Экспериментальные исследования по сопротивлению материалов

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ

 

 

Учебное пособие

Омск – 2013

УДК 620.17(075)

ББК 30.121я73

С 36

Рецензенты:

С.А.Макеев, д.т.н., профессор СибАДИ;

Ю.В.Москалев, к.т.н., доцент ОмГУПС

Степанова Е.П.

С 36 Экспериментальные исследования по сопротивлению материалов.: учебное пособие./Е.П. Степанова, И.А. Пеньков, А.В.Щербинкин Омск: Изд-во ОмГТУ, 2013. – 80 с.

Рассматриваются основные теоретические сведения, справочные материалы и указания к выполнению лабораторных работ по сопротивлению материалов.

Предназначено для студентов 2-3 курсов, изучающих основной курс «Сопротивление материалов» и соответствующие разделы курса прикладной механики.

УДК 620,17(075)

ББК 30.121я73

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета.

ã Омский государственный

технический университет, 2013

ПРЕДИСЛОВИЕ

Инженеры-механики, конструирующие и эксплуатирующие производственные машины, и оборудование, должны иметь опреде­лённый уровень знаний, умений и навыков в области сопротивле­ния материалов, призванный обеспечить техническую надёжность работы деталей и элементов из различных материалов и в любых условиях эксплуатации. Относясь критически к достижениям со­временной науки о прочности, обосновавшей материализацию на­учно-технического прогресса, необходимо сделать вывод, основы­ваясь на статистических данных, что число мелких, средних, круп­ных и глобальных катастроф на Земле в абсолютном исчислении возрастает. Таким образом, необходимость дальнейшего улучше­ния проектирования и повышения надёжности эксплуатации машин и сооружений обоснованно вытекает из сложившейся инженерной практики.

Современные учебные планы многих технических вузов, в том числе ОмГТУ, предусматривают изучение курса сопротивле­ния материалов в сильно урезанном объёме, не позволяющем по­следовательно и всесторонне осветить многие важные аспекты во­просов прочности. Теоретическая часть курса, имеющая значительный по объёму понятийный аппарат, даёт от­ставание от тем и содержания домашних заданий, практических и лабораторных занятий. Этот факт создаёт трудности методического характера как преподавателям, втиснутым в жёсткие рамки учеб­ного плана, так и студентам, которым нелегко получить целостное представление о проблемах прочности на основе отрывочных фрагментов, взятых из контекста науки. Из сложившейся ситуации возникла настоятельная необ­ходимость вынести часть теоретического материала на его изучение в процессе лабораторных занятий и в домашних условиях. Методическую обеспеченность выполнения расчётно-проектиро­вочных работ призван решить «Практикум по сопротивлению материалов». Предлагающийся вниманию студентов-механиков «Экспериментальные исследования по сопротивлению материалов» содержит порядок выполнения 9 лабораторных работ, которым предшествует краткое изложение основ понятийного аппарата, теоретического базиса и предпосылок. В каждой работе приводится описание используемого оборудования и объекта исследования, рассмотрен ход проведения опыта и порядок обработки результатов наблюдений. В конце каждой работы приведен список контрольных вопросов, которые наряду с вопросами из практикума предполагается использовать при подготовке студентов к зачёту в форме теста по первой части курса сопротивления материалов.

Издание настоящего практикума повысит методическую обеспеченность учебного процесса и, по мнению авторов, в определённой степени будет способствовать улучшению качества подготовки специалистов в области расчётов на прочность, жёсткость и устойчивость.

 

ВВЕДЕНИЕ

Сопротивление материалов как наука о прочности, жёсткости и устойчивости деталей машин и отдельных элементов инженерных сооружений исторически развивалось в тесном переплетении двух глобальных методов исследования: теоретического и экспериментального. Первые интуитивные знания о законах сопротивляемости материалов воздействию внешних нагрузок учёные получили из наблюдений и опыта эксплуатации орудий труда, жилых и общественных зданий, кораблей, боевых машин и т.п. Последние 10 тыс. лет явились этапом постепенного перехода к металлам (бронзе, железу, стали), пока не настал век индустриализации, характеризующийся значительным многообразием искусственных материалов, работающих в самых различных условиях эксплуатации.

