Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Старооскольский технологический институт (филиал НИТУ МИСиС)

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Zhurnal_lab_rabot_chast_2_-_2013

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

21.03.2016

Размер:

1.29 Mб

Скачать

☆

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

Старооскольский технологический институт им. А.А. Угарова (филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения

высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"

(СТИ НИТУ МИСиС)

______________________________________________________

Кафедра прикладной механики

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ

к лабораторным работам

по сопротивлению материалов

Часть 2

Студента группы ________________

________________________________

(ФИО)

Старый Оскол

2013

СОДЕРЖАНИЕ
Общие указания к выполнению и оформлению лабораторных работ	4
Правила по технике безопасности при выполнении лабораторных работ	4
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9. Определение перемещений при изгибе	5
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10. Экспериментальная проверка теоремы
взаимности работ	9
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11. Опытная проверка величины опорной
реакции статически неопределимой балки	13
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12. Испытание статически неопределимой
и статически определимой плоской рамы на изгиб	18
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13. Исследование напряженно-деформированного
состояния в тонкостенном стержне при кручении	23
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14. Исследование плоского напряженного состояния
методом тензометрии	26
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 15. Испытание стержня на косой изгиб	31
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 16. Исследование явления потери устойчивости
сжатого стержня в упругой стадии	36

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Студентам, выполняющим лабораторные работы по сопротивлению материалов, следует учесть следующие требования к подготовке, оформлению и выполнению работ.

Студент к каждому лабораторному занятию должен заранее подготовиться. Для этого, пользуясь методическими указаниями (Сопротивление материалов: Лабораторный практикум /Авдеев В.И., Кравченко О.Ф., Кравченко Н.В. - Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2007), нужно уяснить цель предстоящей работы, познакомиться с теоретическими сведениями, разобраться в порядке проведения эксперимента и обработки его результатов, подготовить в данной рабочей тетради необходимый материал для будущего отчета. Для теоретической подготовки к каждой работе студенту рекомендуется конкретная литература и контрольные вопросы, приведенные в том же лабораторном практикуме.

Перед началом лабораторной работы студент получает допуск у преподавателя после краткого опроса о цели и порядке проведения предстоящего эксперимента. Студент, не подготовившийся к работе, к лабораторному занятию не допускается.

После проведения лабораторной работы студент составляет письменный отчет по форме, приведенной в данной рабочей тетради. По окончании работы она должна быть защищена, что подтверждается подписью преподавателя в отчете.

ПРАВИЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Перед проведением первой лабораторной работы преподаватель, лаборант или другое ответственное лицо кафедры знакомят студентов с правилами поведения в учебной лаборатории и проводят инструктаж по технике безопасности с регистрацией в соответствующем журнале.

Студенты, не прошедшие инструктаж по технике безопасности, к выполнению лабораторных работ не допускаются.

Студенту, выполняющему лабораторные работы, следует помнить, что в учебных лабораториях установлены испытательные машины, имеющие силовую электропроводку и создающие усилия в десятки тонн, а также широко применяются различные электрические приборы. Во избежание несчастных случаев и для предотвращения выхода из строя ценного лабораторного оборудования необходимо строго соблюдать дисциплину и не нарушать правила техники безопасности.

В лаборатории запрещено:

-находиться в верхней одежде, вешать ее или раскладывать сумки и другие предметы на лабораторное оборудование;

-вносить с собой легко воспламеняющиеся вещества;

-производить включение и выключение испытательных машин, приборов и силовых рубильников без разрешения преподавателя, проводящего занятия;

-прикасаться к движущимся частям работающих машин.

При проведении испытания все студенты должны находиться на местах, указанных преподавателем, и самостоятельную работу проводить только под его наблюдением.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПРИ ИЗГИБЕ

Цель работы:_____________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Теоретические сведения

Теория расчета достаточно жестких (не гибких) балок при поперечном изгибе основана на ряде следующих допущений:

________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________.

Положение каждого поперечного сечения балки характеризуется следующими перемещениями:

________________________________________________________________________________

Упругой линией балки называют

________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________.

Прогибы у балки в соответствии с изложенными допущениями определяются из решения следующего дифференциального уравнения

где M(z) – ______________________________________________________________________; EJx – ______________________________________________________________________.

