Сопротивление материалов. Лабораторный практикум. Ч.2. Буланов В.Е - 13 стр.

UptoLike

стрелки, силовая линия поворачивается по часовой стрелке, как это показано на рис. 4.3, б.
Определение напряжений и перемещений
Работа состоит из трех частей.
В первой части исследуется перемещение свободного торца балки. Экспериментальное определение перемещений
состоит в следующем. Поворачиваем балку с помощью устройства 1 на угол ϕ
(рис. 4.3, а) Нагружаем предварительно
нагрузкой, равной Р
н
. Записываем величины перемещений центра тяжести свободного торца балки, т.е. V
xн
и V
ун
.
Полученные результаты записываются в табл. 4.1.
4.1 Определение перемещений при косом изгибе
Нагрузка Величины перемещений
н
к
Р
P
P
н
н
x
x
V
V
V
x
н
н
y
y
V
V
V
y
22
=
yx
VVV +
среднее из //////// /////////
опытов //////// /////////
Затем нагружаем балку нагрузкой, равной Р
к
и вновь фиксируем координаты свободного торца бруса V
хк
, V
ук
. Их также
помещаем в табл. 4.1. Такой опыт нужно провести два или три раза.
Во второй части лабораторной работы исследуется наиболее невыгодное нагружение балки. Для определения
наиболее невыгодного положения силовой линии поступаем следующим образом. Прикладываем к свободному торцу балки
нагрузку, равную Р
н
. Записываем показания тензодатчиков, но не всех, а только тех, которые имеют наибольшее удаление от
нейтральной линии. При повороте балки против часовой стрелки наиболее целесообразно использовать показания
тензодатчиков
1 или 5. Записываем в табл. 4.2 показания этих тензодатчиков последовательно при ϕ = 0, 10°, 20°и т.д. до
90°. Затем нагружаем балку силой Р
к
и вновь снимаем показания тензодатчиков при ϕ = 90°, 80° и т.д. до ϕ = 0.
Полученные значения также записываем в табл. 4.2 и строим график зависимости n = f
(ϕ) (рис. 4.5).
4.2 Определение наиболее невыгодного угла наклона силовой линии
Наг-
Показания одного из датчиков (1 или 5)
рузка
ϕ = 0° ϕ = 10° ϕ = 20° ϕ = 30° ϕ = 40° ϕ = 50° ϕ = 60° ϕ = 70° ϕ = 80° ϕ = 90°
Р
к
n
к

n
к

n
к

n
к

n
к

n
к

n
к

n
к
n
к
n
к
Р
н
n
н
n
н
n
н
n
н
n
н
n
н
n
н
n
н
n
н
n
н
средне
е из
/// /// /// /// /// /// /// /// /// ///
опытов /// /// /// /// /// /// /// /// /// ///
В третьей части лабораторной работы исследуется закон изменения напряжений в поперечном сечении балки.
Определяются расчетные величины напряжений σ
z
(Р)
от P = P
к
P
н
в точках А и В (рис. 4.2, б). Для этого в формулу
(1) подставляем M =
Pz
0
; I
y
, I
x
и координаты точек А (y
А
= +h /2; x
А
= +b / 2)
и В (y
B
= – h / 2; x
B
= b / 2). Определяем положение нейтральной линии по формуле
(2) и строим эпюру расчетных напряжений, вид которой показан на рис. 4.6.
Значения расчетных напряжений σ
А
и σ
В
помещаем в табл. 4.4. Для построения
экспериментальной эпюры напряжений проводят линию СD, перпендикулярную
нейтральной линии (рис. 4.6).
4.3 Построение эпюры нормальных напряжений
в поперечном сечении балки
Показания тензодатчиков, наклеенных в точках
Нагрузк
а
1 2 3 4 5 6 7 8
Р
н
n
н
n
н
n
н
n
н
n
н
n
н
n
н
n
н
Р
к
n
к
n
к
n
к
n
к
n
к
n
к
n
к
n
к
Рис. 4.6 Эпюра напряжений
в поперечном сечении бруса
опыта
опыта
1
2
3
Р n
n
n n n n n n n n
1
2
3
Силовая линия
Эксперимен-
тальные
значения σ
σ
В
σ
А
опыта
Р n
1
n
2
n
3
n
4
n
5
n
6
n
7
n
8