Задачей теоретического курса исследования является получение физико-математической модели, т.е. расчётных формул, которые адекватно отражают реальное поведение твёрдых тел под воздействием нагрузок. Экспериментальный метод ставит перед собой две основные задачи. Первая заключается в получении упруго-механических характеристик материалов путём испытания образцов в различных режимах нагружения. Один и тот же материал можно испытывать на растяжение, сжатие, сдвиг, кручение, изгиб. Нагрузки могут прикладываться статически или динамически, на короткое или длительное время, при постоянном или переменном направлении воздействия, положительной или отрицательной температуре и т.д. При проведении опытов необходимо обеспечить как можно большую точность определения размеров образца, величин прикладываемых нагрузок и возникающих деформаций. Второй основной задачей является проверка теоретических формул для определения напряжений, перемещений и критических нагрузок, полученных с использованием гипотез, допущений и упрощающих предположений. Напряжения предопределяют прочность элементов, перемещения – их жёсткость, а критические нагрузки – устойчивость. Проведение тщательно спланированных опытов позволяет установить точность формул и границы их применимости, что обеспечивает правильность назначения коэффициентов запаса по механической надёжности.

 

Лабораторная работа № 1

«Определение модуля упругости и коэффициента Пуассона».

Цель работы: Экспериментальное определение модуля упругости Е и коэффициента Пуассона m при испытании стержня на растяжение.

 

Схема установки.

1 – образец;

2 – нагружающее устройство,

3 – силоизмерительное устройство.

 

Рис.1.

 

Объектом испытаний в этой лабораторной работе является стержень (рис.2) прямоугольного поперечного сечения. Деформации измеряются посредством тензорезисторов фольгового типа, которые установлены в продольном и поперечном направлениях. Тензорезисторы подключены к электронному измерителю деформации.

 

Объект испытаний.

 

1,2 – продольные тензорезисторы,

3,4 – поперечные тензорезисторы.

 

Рис.2.

 

Порядок сборки стенда.

Установите на плиту стола две опорные стойки 1 и предварительно закрепите их к плите стола болтовыми соединениями так, чтобы стойки могли двигаться вдоль паза плиты. Головки болтов предварительно задвинте в паз плиты стола. Установите корпус 2 в сборе с ползуном 3 на левую стойку и закрепите болтами к стойке. Оденьте штурвал 4 на хвостовик корпуса 2 и закрепите центральным винтом. Установите корпус 5 на правую стойку и закрепите к стойке болтами. Закрепите специальными штифтами 6 к осям корпусов 2 и 5 вилки 7. Между вилками установите один из образцов для определения модуля упругости и коэффициента Пуассона 8 и зафиксируйте специальными штифтами 6. Затяните гайки крепления стоек 2 и 5 к плите стола.

Нагружение образца производите вращением штурвала 4.

 

Рис.3

 

 

Лабораторная работа № 2

«Испытание на срез».

Цель работы: Экспериментально установить сопротивление материала срезыванию. Найти значение условного предела прочности на срез.

 

Схема установки.

 

 

 

1 – нагружающее устройство,

2 – вилка,

3 – проушина,

4 – силоизмерительное устройство.

Рис.4.

 

Объектом испытаний является стержень круглого поперечного сечения. На стенде устанавливается специальное приспособление, предназначенное для испытания на срез. Это приспособление состоит из проушины и вилки, в которые вставлены втулки из закаленной стали. Приспособление позволяет осуществить испытания по схеме двойного среза (рис.4).

 

Схема двойного среза.

 

 

1 – вилка,

2 – проушина,

3 – втулка,

4 – образец.

Рис.5.

 

Порядок сборки стенда.

Установите на плите стола две опорные стойки 1 и предварительно закрепите стойки болтовыми соединениями к плите так, чтобы сойки могли двигаться вдоль паза плиты. Установите корпус 2 на левую стойку и закрепите болтами к стойке. Установите корпус 3 на правую стойку и закрепите болтами к стойке. Образец 4 вставьте в отверстия высокотвердых втулок 5, закрепленных в вилках 6. Вставьте вилки 6 в концы ползуна 7 о оси прорезной пружины 8 и зафиксируйте специальными штифтами 9.

Нагружение образца производить вращением штурвала 10.

 

 

Рис.6.

Испытание на срез.

Цель работы: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Испытуемый материал.

2. Номер накладки.

3. Схема и исходные размеры образца:

d =______мм F=_______мм²

 

4. Результаты испытаний:

Показания индикатора часового типа в момент среза ________мм

Величина силы среза:

,

здесь Н/мм – жесткость прорезной пружины.

5. Касательное напряжение в плоскости среза:

___________________________

6. Выводы:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Испытание выполнил ст. гр. «» 201 г.

