Определение упругих постоянных материала
Цель работы: определить коэффициент Пуассона и модуль продольной упругости стали из опыта на сжатие. Коэффициент Пуассона При растяжении и сжатии изменяются продольные и поперечные размеры стержня, а именно: при растяжении длина стержня увеличивается, а поперечные размеры уменьшаются, при сжатии - наоборот. Абсолютная величина отношения относительной поперечной деформации
Коэффициент Пуассона В расчетах на прочность и жесткость для стали обычно принимается значение Модуль продольной упругости Е является коэффициентом пропорциональности в законе Гука при растяжении – сжатии
и характеризует сопротивление материала продольным деформациям. Модуль упругости Е измеряется в тех же единицах, что и напряжение Закон Гука (20) для стержня постоянного сечения можно записать в следующем виде:
где F – растягивающая (сжимающая) сила, l – длина стержня, A – площадь поперечного сечения. Как следует из формулы (21), чем больше Е, тем меньше продольная деформация при прочих равных условиях.
Величина EA называется жесткостью при растяжении и сжатии.
ТЕНЗОДАТЧИКИ СОПРОТИВЛЕНИЯ Основным средством измерения деформаций в элементах конструкций является проволочные и фольговые тензодатчики сопротивления (тензорезисторы). Принцип действия тензодатчиков сопротивления основан на изменении электрического сопротивления проводника при его деформации.
Основой проволочного тензодатчика (рис.14) является решетка 1, выполненная в виде нескольких петель проволоки диаметром 25 Решетка фольгового тензодатчика изготавливается травлением из листа металлической фольги толщиной 1 – 10 мк. Основными характеристиками тензодатчиков являются: база S, активное сопротивление R, коэффициент тензочувствительности Базой тензодатчика S называется длина его петель (рис.14). В настоящее время выпускаются тензодатчики базой 1, 3, 5, 10, 20, 30, 50 и 100 мм. Активные сопротивления R тензодатчиков находятся в пределах 50 – 400 0м. Коэффициентом тензочувствительности Тензодатчик наклеивается на поверхность исследуемой детали таким образом, чтобы его продольная ось совпадала с направлением, в котором необходимо измерить деформацию. Затем с помощью выводов тензодатчик подключается к измерительному прибору по мостовой схеме (рис.15), где
После приложения нагрузки в детали возникают деформации, которые через слой клея передаются решетке тензодатчика. Происходит изменение длины и диаметра проволоки решетки, а следовательно, изменение ее омического сопротивления. В измерительной диагонали появляется ток, пропорциональный деформации детали. Снова производится уравновешивание моста и снятие нового отсчета. По разности отсчетов и цене деления измерительного прибора определяется относительная деформация детали в направлении продольной оси тензодатчика.
Напряжения вычисляются по измеренным деформациям с помощью закона Гука (если деформации упругие).
ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ Испытания производятся путем сжатия на испытательной машине стального образца (рис.16) прямоугольного поперечного сечения Для измерения деформаций в продольном и поперечном направлениях на образец наклеено 4 тензодатчика: два в продольном направлении (T1,Т4) и два в поперечном (Т2, Т3).
Проведение испытания 1. Установить образец на нижнюю траверсу испытательной машины. 2. Подключить тензодатчики к измерителю деформаций. 3. Записать начальные показания тензодатчиков 4. Плавно нагрузить образец усилием F = 50 кН. 5. Записать конечные показания тензодатчиков 6. Разгрузить образец.
Обработка результатов испытания 1. Вычислить относительные деформации в продольном и поперечном направлениях по формуле
где К – цена 1 деления измерителя деформаций. 2. Вычислить среднюю продольную деформацию
3. Вычислить среднюю поперечную деформацию
4. Вычислить коэффициент Пуассона по формуле (19). 5. Вычислить модуль продольной упругости
6. Вычислить расхождение в процентах между опытными значениями
РАБОТА №7
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|