ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
И формула (3.2) переходит в σ = 0,195 (у + 3,84 х) [МПа] при условии, что значения координат х и у подставляются в
формулу в мм.
Экспериментальное определение напряжений
Для наблюдения явления косого изгиба применим модель балки с одним защемленным, другим свободным концом
(рис. 3.2).
Поперечное сечение
А – А дано на рис. 3.1. Нагрузка осуществляется приложением сосредоточенного груза,
подвешиваемого к свободному концу на оси балки, в центре изгиба торцевого сечения – точке
А. Одна из полок уголка
вертикальна, а вторая – горизонтальна.
Для экспериментального определения нормальных напряжений на балке на расстояние
l = 1000 мм от нагруженного
торца закреплены тензодатчики омического сопротивления 1
± 7 с базой в 10 мм. Центры датчиков расположены в точках 1 ±
7 рис. 3.1. Осевые линии тензодатчиков направлены параллельно оси консоли Оz. Такое их расположение позволяет
экспериментально определить нормальные напряжения
σ в различных точках одного поперечного сечения (рис. 3.1). Все
тензодатчики подсоединены к автоматическому измерителю деформаций (АИД) с коэффициентом чувствительности
k = 10
–
5
. Во время опыта консоль последовательно нагружается силой равной 1 кг, 6 кг и 11 кг, при одинаковом приращении Р = 5
кг = 49,05 Н.
Со шкалы АИД снимаются показания датчиков и данные записываются в табл. 3.1. Сразу после опыта вычисляются
приращения показаний и средние значения приращений за три нагружения. Так как нагружения проводятся в пределах
упругости, то опыт можно считать завершенным, если приращения показаний по данному датчику незначительно
отличаются от их среднего значения.
3.2 Результаты испытаний
Показания прибора Приращения показаний
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7
1 //// ///// ////// ///// ///// ///// /////
6
11
Среднее приращение
Значения экспериментальных напряжений в каждой данной точке сечения считаем по формуле
σ = Е k ∆n, (3.4)
где
∆n – средние значения приращений показаний прибора АИД, соответствующие каждому тензодатчику; k –
коэффициент чувствительности,
Е – модуль упругости материала балки равный 2,1 ⋅ 10
–5
МПа.
Примечание. Формула (3.1) верна при условии, что сила приложена в центре изгиба. Центр изгиба это точка,
относительно которой момент касательных сил в сечении при поперечном изгибе равен нулю. Для уголкового сечения
центр изгиба находится в точке пересечения средних линий полок – точке
А. При приложении силы в центре тяжести –
точке
О наряду с косым изгибом наблюдается стесненное кручение моментом (1,42 – 0,25) Р = 1,17 Р (1,17 см)
сопровождаемое депланацией сечений, при котором в формуле (3.1) формально появляется дополнительное слагаемое
B
ω
ω
/
J
ω
, здесь B
ω
– бимомент, J
ω
– главный секториальный момент инерции сечения, ω – главная секториальная площадь. Но
для уголкового сечения главная секториальная площадь
ω равна нулю, поэтому фактически это слагаемое при приложении
силы в центре тяжести уголка отсутствует. Если силу приложить в центре тяжести, то нормальные напряжения
теоретически не изменяются и расчеты тоже, но стержень будет испытывать косой изгиб с кручением.
Сравнение расчетных и экспериментальных напряжений
Нормальные напряжения, полученные экспериментально и теоретически, заносятся в табл. 3.3 и определяется процент
расхождения результатов.
Таблица 3.3
Точка 1 2 3 4 5 6 7
Теоретические значения напряжений
Экспериментальные напряжения
Расхождения, %
Содержание отчета
1 Эскиз лабораторной установки с отметкой мест наклейки датчиков (рис. 3.1, 3.2).
2 Вычисление напряжений.
3 Все три заполненные таблицы вычислений и измерений.
4 Выводы о результатах.
кг
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- …
- следующая ›
- последняя »