 

Испытание проверил преподаватель «» 201 г.

Лабораторная работа № 3

«Определение модуля сдвига при испытании стержня на кручении».

Цель работы: Экспериментальное определение модуля сдвига (модуля упругости 2-го рода).

 

Схема установки.

 

 

 

1 – стержень,

2 – угломер,

3 – рычаг.

Рис.7

 

Объектом испытаний является стержень, поперечное сечение которого тонкостенное круглое кольцо (рис.5). Внешний диаметр кольца равен 20 мм, внутренний – 17 мм. Стержень выполнен из стали. Стержень нагружается крутящим моментом через рычаг длиной 300 мм. Для измерения углов закручивания применяется угломер механического типа.

 

 

Порядок сборки стенда.

Установите на плиту стола опорную стойку 1 и закрепите к плите стола болтовыми соединениями. Установите корпус 3 на стойку 1 и закрепите болтами к ней. Вставьте ступенчатый вал 4 в корпус и закрепите центральным невыпадающим болтом 5 рукоятки 6. На свободный конец образца оденьте и закрепите рычаг 9 и подшипник 10. Установите под подшипник стойку 2 и закрепите к плите стола. Выдвиньте упор 11 стойки до упора в наружное кольцо подшипника 10 и зафиксируйте винтом 12. На рычаг 9 повесьте подвеску 13 с гирями 14. Закрепите кронштейны 7 на ступени малого диаметра образца 4 на расстоянии 100 мм. друг от друга. Индикаторную головку 8 закрепите на одном из кронштейнов так, чтобы ножка ее опиралась на другой кронштейн.

 

Рис.8.

Лабораторная работа № 4

«Проверка закона распределения нормальных напряжений в поперечном сечении прямого бруса при поперечном изгибе».

Цель работы: Экспериментальная проверка закона распределения нормальных напряжений в поперечном сечении стержня при прямом «чистом» изгибе. Сравнение экспериментальных данных с результатами расчетов.

 

Схема установки.

 

1 – стержень,

2 – коромысло (упругий элемент),

3 – винтовой механизм.

Рис.9.

Объектом испытаний является прямой брус (стержень) двутаврового поперечного сечения. Стержень установлен на две шарнирные опоры (рис.6), его нагружение осуществляется винтовым механизмом через коромысло, которое одновременно является упругим элементом силоизмерителя. Размеры стержня: l = 600 мм, H = 80 мм, B = 30 мм, b = 8 мм, h = 5 мм.

Средняя часть стержня (между опорами коромысла) находиться в условиях «чистого» изгиба. В среднем сечении этой части стержня наклеены пять тензорезисторов фольгового типа. Тензорезисторы установлены в направлении продольной оси z и позволяют измерить деформацию e_z в соответствующих точках (рис.7).

 

Схема чистого изгиба.

 

 

Рис.11.

На основании гипотезы плоских сечений можно сделать вывод о характере измерения длины продольных слоев стержня. Эпюра удлинений линейная (рис.8а), линейной будет и эпюра относительных деформаций e_z, т.к. длина всех волокон стержня одинаковая. Деформация продольного слоя e_z прямопропорциональна его расстоянию от нейтрального слоя (рис.8б), т.к. напряженное состояние одноосное, то

 

, (4)

 

где s_z – нормальное напряжение в поперечном сечении стержня (рис.8в),

Е – модуль упругости 1-ого рода.

Соотношение (4) используется для определения экспериментальных значений нормальных напряжений. Теоретические значения нормальных напряжений определяются по формуле.

 

, (5)

 

где М_х – изгибающий момент в сечении относительно оси Х,

I_х – осевой момент инерции поперечного сечения относительно оси Х,

у – ордината точки, в которой определяется напряжение.

Значение нормальных напряжений s_z, вычисленные по формулам (4) и (5) должны совпадать.

 

Порядок сборки стенда.

Установите на плите стола по центру винтовое нагружающее устройство 1 и закрепите болтовыми соединениями.

Образец 2, представляющий собой двутавровую балку, имеющую в зоне прямого изгиба прямоугольное сечение, установите на опоры 3, закрепите их болтовыми соединениями к плите.

Элемент упругий 4, с закрепленным на нем индикатором деформаций 5, установите острыми концами на образец 2 и подсуньте под винт нагружающего устройства 1. Оденьте на винт штурвал 6 и закрепите винтом.

 

Рис.12.

Лабораторная работа № 5

«Определение линейных и угловых перемещений поперечных сечений статически определимой балки и сравнение результатов испытаний с теоретическими расчетами».

