Лабораторная работа № 7

ОТЧЁТ

Определение напряжений в балке при плоском изгибе

Цель работы:…………………………………………..…………………………..

…………………………………………………………….…………………………

Испытательная установка…………………………………………

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

База тензорезисторов l =……….мм

Цена деления шкалы тензометра К_σ = ………………..Па

С хема нагружения балки и расположение тензорезисторов

Размеры балки и геометрические характеристики сечения

l =.………….м; I_z =……….м⁴; W_z =…………м³;

a =…………..м; S_z^отс =………..м³; b =………..м; ΔР =……….Н.

Ступень нагрузки ΔР =..……….Н.

Изгибающий момент в сечении «a» М =……………Нм.

Поперечная сила в сечении «a» Q =……………Н.

Таблица 1

Номера тензорезисторов	Нагрузка
	Р0=……Н	Р1=………Н		Р2=…...…..Н		Δni^ср
	ni	ni	Δni	ni	Δni
1 2 3 4 5 6 7

Вычисление напряжений
Опытные	Теоретические
Для точек 15
σi^оп = Δni^срК	σi^т =
σ1^оп =………………….МПа	σ1^т =………………….МПа
σ2^оп =………………….МПа	σ2^т =………………….МПа
σ3^оп =………………….МПа	σ3^т =………………….МПа
σ4^оп =………………….МПа	σ4^т =………………….МПа
σ5^оп =………………….МПа	σ5^т =………………….МПа

Для точек 6 и 7
σ6^оп =	σ6^т = +
σ7^оп =	σ7^т = 
σ6^оп=………………МПа	6^т =………………….МПа
σ7^оп =………………МПа	7^т =………………….МПа

Результаты вычислений заносим в табл. 2.

Таблица 2

Номера тензорезис-торов	Нормальные напряжения, МПа		Главные напряжения, МПа		Расхождение, проценты
	Опытные σi^оп	Теоретические σi^т	Опытные σi^оп	Теоретические σi^т
1 2 3 4 5 6 7

Эпюры нормальных напряжений, построенные на основании полученных опытных и теоретических данных

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

………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………….

Отчет принял

……………………………..

……………………………..

Лабораторная работа № 9 определение перемещений при изгибе балки

Цель работы.

Экспериментальная проверка расчетных формул для определения прогиба и угла поворота сечения при изгибе.

Общие сведения.

Для опыта берется стальная балка 1 прямоугольного поперечного сечения (см. рис.1,2). На балке 1 укреплена стойка 2 и фиксатор 3. Нагружение балки осуществляется ручным гидравлическим прессом 4 и с помощью специального приспособления 5 (рис. 1). Давление пресса передается через валик 6, который находится по середине между опорами приспособления 5. Максимальный прогиб y_maxимеет место по середине пролета балки, а максимальный угол поворота  в опорных сечениях (рис. 2), и находится по формулам:

где l  расчетная длина балки, равная расстоянию между опорами (рис. 1), EI_zжесткость сечения балки.

Определение опытной величины максимального прогиба производится при помощи стрелочного индикатора 7, установленного в среднем сечении под балкой 1 (рис.1,3). Для нахождения опытного угла поворота опорного сечения используется стрелочный индикатор 8 (рис.3), установленный на стержне приспособления 5 (рис. 1).

По показаниям C (рис. 3) индикатора 8 и высоты l_c стойки 2, измеренной от нейтрального слоя балки 1 до точки касания ножки индикатора 8 определяем:

Ввиду того, что угол _оп очень мал (измерения проводятся в пределах упругих деформаций), можно с достаточной степенью точности принять, что tg_оп_оп.

С учетом этого получаем

7

4

Рис. 1

Порядок выполнения работы.

1. Замерить длину пролета балки l и размеры поперечного сечения и (рис. 2).

2. Установить балку на опоры так, чтобы фиксатор 3 был с наружной стороны правой опоры приспособления 5, а ножки индикаторов 7 и 8 плотно прикасались соответственно к балке 1 и стойке 2 (рис. 1).

3. Приложить к балке посредством пресса 4 небольшую начальную нагрузку (примерно 1 атм.) и снять первые показания по индикаторам 7 и 8.

П римечание. Эта нагрузка необходима для устранения люфтов и зазоров в установке, что обеспечивает в дальнейшем более точное измерение деформаций.

_max

P

11

y

z

1

y_max

b

l/2

1

l

Рис. 2

Рис. 2

φ_оп

2

∆С

С

P

8

1

7

Рис. 3

4. Сделать несколько измерений величин y и C с помощью индикаторов 7 и 8 соответственно, последовательно увеличивая нагрузку равными ступенями P. Данные опыта занести в табл. 1 (см. форму отчета). При выполнении опыта максимальная нагрузка P_max на балку должна определятся из условия, чтобы возникающие в балке напряжения не превышали предела пропорциональности:

Для малоуглеродистой стали можно принять _пц=200 МПа.

5. Определить опытный прогиб y_оп как среднее арифметическое нескольких измерений y.

6. Найти опытный угол поворота _оп опорного сечения по формуле (3), где С определяется как среднее арифметическое нескольких измерений С.

7. Определить теоретическое значение прогиба y_max по формуле (1) и угла поворота _max по формуле (2) на ступень нагрузки Р.

8. После получения теоретических и опытных значений деформации найти расхождение между ними в процентах.

9. Оформить отчет по прилагаемой форме.