНОЙ БАЛКИ НА ПОПЕРЕЧНЫЙ ИЗГИБ
Машина: Установка для испытаний на изгиб
Сечение балки – двутавр № 20 а
В дальнейшем расчетные параметры:
k = 10 5 |
м |
- коэффициент увеличения прибором абсолютной |
T |
|
|
|
|
деформации базы тензодатчика, |
k |
u |
= 10 −5 |
м |
- цена деления индикатора часового типа, |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J x =2370 10-8 м4 |
- момент инерции сечения балки относительно |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
нейтральной оси |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Е = 2 105 МПа |
- модуль упругости материала балки |
|
|
|
||||||||||||||||
a= 0.5 м |
|
|
|
- расстояние от оси опоры до расчетного сечения |
||||||||||||||||
|
|
Таблица экспериментальных данных при изгибе двутавровой балки |
||||||||||||||||||
Р |
Р |
Т1 |
|
Т1 |
Т2 |
Т2 |
Т3 |
Т3 |
|
Т4 |
|
Т4 |
|
Т5 |
Т5 |
Ty1 |
Ту1 |
Ty2 |
Ту 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
Т |
|
Т |
|
|
Т |
|
|
|
Т |
|
Т = |
|
Т |
|
|
|
|
ср |
|
|
ср |
|
ср |
|
|
ср |
|
|
|
ср |
|
сру |
|
ср |
|
|
|
|
1= |
|
|
2= |
|
3= |
|
4= |
|
|
|
5= |
|
1= |
|
у2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
Экспериментальные величины: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Нормальные напряжения σ i = |
|
Tcpi |
×E |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
0.02×kT |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
σ1 = |
|
|
σ 3 |
= |
|
σ 2 = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
σ 4 = |
|
|
σ 5 = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Прогиб середины балки f = ku ×DTycp1=
Угол поворота опорного сечения ϕ = ku ×DTУ СР2 =
0.1
Теоретические величины:
Приращение изгибающего момента в расчетном сечении
|
|
DM = DP ×a / 2 |
|
||||||
Нормальные напряжения σi = |
DM ×yi |
|
|||||||
J x |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
σ1 = |
σ 2 = |
|
|
|
|
|
|||
σ3= |
σ5 = |
|
|
|
|
|
|||
σ 4 = |
|
|
|
|
|
||||
Прогиб балки в середине |
f = |
|
DP×l3 |
|
|
= |
|
||
|
|
48×E×J x |
|
||||||
Угол поворота опорного сечения ϕ = |
|
|
DP×l 2 |
= |
|||||
16×E×J x |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||
Выводы:___________________________________________________
__________________________________________________________
Подпись студента_______________________
Подпись преподавателя___________________
Приложение № 8
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
ВНЕЦЕНТРЕННОЕ РАСТЯЖЕНИЕ СТАЛЬНОГО СТЕРЖНЯ
|
|
|
Машина: Разрывная Р-5 |
|
|
||||
|
|
|
Тензометры рычажные |
|
|
||||
База тензометра S = 2 см. |
|
|
|
|
|
|
|||
Цена деления шкалы тензометра m = 0.0001 см. |
|
|
|||||||
Эксцентриситет приложения растягивающей нагрузки e =3см= 0.03 м. |
|||||||||
Приращение нагрузки |
Р=10 кН. |
|
|
|
|
|
|
||
Ширина сечения b = 2 см = 0.02 м. |
|
|
|
|
|
|
|||
Высота сечения h = 6 см = 0. 06 м. |
|
|
|
|
|
||||
|
Таблица результатов наблюдений |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нагрузка |
Приращение |
|
Показание |
|
|
Показание |
Приращение |
Приращение |
|
Р, Кн |
нагрузки |
|
тензометра |
|
|
тензометра |
показания |
показания |
|
|
Р , Кн |
|
Т1 |
|
|
|
Т2 |
Т1 |
Т2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТiСР = |
∑ |
|
Тi |
