Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Белорусский национальный технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Posobie_k_laboratornym_rabotam_iyun_2012

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

31.05.2015

Размер:

1.72 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 1111

Т е о р е т и ч е с к и й р а с ч е т

Реакции опор балки

0,9

4,5кНм ;

1,1+0,9

1,1

5,5кНм .

1,1+0,9

Изгибающий момент и поперечная сила в расчетном сечении S

MxS YBe1 5,5 0,6 3,3кНм ;

QyS

5,5кН .

Расчетная схема балки и эпюры внутренних сил

F=10 кН

e1=0,6 м

l=a+b=2,0 м

YA=4,5 кН

YA=5,5 кН

a=1,1 м

b=0,9 м

4,5

Эп. Qy, кН

–

5,5

Эп. Mx, кНм

3,3

4,95

Р е з у л ь т а т ы т е о р е т и ч е с к о г о р а с ч е т а

Для вычисления теоретических значений напряжений и угла поворота главных площадок использованы формулы (67), (68), (69),

(70), (71) и (72).

Результаты теоретического расчета приведены в таблице

Величина	Точка S1	Точка S2	Величина	Точка S1	Точка S2
σz, МПа	0	15,12	σmax, МПа	7,85	18,10
S0 , МПа	62,30	58,30	σmin, МПа	-7,85	-2,98
X
yz, МПа	7,85	7,35	α0, град	45	22,09
max, МПа	7,85	10,54	–	–	–

С р а в н е н и е р е з у л ь т а т о в

Отличие напряжений и углов поворота главных площадок опытных и теоретических результатов выражено в процентах и приведено в таблице.

Точки		S1 (S2)				S2
Величина	σmax,	σmin,	τmax,	α0,	σmax,	σmin,	τmax,	α0,
Величина	МПа	МПа	МПа	град	МПа	МПа	МПа	град
	МПа	МПа	МПа	град	МПа	МПа	МПа	град
Опытные	7,73	-7,73	7,73	45	17,94	-3,59	10,77	21,10
Теоретические	7,85	-7,85	7,85	45	18,10	-2,98	10,54	22,09
Отличие, %	1,53	1,53	1,53	0	1,28	20,47	2,18	4,48

Вы в о д ы

Врезультате опытных и теоретических исследований установлено, что материал деформируется в упругой стадии и по закону Гука. Сравнение результатов испытания и теоретических расчетов показало, что их отличие не превышает 5% за исключением меньшего экстремального напряжения в точке S2.

Работу выполнил	Преподаватель
_________________	_________________
Дата _____________

Отчет по лабораторной работе №7 ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ ПРИ ПЛОСКОМ ИЗГИБЕ

Ц е л ь р а б о т ы

Проверить достоверность обобщенного уравнения оси изогнутой балки (метод начальных параметров). Подтвердить пропорциональность зависимости прогибов от нагрузки (закон Гука).

И с х о д н ы е д а н н ы е Требования к испытанию. Нагрузка на балку статическая, рав-

но ступенчатая. Наибольший относительный прогиб не должен превышать допустимого значения ( max/l 1/400).

Используемые формулы – универсальное уравнение упругой оси и уравнение углов поворота сечений балки

(z 0)3

(z a)3

(z l)3

EIν EI

;

EI EI

(z 0)2

(z a)2

(z l)2

Опытная установка – балочный испытатель.

Объект исследования – стальная двутавровая балка № 22,

Jx = 2550 см4 (Е= 206 ГПа).

Измерительные приборы. Стрелочный тензометр

(цена деле-

ния = 0,01 мм), стальная лента.