Углы поворота сечений связаны с прогибами у соотношением

Для определения линейных и угловых перемещений при изгибе балок существуют следующие методы:

________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________.

Порядок проведения работы

Работа проводится на экспериментальном стенде СМУ. Схема установки для проведения эксперимента приведена на рис. 1.

Балка 1, представляющая собой стальную полосу прямоугольного поперечного сечения, устанавливается на шарнирно-неподвижную опору 2 и шарнирно-подвижную опору 3. Нагружение балки осуществляется с помощью подвижной подвески 4 с грузами.

Рис. 1. Схема испытательной установки

Измерение перемещений производится индикаторами часового типа 5 и 6, закрепляемыми на специальных индикаторных стойках. Для определения углов поворота опорных сечений с помощью индикаторов 6 измеряют горизонтальные перемещения вертикальных стержней 7 до и после приложения нагрузки.

На поверхности испытуемой балки нанесены риски с шагом 50 мм для фиксации положения подвески с грузом 4 и положения сечений, в которых с помощью индикатора 5 измеряют прогибы.

Эксперимент проводится в следующем порядке.

1.В заданном преподавателем сечении: на расстоянии L1 = ______мм от левой опоры

иL2 = ______мм до правой опоры (L1+L2=L=600 мм), – устанавливаем серьгу 4 с подвеской для приложения нагрузки.

2.В сечении балки, где определяются прогибы, размещаем в вертикальном положении индикатор 5, а на левой и правой опорах – горизонтальные индикаторы 6 на расстоянии Н = 100 мм от оси балки. Записываем в таблицу начальные показания индикаторов (при отсутствии нагрузки).

3.На подвеску 4 укладываем гири общим весом 30 Н и записываем показания индикаторов в таблицу.

4.Снимаем нагрузку с подвески 4. Сравниваем показания индикаторов с первоначальными значениями (в случае значительного расхождения следует повторить эксперимент).

5.Повторяем опыты (пп.3 и 4) не менее четырех раз.

6.Определяем величину прогиба балки в точке С по формуле:

ycэк k ncср

где k = 0,01 мм – цена деления индикатора часового типа;

ncср – среднее приращение показаний индикатора 5 для всей серии опытов (см. табл.).

Таблица

№

L1,

L2,

Показания индикаторов

Приращение показаний

(число делений)

опыта

мм

Ср

ncср=

naср=

nbср=

7. Определяем углы поворота опорных сечений А и В из соотношений:

aэк k

na ср

;

bэк

n ср

где naср, nbср – средние приращения отсчетов индикаторов 6 на опорах А и В для всей серии опытов (см. табл.).

8. Вычисляем расчетные величины прогиба в точке С и углов поворота опорных сечений А и В одним из известных методов.

Расчетная схема балки:

Числовые значения основных параметров:

P = _____________ Н; L = _____________ мм;

L1 = _____________ мм; L2 = _____________ мм;

E = _____________ МПа; b = ____ мм; h = ____мм;

J x ______________________________________________________________________

ycрасч ___________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

aрасч _____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

bрасч _____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

9. Определяем процентное расхождение между экспериментальными и расчетными значениями перемещений балки:

1	=	ycрасч ycэк				100% =

			ycрасч
			расч		эк


2	=		a	a
						100% =

			расч
			a
			расч		эк


3	=	b		b
						100% =

			расч
			b

Выводы

________________________________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ТЕОРЕМЫ ВЗАИМНОСТИ РАБОТ

Цель работы:_____________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Теоретические сведения

Теорема взаимности работ (теорема Бетти) является одной из общих теорем сопротивления материалов, применяемых для расчета систем, подчиняющихся закону Гука. Как известно, для упругих тел справедлив принцип независимости действия сил (принцип суперпозиции): результат воздействия на тело системы сил равен сумме результатов воздействия тех же сил, прилагаемых к упругому телу последовательно и в любом порядке. Теорема взаимности работ непосредственно вытекает из принципа независимости действия сил и формулируется следующим образом:

________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________.

Рассмотрим два состояния рамы (рис. 1):

состояние I – воздействие в сечении В сосредоточенной силы РВ; состояние II – воздействие в сечении А сосредоточенного момента МА.

Согласно теореме взаимности работ:

PB B(MA) = MA A(PВ),

(1)

где B(MA) – перемещение сечения В по направлению силы PB от действия момента MA

(см. рис. 1, б);

A(PВ) – угол поворота опорного сечения А от действия силы PB (см. рис. 1, а).

