Опытное определение коэффициента
КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ Цель работы: Определить коэффициент концентрации напряжений при растяжении пластины, ослабленной отверстием. Концентрацией напряжений называется резкое увеличение напряжений вблизи отверстий, выточек, шпоночных пазов, резких переходов сечений и т.д. Причины, вызывающие концентрацию напряжений (отверстия, выточки и т.д.), называются концентраторами напряжений. На рис.17 представлено распределение нормальных напряжений в поперечном сечении пластины, ослабленной отверстием. Максимальные напряжения возникают на краях отверстия и быстро снижаются по мере удаления от него. Таков же характер распределения напряжений вблизи других концентраторов. Поэтому напряжения в зоне концентраторов называются местными напряжениями.
Количественной характеристикой концентрации напряжений является теоретический коэффициент концентрации
Под номинальным
где Коэффициенты концентрации напряжений Рассчитывая на прочность при растяжении деталь с концентратором, инженер отыскивает в справочной литературе значение
по которому оценивает прочность детали. На рис.18 приведен график для определения теоретического коэффициента концентрации напряжений в случае растяжения пластины с круговым отверстием, из которого следует, что с уменьшением диаметра отверстия коэффициент концентрации напряжений увеличивается и приближается к 3 при Принято считать, что пластичные материалы мало чувствительны к концентрации напряжений при статической нагрузке, так как у них происходит выравнивание напряжений за счет пластических деформаций. При переменных и динамических нагрузках концентрация для пластичных материалов является опасной, так как выравнивание напряжений не успевает произойти. Хрупкие материалы очень чувствительны к концентрации напряжений при статической, динамической и переменной нагрузках. Особенно чувствительны к концентрации напряжений закаленные высокоуглеродистые и легированные стали и тем больше, чем выше их характеристики прочности. Для уменьшения концентрации напряжений следует заменять резкие переходы сечений плавными, избегать острых надрезов, глубоких выточек и т.д. Концентрация напряжений имеет место также при изгибе и кручении.
ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ Испытания производятся путем растяжения на испытательной машине стальной пластины размерами (либо с центральным отверстием Ø 16 мм). В ослабленном поперечном сечении пластины С рис.17) наклеены тензодатчики 1 и 2 базой 5 мм, продольная ось которых параллельна растягивающей силе. Тензодатчик 1 определяет номинальное напряжение
Проведение испытания 1. Установить пластину в захватах испытательной машины. 2. Подключить тензодатчики к измерителю деформаций. 3. Записать начальные показания тензодатчиков 4. Плавно нагрузить пластину усилием F =20 кН.
5. Записать конечные показания тензодатчиков 6.Разгрузить пластину.
Обработка результатов испытания 1. Вычислить относительные деформации 2. Подставить значения 3. Вычислить опытное значение коэффициента концентрации напряжений по формуле (26). 4. Вычислить расхождение в процентах между опытным значением
РАБОТА № 8
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|