Схема опытной балки

И6

И4

И8

И3

И5

И1

И7

И2

a = 1,5 м; b = 0,9 м; c = 0,7 м;

l = 2,4 м; z1 = 1,245 м;

d = 0,22 м

Таблица опытных данных

Индикаторы			И1			И2			И3			И4
F,кН	F,кН	n1		n1	n2		n2	n3		n3	n4		n4
0		0			0			0			0
0	15	0		86	0		-73	0		24	0		52

15		86			-73			24			52


	15			79			-68			20			47
30	15	165		79	-141		-68	44		20	99		47


	15			82			-70			21			47
45	15	247		82	-211		-70	65		21	146		47


	15			78			-67			21			47
60	15	325		78	-278		-67	86		21	193		47


	15			83			-65			22			47
75	15	408		83	-343		-65	108		22	240		47


Среднее	Fm=15	n1m=81,6			n2m=- 68,6			n3m=21,6			n4m=48,0
Продолжение таблицы опытных данных
Индикаторы			И5			И6			И7			И8
F,кН	F,	n5		n5	n6		n6	n7		n7	n8		n8
F,кН	кН	n5		n5	n6		n6	n7		n7	n8		n8
	кН
0		0			0			0			0
0	15	0		13	0		13	0		1	0		3

15		13			13			1			3


	15			13			14			1			5
30	15	26		13	27		14	2		1	8		5


	15			14			13			2			4
45	15	40		14	40		13	4		2	12		4


	15			14			15			2			5
60	15	54		14	55		15	6		2	17		5


	15			13			12			2			5
75	15	67		13	67		12	8		2	22		5


Среднее	Fm=15	n5m=13,4			n6m= ‒13,4			n7m=1,6			n8m=4,4

График деформации

400

200

0	20	40	60	F
0
-200			n2
-200

-400

Р е з у л ь т а т ы и с п ы т а н и я Угол поворота опорного сечения A (при z = 0)

( n

)

(48 21, 6) 10 5

1, 2 10 3 рад .

0, 22

Угол поворота сечения S

(при z = z1= 1,245 м)

( n

)

(13, 4 13, 4) 10 5

0 .

0.22

Перемещения за счет осадки опор

1) сечения S (при z = z1 = 1,245 м)

( n

n8m n7m

z) (1, 6

4, 4 1, 6

1, 245) 10 5

2, 4

3, 05 10 5 м;

2) сечения D (при z = a + b + c = 1,5 + 0,9 + 0,7 = 3,1 м)

	( n	n8m n7m	z) (1, 6	4, 4 1, 6	3,1) 10 5
C
	7m	l	2, 4

5, 22 10 5 м.

Опытные перемещения (совместно с осадкой опор)

1)сечения S ν1 n1m α 81,6 1 10-3 81,6 10-5 м ;

2)сечения D ν2 n2m α 68,6 1 10-3 =68,6 10-5м.

Опытные прогибы (без осадки опор)

1) сечения S ν1* ν1 ν1 81,6 10-5 3,05 10-5 78,6 10-5м ;

2) сечения D ν*2 ν2			ν2 68,6 10-5	5,22 10-5 73,82 10-5м .
Больший абсолютный прогиб в точке S						ν*		78,6 10-5м .
							max
Больший относительный прогиб (в точке S)
	ν*	78,6 10-5	32,75 10-5	1		f		1
	1								.
									.
	l	2,4	3053		l			400

Т е о р е т и ч е с к и й р а с ч е т Расчетная схема балки и эпюра изгибающих моментов

	YA=5,625 кН			F=15,0 кН
	YA=5,625 кН			F=15,0 кН	YB=9,375 кН

A				S C	B	D
A		z=1,245 м		S C	B	D
		z=1,245 м		b=0,9 м	c=0,7 м

			a=1,5 м

Эп. Mx

8,438

Начальные параметры универсального уравнения изогнутой оси балки определяем из условий νА = 0, (z = 0); νВ = 0 (z = 2,4 м)

EIν A EIν0 EIθ0					0=0;			EIν0 =0;			ν0 =0;
		0 EIθ		2,4+			5,625 (2,4-0)3			15 (2,4-1,5)3
EIν	B		0						-			=0;
EIν								6	-		6	=0;


EIθ	0	-4,64 103 ;			θ	0	=-0,88 10-3 .
	0					0

Прогибы и углы поворота сечения S (z = z1 = 1,245 м)


EIν		0 4,64 103 1,245		5,625 103 (1,245 0)3		3,97 103;
	S
		6

νS 0,76 мм;
EIθ		4,64 103	5,625 103 (1,245-0)2		0,28 103	;

