Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Строительный факультет
Лабораторные работы
Выполнил: ст.гр.112159
П.Е. Нис
Проверил: Е.Е. Кашуро
Минск-2013
Реферат
Стр. 51; рис.41; табл. 19 ;библ. наименований 13.
ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, ДЕФОРМАЦИИ, НАПРЯЖЕНИЯ, УСИЛИЯ, ПРОГИБОМЕР, ИНДИКАТОР ЧАСОВОГО ТИПА, ТЕНЗОРЕЗИСТОР, ТАРИРОВАНИЕ, ПОЛЯРИЗАЦИ-ОННО-ОПТИЧЕСКИЙ МЕТОД, УЛЬТРАЗВУК.
Отчет содержит сведения об устройстве измерительных приборов для определения перемещений и деформаций, тарировании приборов, креплении их на конструкциях, физические основы и применение акустических и магнитных методов контроля для обнаружения дефектов, глубины их залегания и протяженности, испытания моделей строительных конструкций с применением поляризационно-оптического метода, обработку экспериментальных данных статических испытаний, анализ полученных результатов, ответы на контрольные вопросы.
Содержание
Лабораторная работа № 1. Приборы для измерения перемещений и
деформаций………………………………………………………………………………………………………………………….. 4
Лабораторная работа № 2. Тарирование приборов………………………………………………………. 15
Лабораторная работа № 3. Испытание фрагмента стальной сквозной колонны на внецентренное сжатие…………………………………………………………………………………………………………. 20
Лабораторная работа № 4. Испытание стальной сварной фермы………………………………… 25
Лабораторная работа № 5. Испытание стальной монорельсовой балки……………………… 31
Лабораторная работа № 6. Анализ напряженного состояния балки в зоне
чистого изгиба………………………………………………………………………………………………………………………. 35
Лабораторная работа № 7. Обнаружение дефектов в материалах с помощью
ультразвука………………………………………………………………………………………………………………………….. 39
Лабораторная работа № 8. Испытание модели пологой оболочки усиленной
бортовыми элементами………………………………………………………………………………………………………. 45
Литература……………………………………………………………………………………………………………………….. 51
Лабораторная работа №1
Приборы для измерения перемещений и деформаций
Цель работы: ознакомиться с принципом действия, устройством, а также с правилами установки приборов для измерения перемещений и деформаций на конструкции и ее элементах.
При испытании контролируют:
1. Приборы для измерения перемещений
1.1. Прогибомер Аистова-Овчинникова (6ПАО).
Рис. 1 Схема прогибомера:
1-цилиндрический корпус;2-подставка;3-устойчивый штатив;
4-большая шкала;5-сантиметровая шкала;6-миллимитровая шкала;
7-стрелка;8-проволока d=0,4 мм.;9-груз;10-ролик.
Цена деления:
Пример снятия и записи отсчётов по 6ПАО:
5624=5 см, 6 мм; 0,24 мм.
С1= ; С2= ;
Разность отсчётов ΔС=С2-С1=
Рис. 2
Крепление прогибомера к стойке или конструкции осуществляется с помощью струбцин:
а - на конструкции; б – под конструкцией
1.2. Индикатор (контактный) часового типа.
Рис. 3 Схема прибора:
1-упорный штифт ;2-зубчатая кремальера; 3-передаточные шестерни;
4-стрелка; 5-шкала; 6-пружина для устранения зазоров между зубьями шестерен; 7-шестерня, натягиваемая пружиной 6;
8-шкала числа оборотов.
Применяются:
Рис. 4 Крепление индикатора к стойке или конструкции
а) – в качестве прогибомера;
б) – в качестве измерителя линейных перемещений
Пример снятия отсчётов по индикатору часового типа:
При статическом испытании стальной сварной фермы (Е=2,06∙105 МПа) индикатор с ценой деления 0,01 мм и базой 200 мм, установленный на уровне Z0 пояса (∟180×11 с А=38,8 см2) до загружения показал значение отсчёта 542, а после загружения – 564. Определить величину напряжений в поясе фермы, а также значение нагрузки Р, действующей на центральный нижний узел фермы.
