I. Занести в журнал лабораторных работ исходные данные - радиусы кривизны бруса, размеры его поперечного сечения.
2. Установить брус в захваты испытательной машины.
Нагружение балки осуществляется на машине
УММ-10.
Для получения напряжений опытным путем используется электротензометрический метод.
На рис. 9 показана схема расположения пяти датчиков сопротивления, два из них наклеены на внешних поверхностях полок двутавра, три - на стойке двутавра.
Проведение опыта и обработка результатов.
1. Записать в журнал размеры балки, осевой момент инерции сечения Ix, координату испытуемого сечения а.
- Для обжатия установки нагрузить балку предварительной нагрузкой /1т или 2т/, снять показания всех датчиков и занести в таблицу результатов измерений.
- Увеличивая нагрузку на ∆Р = 1т, снимать показания всех датчиков при каждой нагрузке, следя за равномерностью приращений показаний по каждому датчику.
- Найти средние приращения показаний ∆nср для каждого датчика.
- Вычислить опытные приращения нормальных напряжений по формуле:
, (16)
где kσ - цена деления электротензометра.
- Вычислить теоретические значения нормальных напряжений в точках 1-5 /координаты рассматриваемых точек есть расстояния от нейтральной оси Х до наклеенных датчиков/, занести в таблицу результатов расчета.
- Построить в масштабе эпюру распределения нормальных напряжений, полученных теоретически. Нанести на построенную эпюру нормальные напряжения, найденные экспериментально.
- Сделать выводы о результатах сходимости опытных и расчетных данных.
9. Оформить лабораторный журнал.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № II
ОПЫТНАЯ ПРОВЕРКА ТЕОРИИ СГИБА БРУЗА БОЛЬШОЙ КРИВИЗНЫ
Цель работы - опытным путем определить напряжения в сечении кривого бруса и сравнить полученные данные с результатами теоретического расчета.
Общие сведения.
Кривыми брусьями называют такие брусья, у которых ось, проходящая через центры тяжести поперечных сечений, - плоская кривая (проушины, звенья цепей, крюки, арки, оводы и др.). Принято различать брусья большой кривизны, у которых h/R0>0,2 и брусья малой кривизны, у которых h/R0≤0,1 /рис. 10/
  |
Рис. 10
Схема образца для изучения напряжений в кривом брусе с наклеенными тензодатчи-
ками.
При растяжении кривого бруса силой Р, приложенной вдоль вертикальной оси, проходящей через центр кривизны /рис. 10/, в его опасном сечении n-n возникают продольная сила N=P и изгибающий момент M=PR0. Нормальные напряжения в сечении кривого бруса изменяются по гиперболическому закону и определяются по формуле:
 |
(17)
Здесь F=bh - площадь поперечного сечения;
S=FZ0=F(R0-r) - статический момент площади сечения относительно нейтральной оси /pис. 1l/;
Zi - расстояние от нейтральной оси до рассматриваемого волокна;
Ri=(r+Zi) – радиус рассматриваемого волокна;
/расстояние от центра кривизны бруса/;
r - радиус нейтрального слоя, который при чистом изгибе для прямоугольного сечения определяется по формуле:
 |
(18)
где R1 и R2 - наружный и внутренний радиусы бруса
/рис. 11/;
- радиус центральной оси бруса.
Касательные напряжения за крайне редкими исключениями /тонкостенные сечения/ не оказывают заметного влияния на прочность, и их обычно не определяют, хотя в случае необходимости можно найти их по приближенной формуле Журавского.