а)

б)

Рис. 1. Схемы нагружения рамы: а) состояние I; б) состояние II

Для того чтобы убедиться в справедливости выражения (1), определим линейное перемещения B(MA) и A(PВ), воспользовавшись способом Верещагина. С этой целью для состояний I и II построим эпюры изгибающих моментов от заданных силовых воздействий – MРI и MРII (рис. 2, а, б). Кроме того, для определения B(MA) построим эпюру изгибающих моментов M1 от единичной силы, приложенной в сечении В по направлению PВ; для определения A(PВ) построим эпюру изгибающих моментов М2 от единичного момента, приложенного в сечении А по направлению MA (рис. 2, в, г).

а) Эпюра "MРI" б) Эпюра " MРII"

а) Эпюра "M1" б) Эпюра " M2"

Рис. 2. Эпюры изгибающих моментов от внешних и единичных нагрузок

После перемножения эпюры MРI на M1 и MРII на М2 по способу Верещагина получим:

теор

l 2

теор

P l 2

(М

)

;

(P )

(2)

4EJ x

Подставляя выражения (2) в (1), убеждаемся в справедливости теоремы взаимности

работ.

Порядок проведения работы

Работа проводится на экспериментальном стенде СМУ. Схема установки для проведения эксперимента приведена на рис. 3 и представляет собой П-образную стальную раму с размерами: l = 300 мм, b = 30 мм, h = 5 мм. На раме установлены индикаторы часового типа И1 на опоре А и И2 в сечении В. Цена деления индикаторов k = 0,01 мм.

Рис. 3. Схема испытательной установки

При загружении рамы в сечении В силой PВ = 10 Н (состояние I) с помощью индикатора И1 определяется перемещение A(PВ), а затем угол поворота опоры А:

А (РВ )	А (РВ )	,	(3)

	lн
где lн = 100 мм – длина рычага от опоры до ножки индикатора И1.			Q1 и Q2 нагрузочного
Состояние II реализуется путем перемещения грузов

приспособления на расстояние lr = 100 мм от положения равновесия опоры А, в этом случае в опорном сечении А будет приложен момент МА = 2 Нм.

Работа выполняется в следующем порядке.

1. Установим груз Q1 нагрузочного приспособления в положение, при котором риска на грузе располагается напротив нулевой отметки шкалы, и запишем в таблицу показания n1 индикатора И1.

2. Приложим в сечении В нагрузку PВ = 10 Н и вновь снимем показания n1 с индикатора И1.

Таблица

Состояние I

Состояние II

Показания

PВ,

индикатора

Aэк(PВ),

Aтеор(PВ),

MA,

индикатора

Bэк(MA),

Bтеор(MA),

И1

И2

(в делениях)

мм

рад

Н м

(в делениях)

мм

3. Подсчитаем разность отсчетов n1 и

определим

перемещение Aэк(PВ) и угол

поворота Aэк(PВ), используя формулу (3):

Aэк(PВ) = k· n1 =

;

Aэк (РВ )

А (РВ )

k n1

lн

4.Удалим нагрузку PВ и запишем в таблицу показания n2 индикатора И2 в сечении В.

5.Переместим груз Q1 на расстояние lr = 100 мм и запишем показания индикатора И2.

6.Определим величину прогиба Bэк(MA), используя разность отсчетов n2 :

Bэк(MA) = k· n2 =

7. Проверим справедливость теоремы взаимности работ (теоремы Бетти) с помощью равенства (1):

________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________.

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
21.03.20162.49 Mб67polnostyu_diplom.docx
#
16.04.2015771.07 Кб33pravoЛекции.doc
#
16.04.2015862.87 Кб8Slovar.pdf
#
16.04.201542.06 Кб9VOPROS5 (2).docx
#
16.04.2015129.02 Кб9v_01_н.doc
#
21.03.20161.29 Mб6Zhurnal_lab_rabot_chast_2_-_2013.pdf
#
16.04.2015396.29 Кб8Абакумов 1.doc
#
16.04.201546.08 Кб12Вопросы физика.doc
#
16.04.2015201.73 Кб164Глущенко_laba1.doc
#
16.04.2015367.1 Кб102Глущенко_laba2.doc
#
16.04.2015144.38 Кб62Глущенко_laba3.doc