Лабораторная работа №18.

КОСОЙ ИЗГИБ КОНСОЛЬНОЙ БАЛКИ

Цель работы: проверка правильности теоретических формул для определения величины и направления прогиба при косом изгибе.

Постановка опыта

Изучить явление косого изгиба можно на модели консольной балки прямоугольного поперечного сечения. Схема установки показана на рис.18.1.

Рис. 18.1

Один конец испытываемой балки, повернутой в плоскости поперечного сечения под заданным углом к вертикали, защемлен. Свободный конец балки снабжен крюком для подвешивания груза и острием, которое служит для отметок прогибов. Отметки в виде точек получаются путем прижатия экрана с укрепленной на нем миллиметровкой к острию штифта на каждой ступени нагружения.

Порядок проведения опыта и обработка результатов.

Балка поворачивается в плоскости поперечного сечения на заданный угол , закрепляется в таком положении.

На экране крепится листок миллиметровки, его вертикальность выверяется по отвесу. Острым концом штифта делается начальная отметка при F=0.

Нагрузка увеличивается равными ступенями. На каждой последующей ступени загружения делается накол точки на миллиметровке.

С помощью опытных точек определяются основные результаты эксперимента:

а) величина полного перемещения от одной ступени нагрузки ;

б) угол наклона плоскости прогиба к вертикали (рис.18.2,а).

Теоретическое определение величины и направления прогиба при косом изгибе.

Согласно принципу независимости действия сил величина полного перемещения (рис.18.2, б) свободного конца балки может быть вычислена как геометрическая сумма двух плоских прогибов по формуле

, (18.1)

где , , , .

Рис. 18.2

Угол наклона линии прогиба к вертикали вычисляется так:

, (18.2)

где

;

- заданный угол.

В выводах следует отметить, насколько подтверждаются опытом теоретические результаты, полученные по формулам (18.1) – (18.2).

Контрольные вопросы.

1. Какой изгиб называется косым?

2. В чем принципиальное различие между плоским и косым изгибом?

3. В чем заключается общий подход расчета стержней на сложное сопротивление?

4. Каковы результаты опыта: как ориентирована плоскость изгиба оси балки при косом изгибе?

5. Как теоретически определяется положение нейтральной линии при косом изгибе, а также величина и направление полного прогиба ?

Лабораторная работа № 19.

ВНЕЦЕНТРЕННОЕ РАСТЯЖЕНИЕ СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ

Цель работы: экспериментальное определение нормальных напряжений в случае внецентренного растяжения стержня и сравнение опытных данных с теоретическими.

Постановка опыта

В опыте используется стальной образец прямоугольного поперечного сечения (рис.19.1).

Экспериментальное определение нормальных напряжений сводится к измерению относительных продольных линейных деформаций на каждой ступени нагружения с последующим применением закона Гука в форме , где Е – модуль продольной упругости. Линейные деформации измеряются на боковых гранях, перпендикулярных плоскости изгиба, где влияние эксцентриситета наиболее сильно сказывается.

Рис. 19.1

Для измерения линейных деформаций используются рычажные тензометры А₁, А₂.