лаб. раб. сопротивление_материалов
.pdf
71
Сопоставление расчетных перемещений с данными эксперимента
v |
v(Э) v(T ) |
100% |
|
v(Э) |
|||
|
|
(Э) (T ) 100%
(Э)
Контрольные вопросы
1.Что понимается под прогибом и углом поворота поперечного сечения балки?
2.Как проверить справедливость закона Гука при изгибе балки?
3.Чему равны экспериментальные значения прогиба и угла поворота при максимальном значении силы F?
4.Назовите метод расчета прогиба и угла поворота. Изложите основные положения этого метода.
Работа зачтена ____________________________ Дата ____________
(подпись преподавателя)
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ВНЕЦЕНТРЕННОМ РАСТЯЖЕНИИ ПРЯМОГО СТЕРЖНЯ
Цель работы: экспериментальная проверка формулы для нормальных напряжений.
Машина - ______________________
Характеристики образца
Материал - ____________________
Модуль упругости Е = ___________
Размеры поперечного сечения:
Толщина h = _________________Ширина b = __________________
Площадь поперечного сечения А = b·h = ____________________
Момент сопротивления поперечного сечения Wz= Эксцентриситет приложения нагрузки е = __________________
72
Схема установки
Таблица наблюдений
|
Нагрузка |
Показания приборов и их приращения |
|
||||
|
F (кГ) |
В |
|
В |
С |
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средние приращения: Вср = |
|
Сср = |
|
|||
Среднее приращение нагрузки |
Fcр = |
|
|
|
|||
Данные о приборах для измерения деформаций
Название - _________________________________________________
База L = ____________________________
Цена деления k = ____________________
Обработка опытных данных
Деформации, соответствующие среднему приращению нагрузки
73
B Bср k L
C Cср k L
Напряжения, соответствующие среднему приращению нагрузки
B(э) = Е ·εВ =
С(э) Е ·εС =
Расчетные напряжения
B(Т ) =
С(Т ) =
Сопоставление расчетных напряжений с результатами эксперимента
|
|
|
B(Э) |
B(Т ) |
100% = |
|
|
|
|
||||
B |
|
|
В(Э) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
C |
|
|
C(Э) |
C(Т ) |
|
100% = |
|
|
|||||
|
C(Э) |
|
||||
|
|
|
|
|
||
Контрольные вопросы
1.Запишите формулу для нормальных напряжений в произвольной точке поперечного сечения образца.
2.Изобразите график распределения нормальных напряжений в поперечном сечении образца.
3.Как устроен и работает тензометр ?
4.Стрелка тензометра переместилась от нуля на 25 делений. Определите соответствующую величину деформации.
5.Что такое ядро сечения ?
Работа зачтена _____________________________ Дата ___________
(подпись преподавателя)
74
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ИЗГИБЕ И КРУЧЕНИИ ТОНКОСТЕННОЙ ТРУБКИ
Цель работы: экспериментальная оценка точности расчетных формул.
Схема нагружения трубки с указанием мест расположения тензорезисторов
Характеристики трубки
Материал - _______________________________
Модуль упругости Е = _____________________
Коэффициент Пуассона μ = _________________
Наружный диаметр D = _____________________
Внутренний диаметр d = ___________________
Размеры: а = __________ , l = ___________
Данные приборов и аппаратуры
Название - _________________________________________________
База - __________________
Измеритель деформаций - ____________________________________
Цена деления шкалы измерителя k = _________________
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица наблюдений |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Прираще- |
|
Отсчеты и приращения отсчетов по |
|
||||||||||||||||||
|
Нагруз- |
|
|
|
|
измерителю деформаций |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ние |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
ка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Направления |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
нагрузки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
F (кГ) |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
t |
v |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
F (кГ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nx |
|
Nx |
|
Nt |
|
Nt |
Nv |
|
Nv |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fср = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nx.ср.= |
|
|
|
|
Nt.ср= |
Nv.ср= |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обработка опытных данных |
|
|
|
|||||||||||
|
|
Определение величин и направлений главных напряжений, |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
соответствующих |
Fср |
|
|
|
|||||||
Линейные деформации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
εx = k · |
|
|
Nx,ср = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
εt = k · |
|
|
Nt,ср = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
εv = k · |
|
|
Nv,ср = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Главные деформации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
1 |
x v |
|
1 |
x t 2 v t 2 |
= |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
3 |
x v |
|
|
1 |
x t 2 v t 2 |
= |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Главные напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
(Э) |
|
|
Е |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
1 |
1 2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
(Э) |
|
|
Е |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
3 |
1 2 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Направления главных напряжений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
tg2 0(э) |
|
x v 2 t = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
76
0(э) =
Расчет главных напряжений
Сопоставление результатов расчета с экспериментом
1 |
|
|
1(Э) |
1(Т ) |
|
100% = |
||
|
|
|
1(Э) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
|
|
|
|
3(Э) |
3(Т ) |
|
100% = |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
3(Э) |
|
|||
0 |
|
|
0(Э) |
0(Т ) |
|
100% = |
||
|
|
|||||||
|
|
0(Э) |
|
|||||
Контрольные вопросы
1.Объясните порядок проведения эксперимента.