S		2

θS 0,053 10-3 = -0,0030 ;

сечения D (z = a + b + c = 1,5 + 0,9 + 0,7 = 3,1 м)

EIνD 0 4,64 103 3,1			5,625	103 (3,1-0)3	15 103 (3,1-1,5)3
				6	6

	9,375 103 (3,1-2,4)3	3,839		103;	νD	0,73 мм;
	6

сечение A (z = 0)

θA θ0 0,88 10-3рад=0,050 ;

С р а в н е н и е р е з у л ь т а т о в

Значения	θ0A	θ0S	νS, мм	νD, мм
Опытные	0.07	0	0,786	0,738
Теоретические	0.05	0.003	0,760	0,730
Расхождения,%	40	—	3,3	1,1

В ы в о д ы

Универсальное уравнение упругой оси балки достоверно. Установлено, что прогибы балки прямо пропорциональны нагрузке.

Работу выполнил	Преподаватель
_________________	______________
Дата ____________

С о д е р ж а н и е
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………...	3
1. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ …………………………………………………	4
2. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ …………………	4
3. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТАХ И
ПРИБОРАХ ………………………………………………………………………..	5
3.1. Инструменты для измерения размеров образцов …………………………...	5
3.2. Приборы механического принципа действия для измерения
деформаций …………………………………………………………………………	6
3.3. Приборы для измерения деформаций электрического принципа
действия …………………………………………………………………………….	8
3.4. Вопросы по разделу 3 ……………………………………………………........	14
4. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОСНОВНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ
МАТЕРИАЛАХ …………………………………………………………………….	16
4.1. Чугун …………………………………………………………………………...	16
4.2. Металлургия стали ……………………………………………………………	16
4.3. Бетон ……………………………………………………………………………	18
4.4. Цемент ………………………………………………………………………….	18
4.5. Алюминий ……………………………………………………………………..	19
4.6. Основные механические характеристики некоторых материалов …………	20
4.7. Контрольные вопросы по разделу 4 ………………………………………….	21
5. ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ……………..	21
6. МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ …………………	22
6.1. Механические характеристики прочности ………………………………….	22
6.2. Механические характеристики пластичности ………………………………	23
6.3. Контрольные вопросы по разделам 5 и 6 …………………………………...	24
7. ИСПЫТАНИЕ НА РАСТЯЖЕНИЕ ……………………………………………	24
7.1. Цель испытания ……………………………………………………………….	25
7.2. Исходные данные ……………………………………………………………..	25
7.3. Машинные диаграммы испытания образца из малоуглеродистой стали …	26
7.4. Диаграммы истинных и условных напряжений при испытании образца
на растяжение ………………………………………………………………………	29
7.5. Нормирование стали ………………………………………………………….	30
7.6. Порядок выполнения испытания и обработка результатов ………………..	31
7.7. Контрольные вопросы по разделу 7 ………………………………………….	33
8. ИСПЫТАНИЕ НА СЖАТИЕ …………………………………………………..	34
8.1. Цель испытания ………………………………………………………………..	34
8.2. Исходные данные ……………………………………………………………...	35
8.3. Машинные диаграммы испытания образцов из пластических и хрупких
материалов ………………………………………………………………………….	35
8.4. Порядок проведения испытания и обработка результатов …………………	37
8.5. Контрольные вопросы по разделу 8 ………………………………………….	39
9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ УПРУГОСТИ
И КОЭФФИЦИЕНТА ПОПЕРЕЧНОЙ ДЕФОРМАЦИИ ……………………….	40
95

