5340

Исследование перемещений консоли при косом изгибе

Реферат

Производство и промышленные технологии

Исследование перемещений консоли при косом изгибе Цель работы:Проверка достоверности формул, определяющих прогиб при косом изгибе опытное установление величины перемещений балки и сравнение с теоретическими значениями. Методика испытаний, при...

Русский

2012-12-07

553 KB

2 чел.

Исследование перемещений консоли при косом изгибе

Цель работы: Проверка достоверности формул, определяющих прогиб при косом изгибе; опытное установление величины перемещений балки и сравнение с теоретическими значениями.

Методика испытаний, приборы, приспособления и оборудование: методика испытаний изложена в /1, с. 17-21/; стальная линейка 100 д (по ГОСТ 427-75*) с ценой деления 1 мм; два индикатора часового типа     ИЧ-10 Р кл.1 (по ГОСТ 577-68*) с ценой деления 0,01 мм; настольная лабораторная установка типа /1; с. 16/ № 2.

 Описание установки:

1 – неподвижная стойка, 2 – основание, 3 – брус швеллерного сечения, 4 – ось, 5 –неподвижно закреплённый сектор, 6 – фиксированное положение для блока, 7 – гибкая нить(стальная струна), 8 – гиредержатель, 9 – индикаторы, 10, 11 – неподвижные стойки регулирующиеся винтами.

Исходные   данные

Заданный угол , град.

Размеры поперечного
сечения
*, см

Длина
, см

Моменты инерции
сечения балки

h

b

, см4

, см4

150

6,5

3,6

68

48,6

8,70

=4,9 Н – вес одной гири на ступени нагружения

        Значения и  взяты в /3, с. 41/

Теоретические расчёты:              

 

 При нагружении:

 

 При разгрузке:

 

   

 При нагружении:

 

 При разгрузке:

 

Протокол   наблюдений   по   приборам

i

Нагрузка Рi, кг

Показания индикаторов

горизонтального

вертикального

при нагружении

при разгрузке

при нагружении

при разгрузке

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

0,5

0

0

0

0

0,014

0,0063

0,5

0,5

1

1

1

1

0,5

0,5

1

1

1,4

1,5

0,5

0,4

2

1,5

1,9

2

1,5

1,4

1,7

1,4

0,5

0,6

3

2

3,6

3,4

2

2

2

2,2

0,5

0,5

4

2,5

5,6

5,6

2,5

2,5

Средние
значения

1,4

0,63

                   

Сопоставление  опытных  данных  с  результатами  расчета

Параметры сравнения

Величины

по теоретическому расчету

из опыта

, % расхождения

Полный прогиб

Угол

Чертёж положения силовой и нейтральной линий, направление

полного прогиба:

                       

Выводы:

1) Установлена величина перемещения (полный прогиб и угол ) балки опытным и теоретическим путём, значения различны (расхождение составило 7,1% для прогиба и 9,3% для угла ), что связано с несовершенством установки и погрешностями, допущенными при выполнении данной работы.

2) Определена достоверность формулы, определяющей прогиб при косом изгибе.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ В СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ

БАЛКАХ

Цель работы. Определение опытным путем опорных реакций в статически неопределимых балках и сравнение полученных величин с расчетными.

Методика испытаний, приборы, приспособления и оборудование: методика испытаний изложена в /2, с. 81-84/; штангенциркуль ШЦ-II-250-0,05 (по ГОСТ 166-89) с ценой деления 0,05 мм; стальная линейка 1000 д (по ГОСТ 427-75*) с ценой деления 1 мм; индикатор часового типа ИЧ-10 Р кл.1 (по ГОСТ 577-68*) с ценой деления 0,01 мм; настольная лабораторная установка типа /2. с. 82/ №2.

Схема установки:

1 – балка; 2 – опоры; 3 – грузы; 4 – индикаторы.

                                

                                Схема поперечного сечения балки

                              

Исходные данные:

Р = 0,5 кг – грузы на концах консолей

Размеры балки

b, мм

δ, мм

l, см

a, см

c, см

¼ l, см

30

40

44

10

10

11

Теоретические расчеты:

Для единичного состояния:                          Для грузового состояния:

 

                   

Формулы перемножения эпюр взяты /4, с. 310-311/

Протокол наблюдений в процессе эксперимента:

                 

№ опыта

Величина опытной опорной реакции RCоп., кг

1

2

3

1

0,8

1,1

среднее

значение

0,97


Сопоставление экспериментальных данных с результатами теоретических расчётов:

 

Величина опорной реакции RC, кг

Расхождение результатов,

δ, %

опытная

теоретическая

0,97

0,91

6,6%

Выводы:

Определено опытным путем значение опорной реакции RC , из сравнения полученных величин с теоретическим значениями видно, что они различны (расхождение составляет 6,6 %), что связано с несовершенством установки и погрешностями, допущенными при выполнении данной работы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ИСПЫТАНИЕ  СТЕРЖНЯ  БОЛЬШОЙ  ГИБКОСТИ  НА  СЖАТИЕ

Цель работы. Установление опытным путём критических сил для сжатого стержня и сравнение полученных результатов со значениями, вычисленными по формуле Л.Эйлера; оценка влияния условий опирания его концов и промежуточных точек по длине на форму потери устойчивости.