Цель работы: Экспериментально и теоретически найти угловые и линейные перемещения сечения стержня при изгибе.

 

Схема установки.

Рис.13.

 

Объектом испытаний является стержень (балка) прямоугольного поперечного сечения. Материал стержня – сталь 45. Размеры стержня: l = 450 мм, а = 150 мм, b = 30 мм, h = 4 мм.

Стержень установлен на две шарнирные опоры, которые обеспечивают наложение трех связей. Для нагружения стержня используются грузы, которые укладываются на подвески, положения которых вдоль оси стержня можно изменять.

Для измерения прогибов и углов поворота сечений используются индикаторы часового типа, установленные на штативах стойках.

 

Эпюры изгибающих моментов

 

 

Рис.16.

 

Определение углового перемещения сечения В (способ Верещагина) (рис.13):

Эпюра изгибающего момента

Рис.17.

.

 

Определение углового перемещения сечения С (способ Верещагина) (рис.14):

Эпюра изгибающего момента

Рис.18.

 

.

 

Вычислить для выбранного варианта и сопоставить эти величины с их экспериментальными значениями.

 

Порядок сборки стенда.

Установите на плиту стола две опорных стойки 1 и закрепите болтовыми соединениями. Установите корпус 2 балки 3 на левую стойку, а корпус 4 на правую стойку и закрепите их болтами к стойкам.

Установите на плиту стола три индикаторные стойки 5 и зацепите их болтовыми соединениями. Наденьте на них планки 6 со стержнями 7 и предварительно зафиксируйте по высоте. В отверстия стержней вставьте кронштейны 8 с закрепленными на них индикаторными головками 9. Выставьте систему так, чтобы ножки индикаторов опирались на стойки корпусов 2 и 4 и свободный конец балки 3, закрепите их. В районе ножки индикатора на конце балки и между опорами на заданном расстоянии подвесьте серьгу 10, а на нее подвес с грузом 11.

 

Рис.19.

Лабораторная работа № 6

«Определение посредством тензометрии главных напряжений при кручении».

Цель работы: Исследовать напряженное состояние «чистый сдвиг», которое возникает при «чистом» кручении стержня. Сопоставить экспериментальные и расчетные значения главных напряжений.

 

Схема установки.

1 – стержень,

2 – рычаг.

Рис.20.

 

Объектом испытаний является стержень, поперечное сечение которого тонкостенное круглое кольцо (рис.15). Внешний диаметр кольца равен 42 мм, внутренний – 40 мм. Стержень выполнен из алюминиевого сплава Д16Т. Стержень нагружается крутящим моментом через рычаг длиной 300 мм.

Для исследования напряженного состояния при «чистом сдвиге» используются два тензорезистора, наклеенные в точке А стержня.

Схема расположения тензорезисторов приведена на рис.16.

 

Порядок сборки стенда.

Установите на плиту стола опорную стойку 1 и закрепите к плите стола болтовыми соединениями. Установите корпус 3 на стойку 1 и закрепите болтами к ней. Вставьте ступенчатый вал 4 в корпус и закрепите центральным невыпадающим болтом 5 рукоятки 6. На свободный конец образца оденьте и закрепите рычаг 9 и подшипник 10. Установите под подшипник стойку 2 и закрепите к плите стола. Выдвиньте упор 11 стойки до упора в наружное кольцо подшипника 10 и зафиксируйте винтом 12. На рычаг 9 повесьте подвеску 13 с гирями 14. Для снятия показаний тензорезисторов 15, наклеенных на ступень большого диаметра образца 4, подключите ИД к разъему 16.

 

Рис.24.

Лабораторная работа № 7

«Определение посредством тензометрии главных напряжений при совместном действии изгиба и кручения».

Цель работы: Исследовать плоское напряженное состояние в точке стержня при его совместном изгибе и кручении. Сопоставить экспериментальные и расчетные значения главных напряжений

 

Схема установки.

 

Рис.25.

 

Объектом испытания является стержень, поперечное сечение которого тонкостенное круглое кольцо (рис.19). Внешний диаметр кольца равен 42 мм, внутренний – 40 мм. Стержень выполнен из алюминиевого сплава Д16Т. Стержень нагружается изгибающим и крутящим моментами одновременно.

Для исследования плоского напряженного состояния в т.А стержня используются три тензорезистора фольгового типа, наклеенные в этой точке, находящейся в сечении 1. Схема расположения тензорезисторов в точке А приведена на рис.20.

