Лабораторная работа № 3.
Лабораторное задание
1) Экспериментально проверить полученный теоретически закон распределения нормальных напряжений по высоте сечения при изгибе балки.
2) Измерить прогиб балки и сравнить с теоретически вычисленной величиной.
Порядок выполнения работы :
1) Установить балку с наклеенными тензорезисторами на универсальную испытательную машину, подключить измеритель деформации. Установить штатив с индикатором перемещений
2) Измерить сечение балки (b и h), расстояние между опорами l , координаты расположения индикатора прогиба ZL и расположения тензодатчиков Zk . Зафиксировать координаты точек, в которых наклеены тензорезисторы: y1 = -0.5h ; y2 = -0.25h ; y3 = 0 ; y4 = 0.25h ; y5 = 0.5h.
3) Задавшись величиной расчетной нагрузки Р , рассчитать по формуле (2) теоретические значения напряжений в точках установки тензорезвсторов, а по формуле (4) - прогиба сечении L по (4).
Результаты занести в форму таблицы.
Форма таблицы
Результаты испытаний.
Исследуемый параметр | Номера датчиков | Показания приборов | Разность показаний | Величина параметра | ||
Р0 | Р1 | Эксперимент | Теория | |||
Напряжение, МПа | ||||||
Прогиб, мм | ||||||
4) Установить с помощью ручного привода предварительную нагрузку Р0, зафиксировать нулевое показание на шкале индикаторной головки.
5) Подключить к измерителю деформаций тензорезистор № I. Сбалансировав измерительный мост, записать в форму таблицы показание измерителя деформации.
6) Приложив к брусу с помощью ручного приводе нагрузку Р1 = Р0 + Р, сбалансировать мост и записать в форму таблицы новое показание.
7) Снять показание измерителя прогибов и записать результат в форму таблицы.
8) Повторить операции пп. 4-7 для остальных тензорезисторов.
9) Рассчитать экспериментальные значения напряжений в точках наклейки тензорезисторов, умножив разность показаний ∆n на цену деления α и на величину модуля упругости Е материала балки:
10) Вычислить экспериментальную величину прогиба балки в сечении L , умножив среднюю разность показаний по шкале индикатора ∆V на цену деления β этой шкалы:
11) Сравнить теоретические и экспериментальные значения прогиба и сделать соответствующие выводы.
12) По результатам эксперимента и расчета напряжений построить график в координатах -у , где y - расстояние от
нейтрального слоя. Координата берется со знаком "плюс" для точек, испытывающих растяжение, и со знаком "минус" - испытывающих сжатие.
13) Составить отчет.
Контрольные вопросы
1) В чем сущность метода тензометрии, какую величину измеряют о помощью проволочного тензорезистора?
2) Каков закон распределения нормальных напряжений по высоте поперечного сечения балки при изгибе?
3) Как изменится эпюра напряжения по высоте бруса при уменьшении ширины b в два раза?
4) Как измерить прогиб балки при изгибе?
5) На каком участке диаграммы σ-ε справедлива линейная зависимость напряжения от координаты у?