Решение:
Перемещение фибрового волокна:
Относительная деформация:
Напряжения:
Нагрузка:
Индикаторы часового типа могут быть использованы и для динамических испытаний.
1.3 Тензометр Гугенбергера.
Пример снятия отсчётов по тензометру Гугенбергера:
При испытании фермы использован тензометр Гугенбергера с базой , который до загружения дал отсчёт 12, а после загружения 38.
Решение:
Перемещение фибрового волокна Относительная деформация Напряжения Нагрузка
Рис. 5 Общий вид и схема тензометра:
а) – схема установки прибора; б) – кинематическая схема.
1-испытываемый элемент;2,3-подвижная и неподвижная ножки;
4-ось вращения ножки 2;5-передаточный стержень;6-стрелка;
7-ось вращения стрелки;8-шкала;
9-винт перемещения стрелки (при ∆С>50 мкм); l -база тензометра (l=20мм)
Цена деления прибора равна 0,001 мм. Тензометр оснащается удлинителем, позволяющим увеличить базу измерения до 250 мм.
2. Приборы для измерения деформаций
2.1 Тензорезисторы
Тензорезисторы – измерительные преобразователи, имеют чувствительный элемент в виде проводникового или полупроводникового резистора, приклеенного на основе из какого-либо неметаллического материала (бумага, пленка).
Использование тензорезисторов подобного рода для тензометра обусловлено тензоэффектом, т.е. свойством проводниковых или полупроводниковых материалов изменять электрическое сопротивление при деформировании.
Величина тензоэффекта проводниковых материалов определяется преимущественно изменением геометрических размеров резистора, а полупроводниковых — удельного сопротивления.
Тензоэффект характеризуется выходным сигналом в виде относительного изменения сопротивления резистора . Относительное изменение выходного сигнала к вызвавшей по относительной деформации при фиксированных значениях параметров тока, температуры, влажности и т.д. называется коэффициентом тензочувствительности резистора.
[1]
Величины КТ приводятся в паспортных данных на тензорезисторы.
Рис. 6 Коэффициент тензочувствительности резистора
При упругой работе конструкции величина напряжений определяется по выражению:
[2]
2.1.1. Проволочные одноэлементные тензорезисторы (рис. 2.2.) имеют тензонить — проволоку диаметром 12…30 мм из константана (эдванса) сплава Cu-Ni-Mn или нихрома (тофета) сплава Ni-Cr.
Рис. 7 Проволочные тензорезисторы:
а) – петлевые; б) – безпетлевые
1-тензонить; 2-подложка; 3-низкоомные перемычки;
4-выводные контакты; lТ – база тензорезистора.
Петлевые и беспетлевые тензорезисторы промышленного производства выпускаются с номинальным сопротивлением R=60…400 Ом, базой измерения =5…100 мм, коэффициенты тензочувствительности =1,9…2,3.
Для метрологии петлевых тензорезисторов большое значение имеют радиус закругления петель или расстояние между петлями решетки. При оптимальном расстоянии, равном 10 диаметрам тензопроволоки, сохраняются необходимые условия для рассеяния тепла от нагрева тензорезистора питающим током и заметно не проявляется влияние поперечной чувствительности.
Преимущество безпетлевых тензорезисторов перед петлевыми — отсутствие поперечной тензочувствительности, обусловленной поперечными деформациями элементов конструкций.
