Исследование косого изгиба балки

скачать (864 kb.)

Федеральное Агентство Образования Российской Федерации

Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования

Ижевский Государственный Технический Университет

кафедра «Сопротивление материалов»
Лабораторная работа №1

Исследование косого изгиба балки
Выполнил: студент группы 4-56-2, М-ф

Морозов А.С.

Проверил: Урбанович В.С.


Ижевск 2009г.

Цель работы: экспериментальное определение максимальных прогибов и напряжений при косом изгибе балки и их сравнение с аналогичными расчетными значениями.

Постановка работы. В ряде случаев для экспериментальной оценки прочности и жесткости элементов конструкций может применяться метод, основанный на использовании механических приборов для измерения линейных и угловых перемещений (индикаторов часового типа (ИЧТ), проги-бомеров, сдвигомеров). Использование указанного метода рассмотрим на примере элемента конструкции в виде стальной (Е =2*105 МПа) балки (L = 0,5 м) прямоугольного (b=7 мм; h = 32 мм) сечения, нагруженной силой Р на расстоянии l=0,4 м под углом ?=30° (рис. 1) и работающей в условиях косого изгиба. С этой целью для измерения вертикальной ?и горизонтальной ? составляющих максимального прогиба fэ направленного под углом ?э, установлены два ИЧТ И1 и И2. Цена деления ИЧТ равна 0,01 мм. На установке проведено нагружение балки с регистрацией ступеней нагрузки Р и показаний ? и ? ИЧТ (табл. 1).

Требуется: определить и сравнить расчетные и экспериментальные значения максимальных перемещений и напряжений.


Рис. 1. Схема экспериментальной установки для исследования косого изгиба балки

Таблица 1. Результаты испытаний балки при косом изгибе

№ Ступени нагружения n

P,

H

?P,

H

?

дел.

??

дел.

?2э

дел.

??2э

дел.

0

0

-

0

-

0

-

1

10

10

65

65

53

53

2

20

10

140

75

112

59

3

30

10

214

74

171

59

4

40

10

288

74

230

59




  1. Расчетное приращение напряжений в опасной точке А на ступень нагружения ?P=10 H:





??=МПа

  1. Расчетные приращения составляющих максимального прогиба по главным центральным осям инерции:



??x=10*0,42*(0,5-0,4/3)*0,5/(2*2*105*106*9,147*10-10)=0,802 мм


??y=10*0,42*(0,5-0,4/3)*0,866/(2*2*105*106*1,911*10-8)=0,0665 мм
3. Расчетное приращение результирующего прогиба

?f= мм

и его направление

?=arctg(1,911*10-8*0,577/9,147*10-10)-300=55,260

4. Проводим обработку экспериментальных данных табл. 1:

?cр= мм

?cр= мм

5. Экспериментальное приращение результирующего прогиба

?fэ= мм

и его направление

?э=arctg(??cp/??cp)=arctg(0,575/0,72)=38,60

6. Экспериментальное приращение напряжений в опасной точке А

??э=19,3 МПа

7. Отклонения расчетных от экспериментальных величин:

?f=100(0,805-0,92)/0,92=-12,5%

??=100(55,260-38,60)/38,60=43,2%

??=100(10,5-19,3)/19,3=-45,6%

8. Для оценки прочности и жесткости балки сравниваются наибольшие напряжения и перемещения при максимальной нагрузке с допускаемыми напряжениями [?] и перемещениями [f]:


max?э=19,3*40/10=77,2 МПа

maxfэ=0,92*40/10=3,68 мм
Выводы
1. Определены расчетные и экспериментальные максимальные напряжения и перемещения при косом изгибе балки.

2. Показано, что при косом изгибе балки расчетные прогибы и напряжения с достаточной для инженерных приложений точностью соответствуют полученным экспериментальным данным.


Рефераты Практические задания Лекции
Учебный контент

© ref.rushkolnik.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации