Исследование косого изгиба балки (125651)

Посмотреть архив целиком

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 α=30° (рис. 1) и работающей в условиях косого изгиба. С этой целью для измерения вертикальной δи горизонтальной δ составляющих максимального прогиба fэ направленного под углом βэ, 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 δ и δ 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

ΔP,

H

δ

дел.

Δδ

дел.

δ2э

дел.

Δδ2э

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 ΔP=10 H:





Δσ=МПа

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



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


Δδy=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



Δf= мм

и его направление



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

4. Проводим обработку экспериментальных данных табл. 1:



δcр= мм

δcр= мм

5. Экспериментальное приращение результирующего прогиба



Δfэ= мм

и его направление

βэ=arctg(Δδcp/Δδcp)=arctg(0,575/0,72)=38,60

6. Экспериментальное приращение напряжений в опасной точке А



Δσэ=19,3 МПа

7. Отклонения расчетных от экспериментальных величин:



δf=100(0,805-0,92)/0,92=-12,5%



δβ=100(55,260-38,60)/38,60=43,2%



δσ=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 [σ] и перемещениями [f]:



maxσэ=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.


Случайные файлы

Файл
174676.rtf
20705.rtf
112636.rtf
30700.rtf
16598.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.