СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа № 14 Определение перемещений в пространственной статически определимой системе	4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПОРНЫХ РЕАКЦИЙ В СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ БАЛКАХ	6
Лабораторная работа № 15 Определение реакции промежуточной опоры двухпролетной неразрезной балки с консолями
Лабораторная работа № 16 Определение опорного момента балки с одним защемленным и другим опертым концами	9
Лабораторная работа № 17 Определение опорных реакций и перемещений в статически неопределимой балке при наличии зазора между балкой и опорой	12
Лабораторная работа №18. Косой изгиб консольной балки	17
Лабораторная работа № 19 Внецентренное растяжение стальной полосы	19
Лабораторная работа №20 Изгиб плоского кривого стержня	22
Лабораторная работа № 21 Определение величины критической силы для сжатого стержня с шарнирно закрепленными концами	26
Лабораторная работа №22 Ударная проба материала на излом	29
Лабораторная работа № 23 Исследование колебаний балки с одной степенью свободы	32
Лабораторная работа № 24. Исследование явления усталости металлов. Определение предела выносливости при симметричном цикле	40

Лабораторная работа № 14.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТАТИЧЕСКИ ОПРЕДЕЛИМОЙ РАМЕ

Цель работы: экспериментальное определение вертикального, горизонтального и углового перемещения заданного сечения в пространственной статически определимой раме.

Описание конструкции и приборов.

Пространственная рама состоит из трех стержней одинакового диаметра d, жестко соединенных между собой в узлах (рис.14.1). Левый конец конструкции жестко защемлен. Консольная часть в сечении А, нагружается силой F.

Рис. 14.1 Рис. 14.2

Углы поворота с достаточной точностью могут быть найдены с помощью рычага (рис.14.2) и двух индикаторов или прогибомеров. Такой угломер предложил Аистов. В работе использован рычаг длиной . Деформации измеряются стрелочными индикаторами часового типа с ценой деления 0,01 мм. Тогда точность измерения угла поворота составит рад, или семь секунд. Перемещение сечения А измеряется прогибомером Максимова с ценой деления 0,1 мм. Такие прогибомеры могут закрепляться на конструкции или неподвижном основании, в зависимости от условий эксперимента.

Порядок проведения эксперимента

С помощью линейки студенты уточняют длину каждого участка (расстояние между серединами угловых точек) и наносят их на расчетную схему (рис. 14.1). Длины всех участков выражаются через пролет l .

В таблицу записываются показания всех приборов до и после приложения силы F.

Если снять нагрузку с конструкции и равноплечего рычага, то показания приборов возвращаются к первоначальным (исходным) отсчетам. Это подтверждает упругую работу конструкции.

Обработка результатов опыта

Разности отсчетов, полученных при нулевой и заданной нагрузке F соответствуют перемещениям сечений в статически определимой системе. Угол поворота вычисляется по формуле .

Теоретические расчеты

В заданной системе строятся эпюры изгибающих и крутящего моментов от внешней нагрузки (рис.14.3,б) и единичных воздействий, приложенных по направлению искомых перемещений (рис.14.3, в, г, д, е).

Эпюры изгибающих моментов строят в плоскости изгиба со стороны растянутого волокна. Положительным принят крутящий момент, вызывающий поворот стержня вокруг его оси против часовой стрелки. Тогда, перемещение в сечении А от записывается:

.

Теоретические значения и студентам предлагается найти самостоятельно.

В качестве вывода теоретические значения перемещений сравниваются с экспериментальными и определяется величина погрешности, возникающей из – за того, что при вычислении перемещений не учитывается влияние продольной и поперечной сил на деформацию конструкции.

Рис. 14.3

Контрольные вопросы

1. Какие системы относятся к плоским и пространственным?

2. Для чего строят эпюры при вычислении перемещений в системе?

3. Какие эпюры необходимо «перемножить» , чтобы получить перемещение?

4. Какие можно использовать формулы для вычисления перемещения в балках и рамах?

5. Как выбирается направление единичной силы?

6. Сколько составляющих включает интеграл Мора для плоской системы?

7. Чем отличается запись интеграла Мора для пространственной системы?

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПОРНЫХ РЕАКЦИЙ В СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ БАЛКАХ