Порядок сборки стенда.

Установите на плиту стола опорную стойку 1 и закрепите к плите стола болтовыми соединениями. Установите корпус 3 на стойку 1 и закрепите болтами к ней. Вставьте ступенчатый вал 4 в корпус и закрепите центральным невыпадающим болтом 5 рукоятки 6. На свободный конец образца оденьте и закрепите рычаг 9 и подшипник 10. Установите под подшипник стойку 2 и закрепите к плите стола. Выдвиньте упор 11 стойки до упора в наружное кольцо подшипника 10 и зафиксируйте винтом 12. На рычаг 9 повесьте подвеску 13 с гирями 14. Для снятия показаний тензорезисторов 15, наклеенных на ступень большого диаметра образца 4, подключите ИД к разъему 16.

Рис.28.

Лабораторная работа № 8

«Определение критической силы для сжатого стержня большой гибкости».

Цель работы: Экспериментально найти значение критической силы для сжатого гибкого стержня и сопоставить с расчетным значением критической силы.

Схемы закрепления стержня.

Схема 1

 

 

Схема 2

 

 

Схема 3

 

Рис.30.

 

Правая опора стержня соединена с динамометром, левая – с нагружающим устройством винтового типа. В среднем сечении стержня установлен прогибомер (индикатор часового типа на штативной стойке).

 

 

Схема нагружения стержня.

 

Рис.32.

 

Дифференциальное уравнение упругой линии при нагружении продольной силой Р имеет вид:

 

(1)

 

где .

Запишем решение дифференциального уравнения в виде:

 

 

Частное решение неоднородного дифференциального уравнения представим в виде:

 

.

 

Продифференцируем V₀ по z:

 

,

.

 

Подставим полученное выражение в (1):

 

,

.

 

После преобразования:

 

.

 

Принимаем

,

 

тогда

.

Граничные условия:

 

z = 0, V = 0 Þ C₂ = 0

z = l, V = 0 Þ C₁ = 0

 

Окончательно получаем:

 

.

 

Определим прогиб сечения при :

 

.

 

Преобразуем полученную зависимость к виду

 

.

 

Нужно отметить, что определенная по этому методу эйлерова сила Р_э совпадает с Р_кр идеального стержня при соблюдении двух условий:

1. Начальная кривизна оси стержня должна лежать в плоскости наименьшей жесткости.

2. Гибкость стержня в плоскости наименьшей жесткости должна быть выше предельной, определяемой пределом пропорциональности материала s_пц,

 

.

 

 

Порядок сборки стенда.

Установите на плиту стола две опорные стойки 1 и предварительно закрепите их к плите стола болтовыми соединениями так, чтобы стойки могли двигаться вдоль паза плиты стола.

Установите корпус 2 на левую стойку, а корпус 3 с индикаторной головкой деформации прорезной пружины 4 на правую стойку и закрепите их болтами. Вставьте концы стержня для изучения потери устойчивости 5 ползунами в отверстия корпусов 2 и 3, сдвинте одну из стоек до упора и закрепите стойки к плите окончательно. Вставьте штурвал 6 на валик корпуса 2 и закрепите винтом.

Нагружайте стержень вращением штурвала 6. Силу, сжимающую стержень, контролируйте по показаниям индикатора 4.

Рис.33.

Лабораторная работа № 9

«Испытание на растяжение».

Цель работы: Определение характеристик механических свойств металла при испытании на растяжение.

 

Схема установки.

 

 

1 – пишущий элемент,

2 – валики для закрепления бумаги.

3 – тяга с маятниковым противовесом,

4 – захваты для закрепления образца,

5 – винт,

6 – редуктор,

7 – рукоятка для нагружения.

 

 

Рис.34.

 

 

Испытание на растяжение.

Цель работы :.

.

. Испытуемый материал.

1. Тип испытательной машины.

2. Эскиз образца:

до испытаний после испытаний

 

 

3. Размеры образца до испытаний:

d_o=______мм l _o=______мм F_o=_______мм²

 

4. Результаты опыта:

d1	dк	l к	Рпц	Рт(Р0.2)	Рmax	Pк	Δ l пц	Δ l т	Δ l в	Δ l к
мм	Н	мм

5. Диаграмма растяжения:

Масштабы диаграммы: по оси силпо оси удлинений.

6. Характеристики прочности:

Предел пропорциональности .

Предел текучести .

Временное сопротивление .

Напряжение при разрыве .

Истинное сопротивление отрыву ..

