Опыт №2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ТОНКОСТЕННОГО ВАЛА ПРИ КРУЧЕНИИ

1. Цель опыта

1. Ознакомиться с методикой экспериментального исследования напряженного и деформированного состояния вала при кручении методом электротензометрии.

2. Определить главные напряжения и положения главных площадок при кручении.

3. Определить величину и направление наибольших касательных напряжений.

4. Определить величины крутящего и изгибающего моментов, действующих на вал, по данным тензометрии.

2. Схема установки

Установка состоит из основания 1, на котором жестко с одного конца закреплен вал 2. Второй конец вала опирается на опору 3. Нагружение вала осуществляется с помощью рычага 4 и винтового устройства 5. При расположении опоры 3 под рычагом 4 вал нагружается только крутящим моментом. Возникающие при нагружении деформации на наружной поверхности вала измеряют с помощью розетки тензорезисторов 6 и регистрирующего тензоприбора.

3. Схема размещения тензорезисторов и схема напряжённого состояния.

4. Исходные данные

Кg=2ˑ10^-6– цена единицы дискретности прибора; наружный диаметр вала D = 0,087 м; внутренний диаметр вала d = 0,079 м; модуль Юнга E =2 10⁵ МПа;

модуль сдвига G = 0,8 10⁵ МПа; коэффициент Пуассона .

5. Результаты измерений

№ измерения	Показания измерителя деформации для 3 тензорезисторов
	n_І	∆n_І	n_ІІ	∆n_ІІ	n_ІІІ	∆n_ІІІ
	начальное
конечное
	начальное
конечное
	начальное
конечное

∆ε_j=∆n_j_ср Кg	ε_І=	ε_ІІ=	ε_ІІІ=

6. Расчётные формулы

Величина и направление главных деформаций:

Главные напряжения:

Нормальные и касательные напряжения в поперечном сечении:

Величина и направление наибольших касательных напряжений:

Изгибающий и крутящий моменты в поперечном сечении:

где .

7. Результаты расчётов

8. Схема напряжённого состояния

8. Выводы _________________________________________________________

__________________________________________________________________

Опыт №3. Определение модуля упругости при сдвиге

1. Цель опыта

1. Ознакомление с методикой определения модуля упругости при сдвиге.

2. Определение модуля сдвига материала вала.

2. Схема установки

Установка состоит из основания 1, на котором жестко по консольной схеме закреплен вал 2. На свободном конце вала расположен рычаг 3, который вместе с кронштейном 4 служит для нагружения вала гирями 5. Возникающие при нагружении деформации на наружной поверхности вала измеряют с помощью розетки тензорезисторов 6 и регистрирующего прибора.

3. Схема измерений

4. Исходные данные

Наружный диаметр вала D = 0,056 м; внутренний диаметр вала d = 0,05 м;

расстояние до индикатора Н = 0,2 м; расстояние до линии действия силы L = 0,3 м; длина вала l = 0,5 м; приращение силы DP = 20 H; материал вала – алюминий (G = 2,8 10⁴ МПа).

5. Расчётные формулы

DТ = DР×2L, , , Dj » tgDj = Dh/H, .

6. Результаты

P, Н	h, мм	Dh, мм	Dhср., мм	, рад	, МПа
		-

7. Выводы _________________________________________________________

__________________________________________________________________

Лабораторная работа №3

Экспериментальное определение нормальных

И касательных напряжений при изгибе

1. Цель опыта

1. Ознакомление с тензометрическим методом определения напряжений с использованием тензорезисторов.

2. Экспериментальное изучение распределения по сечению балки нормальных и касательных напряжений в области упругих деформаций.

2. Схема нагружения балки

3. Таблица наблюдений

F, кН	Показания прибора a




F, кН	Приращения показаний прибора ∆a

4. Расчётные формулы

, где ; , где МПа;

, где МПа.

5. Таблица результатов эксперимента

F, кН	Нормальные напряжения s, МПа	Касательные напряжения t, МПа

6. Эпюры нормальных и касательных напряжений ( F=20 кH)

7. Выводы _________________________________________________________

__________________________________________________________________

Лабораторная работа №4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОГИБОВ БАЛКИ ПРИ КОСОМ ИЗГИБЕ

1. Цель работы

1. Ознакомиться с характером изгиба консольной балки при косом изгибе.

2. Исследовать зависимость величины и направления прогиба балки от угла между плоскостью действия изгибающего момента и одной из главных осей поперечного сечения.

2. Схема установки, схема углов и перемещений

1 – балка прямоугольного сечения, 2 – винт, 3 – диск со шкалой. 4 – стрелка,5 – ось, 6 – шарикоподшипник, 7 – оправка, 8 – крючок для подвешивания груза, 9 и 10 –индикаторы часового типа.

3. Исходные данные

Ширина балки b = 6 мм; высота балки h = 18 мм; длина балки l = 340 мм;

P = 9,8 Н; E = 2,1×10⁵ МПа.

4. Расчётные формулы

; ; ,

5. Результаты измерений и расчета

,⁰	, мм	, мм	, мм	, мм	, мм	, мм

6. Графики зависимостей , , , , , , , от угла

, , ,	, , ,

8. Выводы _________________________________________________________

__________________________________________________________________

Лабораторная работа № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ

123

ТОП 5 статей:

Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...