15.2. Проведення й опрацювання результатів досліду
Випробування проводять на УИМ-35 або на УИМ-50 при деформації стиску з одним ексцентриситетом.
Для досліду беруть сталеву призму квадратного перерізу і встановлюють її, як показано на рисунку 15.1.
За формулами позацентрового стиску для наперед заданого навантаження визначають теоретичні значення нормальних напружень у крайніх точках перерізу (тобто на гранях ab і cd).
Будують теоретичну епюру розподілу нормальних напружень по перерізу.
Для визначення дослідних значень нормальних напружень на гранях ab і cd наклеєно по одному тензорезистору С та В (див. рис. 15.1), які вимірюють деформації при двох-трьох ступенях навантаження та заносять їх у журнал спостережень й опрацювання результатів досліду. Обчислюють дослідне значення нормальних напружень, будують дослідну епюру розподілу нормальних напружень у перерізі та порівнюють її з теоретичною. Виконують замальовки і записують висновки.
Рис. 15.1. Експериментальний зразок та його поперечний переріз
15.3. Висновки
Теоретичні напруження мало відрізняються від установлених дослідом, що підтверджує теоретичні формули.
Лабораторна робота № 16
ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ СПОСОБІВ ЗАКРІПЛЕННЯ КІНЦІВ СТЕРЖНЯ НА ЗНАЧЕННЯ КРИТИЧНОГО НАВАНТАЖЕННЯ ПРИ ПОЗДОВЖНЬОМУ ЗГИНІ
Мета роботи: дослідити явище втрати стійкості при осьовому стиску гнучких стержнів і дослідним шляхом визначити критичне навантаження стержня залежно від способів закріплення кінців, дослідним шляхом перевірити формулу Ейлера для визначення критичної сили.
16.1. Загальні відомості
Стержні, у яких довжина значно більша від поперечних розмірів, при визначеному значенні осьової сили втрачають стійкість. Це явище називається поздовжнім згином.
Осьова сила, при якій стиснутий стержень утрачає стійкість називається критичною (Fкр).
Формулу Ейлера можна застосовувати лише у випадку, якщо втрата стійкості стержня буде відбуватися при напруженнях, менших від межі пропорційності.
Значення критичної сили залежить не тільки від матеріалу і розмірів стержня, але й від способу закріплення його кінців.
16.2. Проведення й опрацювання результатів досліду
Випробування проводять на демонстраційному приладі, сконструйованому в лабораторії кафедри (рис. 16.1, 16.2). Прилад має спеціальні затискачі (див. рис. 16.1) для закріплення кінців плоского стержня. При відгвинчених гвинтах і вийнятих затискачах кінці зразка можуть вільно повертатися (зразок спирається тільки основами). Це відповідає випадку шарнірного закріплення обох кінців стержня (μ = 1). Довжину стержня вимірюють від його кінців.
|
|
|
|
Рис. 16.1. Конструкція закріплення стержня |
Рис. 16.2. Схема завантаження стержня |
При загвинчених гвинтах кінці стержня не можуть повертатися. Це відповідає випадку жорсткого закріплення обох кінців стержня (μ = 0,5). Довжину стержня вимірюють між осями гвинтів.
Навантаження передається на стержень за допомогою важільного пристрою через траверсу і тяги. Співвідношення плечей важільної системи b:d=40:1. Критичне навантаження визначають з урахуванням цього співвідношення.
16.3. Висновки
Дані досліду дають змогу зробити висновок про достовірність формули Ейлера і підтверджують вплив способів закріплення кінців стержнів на значення критичної сили.
Лабораторна робота № 17
ЗНАХОДЖЕННЯ НОРМАЛЬНИХ НАПРУЖЕНЬ У КРИВОМУ СТЕРЖНІ
Мета роботи: експериментально перевірити формули теорії опору матеріалів для визначення нормальних напружень у кривих стержнях великої кривизни.