Относительное удлинение .

Относительное удлинение .

Относительное удлинение .

Относительное удлинение .

7. Диаграмма условных напряжений:

Масштабы диаграммы: по оси напряженийпо оси деформаций.

8. Характеристики пластичности:

а). Относительное остаточное удлинение при разрыве ε_ост=

б). Относительное остаточное сужение при разрыве

 

Испытание выполнил ст. гр. «» 201 г.

 

Испытание проверил преподаватель «» 201 г.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполнив предложенные в учебном пособии лабораторные работы, студенты приобретают навыки проведения экспериментальных ис­следований с целью получения упругих и механических характери­стик материалов, определения напряжённо-деформирован­ного состояния стержней и балок при простых и сложных случаях нагружения, а также определение критических нагрузок при потере устойчивости. Столкнувшись в производственных условиях с аналогичными задачами, будущие инженеры-механики вполне будут способны использовать полученные знания для решения поставленных перед ними задач прочностной надёжности машин и оборудования.

Основополагающие принципы экспериментального метода исследования по-прежнему остаются в силе, а базовые основы проведения простейших опытов, закладываемые при обучении в вузе, имеют перспективу своего развития на качественно новом уровне в современных испытательных лабораториях.

Многолетний опыт преподавания показал, что из трёх видов учебных занятий с наибольшим интересом студенты относятся к лабораторным работам, и этот интерес необходимо всячески подкреплять поиском новых форм и подходов при преподавании курса сопротивления материалов. Авторы практикума надеются, что данное пособие, выданное в электронном виде каждому студенту, положительно скажется на ритмичности учебного процесса и будет в какой-то мере способствовать повышению качества подготовки инженеров-механиков.

 

Приложение 1

 

Данные тарировки прорезной пружины

 

Таблица 1

P, H
ξ, мм	0,165	0,331	0,496	0,661

 

Жесткость пружины K=6048 Н/мм

 

 

Данные тарировки упругого элемента планки

 

Таблица 2

P, H
ξ, мм	0,538	1,076	1,614	2,152

 

Жесткость упругого элемента K=1859 Н/мм

 

Приложение 2

 

Механические характеристики материалов образцов

 

Таблица 3

 

	Сталь 45	Сталь Ст.3	Сплав Д 16Т
E, Па	(1,9…2,1)∙10^11	(2,0…2,2)∙10^11	(0,68…0,72)∙10^11
G, Па	(0.75…0.85)∙10^11	(0.75…0.85)∙10^11	(0,2…0,3) ∙10^11
μ	0,25…0,3	0,25…0,3	0,32…0,36

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Кривошапко, С.Н. Сопротивление материаов [Электронный ресурс]: Лекции, семинары, расчетно-графические работы/ С.Н. Кривошапко. – М.: Юрайт-издат, 2012. – 413 с. (гриф).

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. Т. 1 – 8-е издание перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2001. – 920 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ…………………………………………………………..............3

ВВЕДЕНИЕ… …………………………………………………………….............4

 

Основы некоторых методов экспериментального исследования

напряженно-деформированного состояния тел…………………………………5

 

Вопросы исследования устойчивости………………………………………….

Лабораторная работа № 1

«Определение модуля упругости и коэффициента Пуассона»…………...........5

 

Лабораторная работа № 2

«Испытание на срез»……………………………………………………….........13

 

Лабораторная работа № 3

«Определение модуля сдвига при испытании стержня на кручении»….........18

 

Лабораторная работа № 4

«Проверка закона распределения нормальных напряжений в поперечном сечении прямого бруса при поперечном изгибе»……………………………...24

 

Лабораторная работа № 5

«Определение линейных и угловых перемещений поперечных сечений статически определимой балки и сравнение результатов испытаний с теоретическими расчетами»………………………………………………….....31

 

Лабораторная работа № 6

«Определение посредством тензометрии главных напряжений при кручении»………………………………………………………………………...40

 

Лабораторная работа № 7

«Определение посредством тензометрии главных напряжений при совместном действии изгиба и кручения»……………………………………..48

 

Лабораторная работа № 8

«Определение критической силы для сжатого стержня большой гибкости».57

 

Лабораторная работа № 9

«Испытание на растяжение»……………………………………………………67

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….76

 

ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………….77

 

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………...79

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ

 

 

Учебное пособие

Омск – 2013

УДК 620.17(075)

ББК 30.121я73

С 36

Рецензенты:

С.А.Макеев, д.т.н., профессор СибАДИ;