2.1.2. Фольговые тензорезисторы изготавливаются фотолитографическим способом из тонкой константановой фольги (t=2…5 мкм). Предварительно нанесенная на фольгу клеевая пленка служит подложкой тензорезистора. В зависимости от формы тензорешеток они бывают:
Рис. 8 Фольговые тензорезисторы:
а) – одноэлементный прямоугольный тензорезистор;
б,в) – двух- и трехэлементные розеточные тензорезисторы С;
г) – специальные;д) – в виде цепочки малобазных тензорешёток;
1 – тензорешетка;2 – подложка из клеевой пленки
Их база =0,3…30 мм; =50…400 Ом; =2…2,3. Фольговые тензорезисторы малочувствительны к поперечным деформациям, имеют эффект отвода тепла, что повышает в 3…4 раза, по сравнению с проволочными, плотность питающего тока и получить больший выходной сигнал.
Определение деформации тензорезисторами можно проводить при действии как статических, так и динамических нагрузок. Можно использовать как постоянный, так и переменный ток.
2.1.3. Полупроводниковые тензорезисторы разделяются на следующие типовые модификации в зависимости от материала чувствительного элемента:
Кремниевые тензорезисторы имеют базу =1,4…6,4 мм; сопротивление =90…160 Ом, а германиевые — =5…10 мм, =50…500 Ом. Подложка поликристаллических транзисторов пленочная, а монокристаллические могут использоваться и без подложки.
Преимущество тензорезисторов над механическими тензометрами за-ключается в возможности контроля деформаций конструкций стадии, близкой к разрушению, а также внутри конструкции. Тензорезисторы кре-пятся к элементам конструкций фенолформальдегидныи (БФ-2; БФ-4; БФ-6) или кремнийнитроглифталевыми клеями.
На (рис. 2.3.) изображена принципиальная схема работы тензостанции с использованием моста Уитстона.. При воздействии нагрузки конструкция деформируются, изменяется величина , балансировка моста нарушается. Появляется разность потенциалов в цепи по диагонали AB. Вручную или автоматически реохордом электрический ток, регистрируемый гальванометром, понижается до нуля. Мост балансируется и по шкале тензостанции берется отсчет. Разность отсчетов по тензостанциям с автоматической балансировкой моста Уитстона дает величину , умноженную на цену деления тензостанции. Тарировка тензорезисторов не производится, если при испытаниях применяется тензостации типа АИД и ЦТМ с автоматической балансировкой моста Уитстона, т.к. разность отсчетов по тензостанциям дает значения относительной деформации с точностью, равной цене деления шкалы тензостанции.
Рис. 9 Принципиальная электрическая схема измерительного моста Уитстона
ИК – испытываемая конструкция; Ra -тензорезисторы активные;
Rк - тензорезисторы компенсационные (компенсирующие влияние колебаний температуры окружающей среды и д.т.);
R1, R2 - внутренние сопротивления тензостанции; R – реохорд;
Г – гальванометр; И.П. – источник питания
Вывод: во время лабораторной работы мы ознакомились с принципом действия, устройством, а также с правилами установки приборов для измерения перемещений и деформаций на конструкциях и ее элементах.
Ответы на контрольные вопросы
Ответ: При испытании однопролетной балки необходимо использовать не менее трех прогибомеров, два из которых устанавливаются в местах опирания балки, третий располагается под (над) центром балки (см. рис. 4).
Ответ:
Ответ: Температура влияет на показания приборов: для вычисления возможной погрешности, связанной с линейным температурным расширением металлических частей приборов, необходимо регистрировать температуру окружающей среды в месте проведения испытаний и, при необходимости, ввести поправку на температуру.
Ответ: Диапазон измерения 6 ПАО – неограничен (ограничен длиной нити), точность 0,01 мм.
Ответ:
Достоинства: позволяет определять очень малые относительные деформации
Недостатки: увеличивается погрешность.
Ответ: Расширить диапазон измерения тензометром Гугенбергера можно винтом перемещения стрелки (поз.9, рис. 5).
Ответ:
Ответ: Стрелка не должна двигаться.
Ответ: База – 150 мм, отсчеты 23 и 35, цена деления 0, 001 мм.
(35-23)*0,001=0,012.
