III. Вопросы для подготовки к защите работы:

1. Каков физический смысл модуля сдвига , какова его размерность?

2. Как опытным путем можно найти численное значение модуля сдвига?

3. Связаны или нет между собой модули Е; G и коэффициент ?

4. В чем сходство и различие между модулями упругости первого и второго рода?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N6

Тема: Определение нормальных напряжений при изгибе.

Цель работы:

Проверить экспериментально расчеты напряжений в различных точках стальной балки.

Необходимые приборы и оборудование

1. Стальная балка.

2. Тензометр, как прибор для измерения нормальных напряжений.

3. Штангенциркуль.

4. Линейка.

5. Подвеска с грузом.

I. Теоретические основы работы

Определение нормальных напряжений при изгибе в любом слое сечения балки ведется по формуле:

₍₂₇₎

где: − абсолютная величина изгибающего момента, взятая с эпюры «М» в том сечении, в котором определяются нормальные напряжения;

−осевой момент инерции сечения балки;

₋расстояние от нейтральной линии до той точки сечения, в которой подсчитывается нормальное напряжение.

При , нормальные напряжения в точках, принадлежащих нейтральной линии, равны нулю.

По высоте сечения нормальные напряжения изменяются линейно, а по ширине сечения постоянны.

Так как , то для крайних (самых удаленных от нейтральной линии) точек сечения нормальные напряжения можно подсчитать по формуле:

₍₂₈₎

Условие прочности балки записывается для самых опасных точек опасного сечения, где действует :

₍₂₉₎

где: − допускаемое напряжение для материала балки.

II. Выполнение эксперимента и обработка результатов испытаний

1. Зарисовать расчетную схему балки.

2. Снять необходимые размеры балки.

3. Собрать установку согласно расчетной схеме.

4. Установить тензометр в заданном сечении.

5. Нагрузить балку.

6. Снять показания тензометра (приращение отсчета на одно деление шкалы тензометра ТР - 82 соответствует 10 МПа).

7. Построить эпюры поперечной силы Q и изгибающего момента .

8. Подсчитать напряжения в указанном сечении балки.

9. Построить эпюру нормальных напряжений для поперечного сечения балки .

10. Подсчитать расхождение экспериментальных и теоретических значений напряжений по формуле:

(30)

11. Сделать выводы.

III. Вопросы для подготовки к защите работы:

1. Назвать виды изгиба.

2. Дать определение чистого изгиба.

3. Дать определение поперечного изгиба.

4. Каков закон изменения нормальных напряжений по высоте сечения балки?

5. Как записывается условие прочности балки по нормальным напряжениям, в чем состоит его смысл?

6. Как распределяются нормальные напряжения в балках, имеющих различные формы поперечного сечения?

7. Как и для чего используется теорема Журавского?

8. Существует ли связь между эпюрами поперечной силы и изгибающего момента?

9. Правила проверки правильности построения эпюр внутренних сил при изгибе.

10. В каких точках балки нормальные напряжения достигают максимальной величины?