Порядок виконання роботи

З метою випробування зразок круглого поперечного перерізу діаметром 20 мм закріплюють в затискачах машини КМ‑50 з додержанням суворої співвісності, яка виключає можливість згину зразка. Кільця екстензометра встановлюють на однорідній частині зразка, яка випробовується, на відстані 200 мм. Навантаження зразка здійснюється або ручним способом, або за допомогою електромеханічного приводу. В процесі випробування зразка фіксують за силовимірювачем крутний момент М_кр і кут закручування за індикатором екстензометра. Результати випробувань заносять до журналу.

Обробка результатів експерименту і теоретичні розрахунки

Обчислюють кут закручування в мінутах  контрольованих перерізів зразка за поточними відліками індикатора (від наступного показання віднімають попереднє):

 = A_і+1A_і /7.3/

За формулою

 = 2.910^4 /7.4/

переходять від значень кутів закручування , що вимірюються в мінутах, до значень кутів , що вимірюються в радіанах.

При d = 20 мм обчислюють полярний момент інерції круглого перерізу:

. /7.5/

З урахуванням М_кр, що витримуються в процесі випробувань, за формулою /7.2/ обчислюють дослідне значення модуля зсуву матеріалу G. Потім на основі відомого співвідношення між трьома пружними сталими:

G = /7.6/

обчислюють теоретичне значення G і порівнюють його з дослідним.

Контрольні питання

1. Що таке деформація кручення?

2. У чому полягає механізм деформування при крученні круглого зразка?

3. Який вигляд має розрахункова формула для визначення кута закручування круглого стрижня?

4. У чому полягає принцип дії екстензометра?

5. Як визначають дослідне значення модуля зсуву матеріалу G_досл.?

Лабораторна робота № 8 Визначення нормальних напружень у двотавровій балці при прямому поперечному згині

Мета роботи - перевірити закон розподілу нормальних напружень у поперечному перерізі балки.

Відомо, що нормальне напруження в довільній точці перерізу балки визначається за формулою

/8.1/

де М_z - згинальний момент у перерізі, що розглядається; I_z - момент інерції перерізу відносно нейтральної осі; y - ордината довільної точки.

Формула /8.1/, яка, власне, отримана для випадку чистого згину, з невеликою похибкою застосовується для поперечного згину. З цієї формули випливає, що нормальні напруження змінюються за висотою лінійно. Теоретична епюра напружень показана на рис.8.1.

Опис установки

Випробування проводяться на гідравлічній машині ГРМ‑1. На верхній рухомій траверсі машини встановлено двотаврову балку, яка спирається на два котки, що імітують шарнірні опори. Балка, переміщуючись разом з траверсою вгору, упирається середнім перерізом у нерухомий упор, який створює зосереджену силу (рис.8.1).

У перерізі, віддаленому на відстань с від лівої опори, на рівних відстанях один від одного наклеєно п’ять датчиків опору (рис.8.1), які можуть послідовно підключатись до вимірювача деформацій ИД‑70.

Для визначення ціни поділки приладу ИД‑70 застосовують тарувальну балочку (див.рис.5.1), яка являє собою трикутну в плані пластинку постійної товщини, затиснуту одним кінцем і навантажувану зосередженою силою на другому кінці.