Испытание стального образца на кручение в пределах упругих деформаций
Цель работы. 1. Определить модуль сдвига (модуль упругости второго рода) для стали. 2. Установить зависимость угла закручивания от крутящего момента. Кручение возникает в том случае, когда на элемент конструкции действуют пары сил, расположенные в плоскостях, перпендикулярных его оси. Наиболее простой и разработанной является теория кручения брусьев круглого поперечного сечения. Взаимный угол поворота
где Т – крутящий момент, G – модуль сдвига, Ip – полярный момент инерции сечения бруса. Формула (41) устанавливает линейную зависимость между углом поворота Модуль сдвига G характеризует способность материала сопротивляться деформации сдвига и является характеристикой упругих свойств материала так же, как модуль продольной упругости Е и коэффициент Пуассона
При кручении в поперечных сечениях бруса возникают касательные напряжения, которые определяются по формуле
где
Из формулы (43) следует, что касательные напряжения равны нулю в центре тяжести поперечного сечения (при
ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ Испытания производятся на специальной установке, схема которой приведена на рис.28.
Стальной образец 1 круглого поперечного сечения жестко закреплен одним концом в неподвижном захвате 2. На свободном конце образца установлен рычаг 3 с подвеской 4 для грузов. Опора 5 в виде цилиндрического шарнира служит для исключения изгиба. На образце 1 установлен изогнутый поводок 6 и прямой поводок 7 на расстоянии l друг от друга. На прямом поводке 7 установлен индикатор часового типа 8, который касается подвижным штифтом изогнутого поводка в точке С. После установки груза на подвеску 4 изогнутый поводок 6 повернется на угол
Проведение испытания 1. Измерить и записать в журнал лабораторных работ: рабочую длину образца l, см; диаметр образца d, см; расстояние a от оси образца до точки С касания индикатора, мм"; длину рычага 3, см. 2. Установить на подвеску 4 груз F=10Н (предварительная нагрузка) и записать показания индикатора в делениях. 3. Последовательно добавлять на подвеску 4 грузы F = 10 Н и записывать соответствующие показания индикатора в делениях. 4. После четырех нагружений дальнейшее испытание прекратить и снять все грузы с подвески.
Обработка результатов испытания 1. Вычислить разности отсчетов по индикатору 2. Вычислить углы закручивания на ступень нагружения 3. Вычислить средний угол закручивания 4. Вычислить опытное значение модуля сдвига по формуле
где 5. Вычислить теоретическое значение модуля сдвига по формуле (42). 6. Вычислить расхождение в процентах между опытным и теоретическим значением модуля сдвига.
7. Построить зависимость между крутящим моментом T и углом закручивания
РАБОТА №14
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|