17.3. Висновки

Дослід підтверджує розрахункові формули для визначення нормальних напружень у кривих стержнях великої,кривизн.

Лабораторна робота № 18

Експериментальне дослідження плоского напруженого стану при крученні тонкостінної труби

Мета роботи: ознайомитися з методикою дослідження плоского напруженого стану при крученні тонкостінної труби, визначити експериментально лінійні деформації та напруження й теоретично обчислити напруження.

18.1. Загальні відомості

Кручення виникає при дії на стержень зовнішніх сил, що утворюють момент пари сил відносно осі стержня. Аналіз напруженого стану показує, що на поверхню стержня при крученні одночасно діють максимальні дотичні напруження в напрямках, паралельних і перпендикулярних до твірної, а також головні нормальні напруження та, що чисельно дорівнюють максимальним дотичним напруженням і мають напрямок під кутом 45° по відношенню до осі стержня.

18.2. Постановка досліду

Дослідження проводиться на установці СМ-18А. Випробуваний зразок виготовлений із дюралюмінієвої труби марки Д16Т і має такі розміри: зовнішній діаметр D=60 мм, внутрішній діаметр d=54 мм. На поверхні труби наклеєні дротикові тензодатчики. Схема їх розміщення показана на рисунку 18.1. Датчики №1 та №3 наклеєні під кутом 45 до поздовжньої осі z труби, датчик №2 – перпендикулярно до цієї осі. Вимірювання проводиться приладом для вимірювання статичних деформацій ИДЦ-3.

Рис. 18.1. Схема випробувальної установки

18.3. Висновки

Дослід показує, що максимальні напруження при крученні виникають під кутом 45 до її поздовжньої осі.

Лабораторна робота № 19

ВИЗНАЧЕННЯ ЦЕНТРА ЗГИНУ ТОНКОСТІННОГО СТЕРЖНЯ НЕЗАМКНУТОГО ПРОФІЛЮ

Мета роботи: продемонструвати поняття про центр згину й експериментально перевірити формули для визначення його положення.

19.1. Загальні відомості

При виведенні формули для нормальних напружень при згині передбачалося, що переріз симетричний відносно осі, що співпаде з напрямком навантаження.

Розглянемо згин стержня з поперечним перерізом, у якого одна з головних центральних осей (вісь у) не є віссю симетрії (рис. 18.1, а).

Рис. 19.1. Поперечний переріз стержня	Рис. 19.2. Епюра секторіальних координат			Рис. 19.3. Епюра лінійних координат у

Якщо зовнішнє навантаження спрямоване по осі у, крім згинального моменту в поперечних перерізах виникає крутний момент, зумовлений горизонтальними дотичними напруженнями в поличках. Щоб виключити кручення стержня, зовнішнє навантаження повинно проходити через деяку точку К (див. рис. 18.1, а) паралельно осі у. Ця точка називається центром згину. Відстань від середини стінки до центру згину ,

де – лінійно-секторіальний статичний момент перерізу;

–момент інерції перерізу відносно осі х.

Під знак інтеграла у виразі лінійно-секторіального статичного моменту перерізу входять: та у – секторіальна та лінійна координати точки перерізу відповідно.

являє собою подвоєну площу, утворену радіус-вектором, який починається в полюсі О при його повороті від початку відліку до даної точки. Наприклад, секторальна координата точки С (рис. 18.2) дорівнює подвоєній площі трикутника ОВС.

Інтеграл можна обчислити за правилом Верещагіна (перемножуванням епюру і ). Для цього необхідно побудувати епюриу (рис. 18.3) і (рис. 18.2). При визначенні секторіальних координат точок серединної лінії нашого профілю за полюс приймають точкуО (рис. 18.2). Тоді секторіальна координата, наприклад, точки С буде дорівнювати:

.

Процедура перемножування епюр полягає в наступному: площу ділянки однієї з епюр множать на значення, взяте з другої епюри під центром ваги цієї площі: .