Методика испытаний, приборы, приспособления и оборудование: испытания проведены в той же последовательности как изложено в /1, с. 24-27/; штангенциркуль ШЦ-II-250-0,05 (по ГОСТ 166-89) с ценой деления 0,05 мм; стальная линейка 1000 д (по ГОСТ 427-75*) с ценой деления 1 мм; индикатор часового типа ИЧ-10 Р кл.1 (по ГОСТ 577-68*) с ценой деления 0,01 мм; настольная лабораторная установка №2.

Схема установки (оборудования):

Рис.5. Схема установки

1 – испытуемый стержень; 2, 3 – опорные башмаки; 4 – держатели опорных призм; 5 – рычаг; 6 – устройство для подвески груза; 7 – противовес; 8 – пиндикаторы.

Исходные данные:

        Характеристика опорных закреплений:

     нижний конец стержня защемлен жестко,

     верхний – шарнирно.

 

Длина
стойки
, см

µ 

Размеры поперечного сечения, см

Главные моменты инерции поперечного сечения, см

Гибкость

b

h

50

0,699

0,09

3,86

0,43

2,34·10-4

0,63

26,9

Теоретические расчеты:

- формула Л.Эйлера

где Jmin = Jy =2,23·10-4 cм-4

      Е = 2,06 ·105 МПа – модуль упругости стали /1, с. 23/

      п = 1 – число полуволн синусоиды

      μ = 0,699 - коэффициент  приведения  длины  стержня,

                         учитывающий условия закрепления его концов /1,прил.4/

где m = 0,1 кг – масса гири на гиревом подвесе

Протокол наблюдений в процессе эксперимента:

i

Нагрузка Pi, Н

Показания индикаторов

1

2

3

4

5

6

1

11,76

0

0

2

2,5

2

17,64

2

2,5

8

8,5

3

23,52

10

11

11

11

4

29,4

21

22

Прогиб
, мм

, мм2

, мм/Н

, мм2

7

8

9

10

0

0

0

0

0,0225

0,000506

0,003826

0,000086

0,0825

0,006806

0,014031

0,001157

0,11

0,0121

0,018708

0,002058

0,215

0,019412

0,036565

0,003301

Результаты эксперимента (таблицы, графики и т.п. с учетом математической обработки результатов измерений):

График линии тренда

Определение Pcrэ:

Сопоставление экспериментальных данных с результатами теоретических расчётов:

Таблица 9

Величина критической силы Pcr , Н

Расхождение результатов,

δ, %

опытная Pcrэ

теоретическая Pcrтеор.

28,97

39,66

26,9%

Выводы:

1. Значение критической силы  Pcr  для сжатого стержня, определенное опытным путем, составило 28,97 Н, а вычисленное по формуле Л.Эйлера

39,66 Н. Расхождение между опытными и теоретическими данными – 26,9 %, что связано с несовершенством установки и погрешностями, допущенными при выполнении данной работы.

2. Устойчивость формы равновесия упругой системы зависит от ее размеров, материала, условий опирания его концов и промежуточных точек по длине,  значений и направления внешних сил.

Список использованной литературы:

1. Оценка применимости расчетных моделей и формул: Методические указания к лабораторным работам по курсу «Сопротивление материалов» для студ. строит. спец. заоч. формы обучения; сост. В.Г. Кудрин / КрасГАСА.– Красноярск, 2005. - 46 с.

2. Сопротивление материалов: Методические указания к лабораторным работам для студ. всех спец.; сост. А.В. Колесников, В.Н. Щербань / КИСИ.- Красноярск, 1995. – 124 с.

3. Сортамент стального проката: Справочные материалы к практическим занятиям по курсу «Сопротивление материалов» для студ. строит. спец. Всех форм обучения; сост. В.Г.Кудрин / ИАС СФУ – Красноярск, 2007. – 44 с.

4. Писаренко Г.С. и др. Справочник по сопротивлению материалов /                     Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев, В.В. Матвеев; Под ред. Г.С. Писаренко. - Киев: Наук. думка, 1988. - 736 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73887. Тепловые свойства диэлектриков 26 KB
  Этот эффект представляет собой необратимый переход электрической энергии в тепловую энергию. Необходимо отметить что в пироэлектрических кристаллах возможен не только квадратичный но и линейный электротепловой эффект. Этот эффект является обратимым и называется электрокалорическим.
73888. Оптические свойства сопровождающиеся прирдной анизотропией диэлектрика 15.12 KB
  В линейно поляризированого света колебание происходит в одной полскости. В случае анизотропных сред оптически анизотропных структур это сраведливо для падения света в напралении главных оптических осей крсталла. Это обусловлено дисперсией показателя преломения чо в анизотропичной среде происходит в различных диапазонах в зависимости от направления света и его поляризации.
73889. Электромеханические свойства диэлектриков 88.5 KB
  Электромеханические свойства диэлектриков Из электрических откликов отметим в первую очередь поляризацию вследствие которой диэлектрик приобретает удельный электрический момент называемый также поляризованностью Pn.
73891. Вектори електричного поля, індукції та поляризованості 93.5 KB
  Однорідний протяжний пружний стрижень одновимірний кристал на який діє механічне напруження показано на рис. Механічне напруження не вектор і тому позначається парою стрілок однакових за величиною і протилежних за напрямом...
73894. Ионная упругая поляризация 34.66 KB
  Но во внешнем электрическом поле катионы т анионы смещаются под действием кулоновских сил создавая полярную решетку с элементарными электрическими моментами. Если приложить электрическое поле то к упругой энергии заряженных частиц добавляется энергия накопленная ими в поле...