9.1. Цель испытания ………………………………………………………………..	41
9.2. Исходные данные ……………………………………………………………...	41
9.3. Порядок проведения испытания и обработка результатов …………………	42
9.4. Результаты испытания и оформление отчета ………………………………..	45
9.5. Контрольные вопросы по разделу 9 ………………………………………….	46
10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ВТОРОГО РОДА
(МОДУЛЯ СДВИГА) ……………………………………………………………..	47
10.1. Цель испытания ………………………………………………………………	48
10.2. Исходные данные …………………………………………………………….	48
10.3. Порядок проведения испытания и обработка результатов ………………..	50
10.4. Результаты испытания и оформление отчета……………………………….	51
10.5. Контрольные вопросы по разделу 10 ……………………………………….	53
11. ИССЛЕДОВАНИЕ НОРМАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ПЛОСКОМ
ИЗГИБЕ ……………………………………………………………………………..	53
11.1. Цель испытания ………………………………………………………………	54
11.2. Исходные данные …………………………………………………………….	54

11.3.Порядок проведения испытания и обработка результатов ………………. 56

11.4.Результаты испытания ………………………………………………………. 56 11.5. Результаты теоретического расчета ………………………………………... 58

11.6.Контрольные вопросы по разделу 11 ………………………………………. 60 12. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРИ ПЛОСКОМ ПОПЕРЕЧНОМ ИЗГИБЕ ……………………………………................................ 61

12.1. Цель испытания ………………………………………………………………	62
12.2 Исходные данные ……………………………………………………………..	62
12.3. Порядок проведения испытания и обработка результатов ………………..	63
12.4. Результаты теоретического расчета ………………………………………...	66
12.5. Контрольные вопросы по разделу 12 ……………………………………….	69
13. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ ПРИ ПЛОСКОМ ИЗГИБЕ …………..	70
13.1. Цель испытания ………………………………………………………………	71
13.2. Исходные данные …………………………………………………………….	71
13.3. Порядок проведения испытания и обработка результатов ………………..	72
13.4. Результаты испытания и оформление отчета ………………………………	72
13.5. Контрольные вопросы по разделу 13 ……………………………………….	77
Л И Т Е Р А Т У Р А ………………………………………………………………..	78
ПРИЛОЖЕНИЕ. Образцы оформления отчетов по лабораторным
работам ……………………………………………………………………………...	79
Отчет по лабораторной работе №1. ИСПЫТАНИЕ НА РАСТЯЖЕНИЕ ……...	80
Отчет по лабораторной работе №2. ИСПЫТАНИЕ МАТЕРИАЛОВ НА
СЖАТИЕ ……………………………………………………………………………	82
Отчет по лабораторной работе №3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ
ПРОДОЛЬНОЙ УПРУГОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТА ПОПЕРЕЧНОЙ
ДЕФОРМАЦИИ ……………………………………………………………………	84
Отчет по лабораторной работе №4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ СДВИГА …..	86
Отчет по лабораторной работе №5. ИССЛЕДОВАНИЕ НОРМАЛЬНЫХ
НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ПЛОСКОМ ИЗГИБЕ……………………………………...	88
96

Отчет по лабораторной работе №6. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО
СОСТОЯНИЯ ПРИ ПЛОСКОМ ПОПЕРЕЧНОМ ИЗГИБЕ ……………………	90
Отчет по лабораторной работе №7. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ ПРИ
ПЛОСКОМ ИЗГИБЕ ………………………………………………………………	92

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 1111

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
30.08.201929.08 Кб7Politologia.docx
#
26.03.20162.08 Mб23Polnaya_uynya_shpora_po_sopromatu.pdf
#
31.05.2015311.81 Кб18POS-terminaly_POS-sistemy.doc
#
26.03.20164.29 Mб24posobie_FTK_Mosty_Tonneli_28Parmenova_2CRadievskaya_29.doc
#
31.05.20151.34 Mб6posobie_k_laboratornym_rabotam_ch_2_fevral-ma.pdf
#
31.05.20151.72 Mб16Posobie_k_laboratornym_rabotam_iyun_2012.pdf
#
05.05.20191.39 Mб12Posobie_Ravino_Atamanov.doc
#
20.12.20181.96 Mб8POSOBIYe_Kipnis_Grammatika.doc
#
18.09.2019463.36 Кб7Poyasnitelnaya_zap.doc
#
21.09.20191.57 Mб25Poyasnitelnaya_zapiska.doc
#
31.05.20153.16 Mб72poyasnitelnaya_zapiska_1 (1).doc