Методика проведения опыта и обработка результатов

 

На универсальном учебном комплексе СМ-1 собирают экспериментальную установку. В одной из опор в качестве горизонтальной связи расположен динамометр, перемещение измерительного элемента которого считается бесконечно малым.

Внешняя нагрузка – два симметричных подвеса с гирями, расположенные, как указано на рис. 17. В сечении рамы по оси симметрии наклеены два тензорезистора на верхней и нижней поверхностях для измерения деформаций. На подвесы равными ступенями устанавливают грузы, после каждого нагружения снимают показания измерителя деформаций и измерителя силы и заполняют таблицу наблюдений. Вычисляют приращения реакции опоры и деформации на каждой ступени нагружения.

Вычисляют значения напряжений. Нормальные напряжения рассчитывают по закону Гука: , где ;  – разность показаний измерителя деформаций;  – цена деления измерителя деформаций в единицах относительной деформации; Е – модуль Юнга. Заполняют таблицу результатов эксперимента.

Рассчитывают средние значения реакции связи и напряжения и сравнивают полученные величины с теоретическими.

 

Порядок проведения работы

1. Собрать экспериментальный стенд. Установить измеритель усилия в направлении исследуемой реакции, подключить измеритель деформаций.

2. Дать предварительную нагрузку, снять показания измерителей деформаций и усилий.

3. Нагрузить раму силами с приращением 10 Н и снять показания приборов при каждом нагружении.

4. Рассчитать значения реакции, деформаций и напряжений в исследуемых сечениях. Занести их в таблицу результатов эксперимента.

5. В соответствии с расчетной схемой решить задачу теоретически, определив значения тех же параметров. Сравнить между собой экспериментальные и расчетные значения исследуемых параметров. Сделать выводы, проведя анализ возможных причин погрешностей.

 

Протокол отчета

Отчет должен содержать:

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Схема экспериментального стенда.

4. Таблицы наблюдений и результатов эксперимента.

5. Теоретический расчет перемещений и напряжений.

6. Выводы.

 

Вопросы для контроля знаний

1. Какие системы называются статически неопределимыми? Как вычисляют степень статической неопределимости?

2. Напишите канонические уравнения метода сил для статически неопределимой системы: один, два, три раза. Какой физический смысл каждого из канонических уравнений и входящих в него коэффициентов?

3. Как вычисляют коэффициенты канонических уравнений.

4. Опишите методику решения статически неопределимых систем.

5. Опишите методику экспериментального определения перемещений и напряжений.

Протокол испытаний

Работа № 8

ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО

СОСТОЯНИЯ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМОЙ РАМЫ

 

1. Цель опыта

2. Схема экспериментальной установки.

3. Таблица наблюдений.

          Таблица наблюдений

Вес груза	Горизонтальное усилие, Н		Вертикальное перемещение, мм		Показания измерителя деформаций
	Х 1	D Х 1	y	D y	П	D П

4. Расчетные формулы для обработки экспериментальных данных, теоретического определения перемещений и напряжений, а также все необходимые расчеты.

 

5.  Таблица результатов эксперимента

 

Таблица результатов эксперимента (средние значения)

Вес груза, Н	Горизонтальное усилие, Н	Вертикальное перемещение, мм	Деформации и напряжения
	D Х 1ср	D y ср	Deср	Dsср

 

Выводы_________________________________________________________

________________________________________________________________

Студент_________________                 Преподаватель_________________

 

ЛИТЕРАТУРА

Пригоровский Н.И. Методы и средства определения полей деформаций и напряжений: Справочник. – М.: Машиностроение, 1983. – 248 с.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Лабораторная работа № 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ НОРМАЛЬНОЙ (ПРОДОЛЬНОЙ) УПРУГОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА ……………………	3
Лабораторная работа № 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ СДВИГА..…………………………………	6
Лабораторная работа № 3 Экспериментальное определение напряжений и деформаций на поверхности тонкостенного вала …	10
Лабораторная работа № 4 ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ТОНКОСТЕННОГО ВАЛА ПРИ ИЗГИБЕ С КРУЧЕНИЕМ …………………………………………………………..	13
Лабораторная работа № 5 Исследование внецентренного растяжения стержня    Опыт № 1. Исследование внецентренного растяжения коротких стержней …………………………………………………………………...    Опыт № 2. Исследование внецентренного растяжения длинных стержней …………………………………………………………………...	17 17 19
Лабораторная работа № 6 Опытная проверка теоремЫ взаимности работ.………	23
Лабораторная работа № 7 Исследование плоской статически определимой рамы ………………………………………………………………...……	28
Лабораторная работа № 8 ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМОЙ РАМЫ.…………	33
ЛИТЕРАТУРА …………………………………………………………..	38