2.Какие внутренние силовые факторы имеют место в поперечном сечении трубки?
3.Какие напряжения возникают в поперечном сечении трубки? Как они определяются теоретически?
4.Какое напряженное состояние имеет место в исследуемой точке?
5.Укажите, какие точки трубки являются наиболее напряженными?
77
6.Каким методом измерялись деформации? Объясните суть этого метода.
Работа зачтена ____________________________ Дата ____________
(подпись преподавателя)
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9
ПРОВЕРКА ТЕОРЕМЫ О ВЗАИМНОСТИ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
Цель работы: экспериментальная проверка теоремы о взаимности перемещений.
Схемы нагружения
Схема № 1
Схема № 2
78
Данные о приборе для измерения перемещений
Название - _________________________________________________
Цена деления k = _____________
Таблица наблюдений
Нагрузка |
Показания и приращения показаний индикатора |
|||||
|
Схема № 1 |
|
Схема № 2 |
|||
F (кГ) |
|
|
||||
А |
|
А |
В |
|
В |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средние приращения: Аср = |
Вср = |
||
Среднее приращение нагрузки Fcр = |
|
|||
Прогибы сечений, соответствующие |
Fcр |
|||
v21 |
= |
Aср k = |
|
|
v12 |
= |
Bср k = |
|
|
Оценка соответствия результатов эксперимента теореме о взаимности перемещений:
Работа зачтена ____________________________ Дата __________
(подпись преподавателя)
79
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УПРУГИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ РАМЫ
Цель работы - экспериментальная проверка расчетных формул.
Схема установки
Характеристики рамы
Материал - ________________________________________________
Модуль упругости Е = __________ Модуль сдвига G = __________
Размеры участков:
l1 = _______ , l2 = ______ , l3 = _________, l4 = ______ , l5 = _______
Плечо а = ________________
Наружный диаметр поперечного сечения D = ___________________
Внутренний диаметр поперечного сечения d = __________________
Осевой момент инерции поперечного сечения Iz = _______________
Полярный момент инерции поперечного сечения Iр = _____________
Приборы для измерения перемещений
Название: _____________________________
Цена деления k = _______________________
Таблица наблюдений
Нагрузка |
Показания и приращения показаний индикаторов |
|||||
F (кГ) |
N1 |
N1 |
N2 |
N2 |
N3 |
N3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средние |
|
|
приращения: N1ср = |
N2ср = |
N3ср = |
80
Обработка результатов измерений
Среднее приращение нагрузки Fср = __________________________
Перемещения, соответствующие среднему приращению нагрузки: Вертикальное перемещение y(э) = N1ср ·k = __________________
Горизонтальное перемещение z(э) = N2ср ·k = ________________
Угол поворота x(э) = N3ср ·k /a = ___________________________
Расчет перемещений
Сопоставление результатов расчета и эксперимента
1 |
|
|
y(Э) y(Т ) |
100% = |
||
|
|
y(Э) |
||||
2 |
|
|
z(Э) z(Т ) |
|
100% = |
|
|
|
|||||
|
z(Э) |
|
||||
3 |
|
|
|
x(Э) x(Т ) |
|
100% = |
|
|
|
||||
|
|
x(Э) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы |
1.Сформулируйте цель лабораторной работы.
2.Как проверить, подчиняется ли материал стержня закону Гука?