= |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Определить:
5. Геометрические характеристики сечения стального образца:
Площадь сечения А = |
см2 = |
м 2 . |
Момент инерции сечения относительно центральной оси
|
b×h3 |
||
J = |
|
= |
|
12 |
|||
Y |
|
||
см4 = |
м4 . |
Радиус инерции сечения
i = |
JY |
= |
см = |
м. |
|
||||
y |
A |
|
|
|
Момент сопротивления сечения при изгибе
|
b×h2 |
3 |
|
|
3 |
|
W = |
|
= |
см |
= |
м |
|
6 |
|
|||||
Y |
|
|
|
|
|
|
2. Изгибающий момент в исследуемом поперечном сечении образца
DMY =DP×e =
3.Нормальные напряжения в исследуемом поперечном сечении образца по теоретическому расчету
σ1= |
P |
− |
|
MY |
|
= |
||
A |
WY |
|||||||
|
||||||||
|
|
|
||||||
σ 2 = |
|
P |
+ |
|
MY |
= |
||
A |
|
WY |
||||||
|
|
|||||||
|
|
|
|
|||||
4. Нормальное напряжение в центре тяжести исследуемого поперечного сечения образца по теоретическому расчету
σ |
0 |
= Р = |
|
А |
5. Координату нулевой линии по теоретическому расчету
i 2
x= − x P =
6.Нормальные напряжения в исследуемом поперечном сечении образца по данным опыта Ya
σ1 = DТ1СР × m × E =
S
σ 2 |
|
DТ2 СР |
× m |
|
= |
|
|
× E = |
|
S |
|
|||
|
|
|
|
|
7. Координату нулевой линии по данным опыта
a x = - h × σ 2 + σ1 =
2 σ 2 -σ1
ПОСТРОИТЬ:
Эпюры нормальных напряжений в исследуемом сечении образца
По теоретическому расчету |
По данным опыта |
|
|
|
|
Подпись студента______
Подпись преподавателя_____
Приложение № 9
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9
ВНЕЦЕНТРЕННОЕ СЖАТИЕ СТАЛЬНОГО СТЕРЖНЯ
Машина: Пресс 100т Диаметр сечения d = 80 мм. Высота стержня h= 300 мм.
Журнал испытаний
Нагрузка |
|
Т1 |
Т1 |
|
Т2 |
Т2 |
Т3 |
Т3 |
Т4 |
Т4 |
Р кН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т1ср = |
|
|
Т2ср = |
|
Т3ср = |
|
Т4ср = |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Обработка результатов: |
|
|
|||
1. Абсолютная деформация базы тензометров: |
|
|
|
|||||||
D S = DT cp ×10−5= |
|
|
|
|
|
|||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D S2 =DT12cp ×10−5 |
= |
|
|
|
|
|
||||
D S |
=DT cp ×10−5 = |
|
|
|
|
|
||||
D S34 |
= DT34cp ×10−5 = |
|
|
|
|
|
||||
2. Вычисляются продольная и поперечная относительные деформации, делением на базу S = 0.02 м:
ε |
i |
= |
Si |
= |
|
0.02 |
|||||
|
|
|
|||
ε1 = |
ε 2 = |
||||
|
|||||
ε |
3 = |
|
ε 4 = |
||
4. Вычисляются нормальные напряжения по закону Гука в МПа
|
|
|
|
|
|
|
|
σ i = E εi |
σ1 = |
|
|
|
|
|
|
|
σ 3 = |
σ 2 = |
|
|
|
|
|
|
|
σ 4 = |
|
|
|
|
|
|
Вычисления по теоретическим формулам: |
||
1. Геометрические характеристики сечения стального образца: |
||||||||
Площадь сечения А = |
|
π d 2 |
||||||
|
= м 2 . |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Момент инерции сечения относительно центральной оси |
||||||||
J = π d 4 = |
|
|
м4 . |
|||||
|
64 |
|
|
|
|
|
||
Радиус инерции сечения |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i = |
|
|
J |
d |
|
|
||
|
|
|
= |
= |
м. |
|||
|
||||||||
|
|
|
A |
4 |
|
|
||
Момент сопротивления сечения при изгибе |
||||||||
W = π d 3 = |
|
м3 |
||||||
|
32 |
|
|
|
|
|||
2. Изгибающий момент в исследуемом поперечном сечении образца
DM = DP×e = кНм
3.Нормальные напряжения в исследуемом поперечном сечении образца по теоретическому расчету
σ1 = − |
P |
M |
|
A |
− W |
= |
|
|
|
|