Нужные лабороторные по СопроМату

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Отчет

Электротензометрирование и тарировка датчиков омического сопротивления

Цель работы:……………………………………………………………………..….. …….…………….…………………………………………….……………………… Испытательная машина………………………………………………………………

Измерительные приборы……………..……………………………………………..

Схема электротензометра

R1

R2

Г

R4 R3

Рис. 1

Схема образца

P

I

l

тензометры

II

1							1
					P		l
IV				III
								1 − 1
	h
II
							b
	I
							Рис. 2
31

Размеры образца: l=………..cм; b = ……….см ; h = ………..см.

Модуль упругости Е = ..……..МПа Относительная деформация ε = bhEP =…………….=

Показания прибора

Нагрузка		Отсчеты в делениях шкалы прибора
(Н)
	Первый (I)	Второй (II)	Третий (III)	Четвертый (IV)
	тензорезистор	тензорезистор	тензорезистор	тензорезистор

nср на Р нагрузки =……………….. Цена деления шкалы тензометра

Kε =	ε	=………….=……….
	nср

Кσ = Кε Е =……….=………

Выводы по работе…………………………………………………….……….……..

………………………………………………………………………….………....……

………………………………………………………………………….……...……….

………………………………………………………………………….………...…….

Отчет принял

……………………………..

32

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 Растяжение стального образца с измерением упругих деформаций

Цель работы: экспериментальная проверка закона Гука при растяжении. Определение модуля Юнга и коэффициента Пуассона стали.

Общие сведения

В работе подвергается испытанию на растяжение плоский стальной образец в пределах упругих деформаций. На образце (рис. 1) установлены два продольных и два поперечных тензометра.

P

I

l

тензометры

II

		1				1
							l
IV				III		P
								1 − 1
II		h
		I					b
							Рис. 1

Для измерения деформаций образца в работе используется электротензометрический метод, изложенный в лабораторной работе № 4.

33

Проверка закона Гука

Опытная проверка закона Гука при растяжении производится на основе экспериментально определенной диаграммы растяжения (рис.2), которая

строится по результатам испытаний.

P

P0 ∆P ∆P ∆P ∆P ∆P

∆n1

∆n1 ∆n1 ∆n1 ∆n1 ∆n1

Рис. 2

Справедливость закона Гука устанавливается наличием на диаграмме прямолинейного участка.

Определение модуля Юнга материала

Модуль Юнга материала определяется по формуле закона Гука:

	E =	P l	,	(1)
		l A

где Р – ступень нагрузки;

l – база тензометра продольной деформации; А – площадь поперечного сечения образца;

l – абсолютное удлинение образца на отрезке длиной l.

Зная среднее приращение отсчетов n1cp электротензометра продольной деформации (из таблицы наблюдений) и цену деления прибора в относительной

34

n2cp

деформации на одно деление Kε, можно вычислить относительную продольную деформацию образца:

ε =	l =		n	K		.			(2)
	l		1ср		ε
Цена деления прибора – электротензометра устанавливается опытным
путем (см. работу № 4).
Подставляя в формулу (1)	данные опыта (2), получим:
E =			P					.	(3)
		A	n		K
			1ср				ε

Определение коэффициента Пуассона

Коэффициентом Пуассона или коэффициентом поперечной деформации называется отношение относительной поперечной деформации к относительной продольной деформации, взятое по модулю:

μ =		ε′		,	(4)
		ε

где μ – коэффициент Пуассона;

ε – относительная продольная деформация;

ε′ – относительная поперечная деформация.

Относительная поперечная деформация образца вычисляется по формуле:

ε′ = n2ср Kε′,

(5)

где – среднее приращение отсчетов электротензометра поперечной деформации (берется из таблицы наблюдений);

Kε′ – цена деления электротензометра поперечной деформации.

Если характеристики (база, цена деления) тензометров продольной и поперечной деформации одинаковы, то величина коэффициента Пуассона определяется по формуле:

μ =	n2	ср	.	(6)
	n
	1ср

35

Испытательная машина ГЗИП

2

1

3

6

4

5

Рис. 3

Работа выполняется на испытательной машине ГЗИП (рис. 3), предельная нагружающая способность которой может быть 2 т (20 кН) и 5 т (50 кН). Образец 1 закрепляют в захваты 2 и 3. Нижний захват перемещается с помощью винта 4. Перемещение винта осуществляется рукояткой 5. Нагрузка измеряется силоизмерителем 6.

Порядок выполнения работы

1.Замерить размеры поперечного сечения образца b и h.

2.Установить образец в захваты машины.

36

3.Нагрузить образец начальной нагрузкой P0 (для обжатия образца в захватах машины).

4.Произвести начальные отсчеты по продольным и поперечным тензометрам.

5. Плавно увеличивать нагрузку одинаковыми ступенями до напряжения в образце, равного (0,80÷0,90)σпц . Одновременно на каждой стадии нагружения делать отсчеты по тензометрам.

6.По окончании опыта разгрузить образец до нагрузки P0 и снять

контрольные отсчеты по тензометрам, которые должны совпадать

с первоначальными.

7.Выполнить отчет по прилагаемой форме.

37

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Отчет

Растяжение стального образца с измерением упругих деформаций

Цель работы:……………………………………………………………………..….. …….…………….…………………………………………….……………………… Испытательная машина………………………………………………………………

Измерительные приборы……………..……………………………………………..

Тензометры: тип……….………..

марка……..………. база l = ………..….мм

Цена деления рычажного тензометра n = …………

Цена деления электротензометра Kε = …………....

Схема образца с тензометром			Размеры поперечного сечения
	P		образца
		I	b =………….…см
			h =……………см
	l		А = b h =……....см2
		тензометры
		II
1	l	1

P

1−1

h

b

38

Результаты наблюдений

Нагрузка

Отсчеты в делениях прибора

(кН)

Продольные тензометры

Поперечные тензометры

nI

nI

nIII

nIII

nII

nII

nIV

nIV

nI

ср =

nIII

ср =

nIIср =

nIVср =

n1

ср =

n2

ср =

					Диаграмма растяжения
					P, Н
					l, м
Модуль Юнга
E =		P			=…………………….=………….МПа.
	A	n	K
		1ср		ε

Коэффициент Пуассона

μ= n2ср =...................... =.............

n1ср

Выводы по работе…………………………………………………….……….……..

………………………………………………………………………….………....……

………………………………………………………………………….……...……….

………………………………………………………………………….………...…….

Отчет принял

……………………………..

39

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 Испытание стального круглого образца на кручение

Цель работы:

1)проверка закона Гука при кручении;

2)определение модуля упругости при сдвиге стали;

3)определение условного предела прочности при кручении стального образца.

Общие сведения

Угол закручивания стержней круглого поперечного сечения в пределах упругих деформаций связан с крутящим моментом линейной зависимостью в соответствии с законом Гука:

ϕ =	M k l	,	(1)
	G Iρ

где Мк – величина крутящего момента;

l – расстояние между сечениями, на базе которого измеряется взаимный угол закручивания;

Iρ – полярный момент инерции поперечного сечения;

G – модуль поперечной упругости материала образца.

Принимаемые в процессе эксперимента величины крутящего момента Мк и установленные значения соответствующих углов закручивания φк при известных значениях базовой длины l и полярного момента инерции поперечного сечения Iρ позволяют определить величину модуля поперечной упругости материала:

G =	Мк l	,	(2)
	ϕср Iρ

где Мк – приращение крутящего момента на одну ступень нагружения;

Δφср – среднеарифметическое значение угла закручивания на одну ступень нагружения.

40