Ответ: Однородность, изотропность, т.е. структура материала.
Ответ: До прикладывания тензорезистора поверхность необходимо тщательно подготовить. Металлическую поверхность очищают напильником, либо наждачной бумагой от краски и коррозии, затем обезжиривают растворителем (ацетоном, толуолом) и промывают спиртом. Поверхность бетонного элемента очищают от пыли, глубокие раковины заполняют гипсом, зашлифовывают шкуркой и протирают тампоном, смоченным в спирте и наносят тонкий (до 1 мм) слой клея и высушивают его до отлипа (бакелит-фенольный – 15 мин, ацетил-целлюлозный – 3 мин), после чего на нижнюю поверхность тензорезистора наносят тонкий слой клея, накладывая его на поверхность элемента по рискам, например плёнкой, и прикатывают резиновым валиком с усилием 0,2–0,4 МПа. В процессе сушки клея для обеспечения качества шва необходимо пригрузить тензорезистор усилием 2–4 кг/см2. На каменную, бетонную и деревянную поверхности наносят не менее 2 слоев клея с высушиванием каждого (огрунтовка поверхности). При наклейке на металлическую поверхность под выводные провода подкладывается стеклоткань. При необходимости выполняется гидроизоляция тензорезистора эпоксидно-цементной смесью. Минимально допустимое сопротивление изоляции 10…15Мом. Для кратковременной гидроизоляции тензорезистора в условиях повышенной влажности допускается применять парафино–вазелиновую или восковую смесь.
Ответ: Поперечная тензочувствительность проявляется в нелинейности распределения электрического сопротивления по участкам нити в связи с различием продольных и поперечных деформаций на петлевых зонах и основной части тензорезистора, что в, свою очередь, вносит определённую погрешность в результаты испытаний.
Ответ: Компенсационные тензорезисторы устанавливаются на ту же испытываемую (либо аналогичную) конструкцию в нерабочей ее части с целью обеспечения работы активных (рабочих) и пассивных (компенсационных) тензорезисторов в идентичном температурно-влажностном режиме (во-избежание погрешности показаний измерительного моста).
Ответ: Тензорезисторы позволяют измерять деформации любых конструкций в стадии близкой к разрушению, следить за развитием деформаций в любом направлении, а также даёт возможность измерения деформаций на внутренних поверхностях объемных конструкций.
Недостаток - невозможность измерения значительных деформаций.
Ответ: См рис. 9.
Лабораторная работа №2
Тарирование приборов
Цель работы: определить тарировочные коэффициенты на механических приборах для измерения перемещений и тензорезисторах с применением тензостанции с ручной балансировкой моста Уитстона типа Ид-61м.
Тарирование — проверка показаний приборов путем сравнения с показателями контрольного (эталонного) прибора.
Тарирование механических приборов производится на тарировочной машине (рис. 11). Точность показаний контрольного прибора должна не менее чем в 10 раз превышать точность показаний проверяемого прибора. Разность отсчетов по тензометру Гугенбергера или индикатору, умноженная на тарировочный коэффициент, дает истинное значение абсолютного перемещения.
Рис. 11 Тарировочная машина
а) – схема установки тензометра Гугенбергера;б) – то же, индикатора;
1-станина; 2-стальная балка; 3-прорезь;
4,5-упоры для закрепления приборов на балке;
6-штифт для подъема упора 5; 7-уровень; 8-микрометр;
9-барабан; 10-лимб с делениями;11-нониус;
12-шкала полных оборотов лимба; 13-тензометр Гугенбергера;
14-металический стержень для крепления прибора к балке;
15,16-неподвижная и подвижная призмы тензометра; 17-индикатор;
18-упорный штифт индикатора; 19-инвентарная антапка;
20-установочный винт.
1. Тарирование тензометра Гугенбергера
Тарирование тензометра Гугенбергера №240.
Таблица 1
|
Порядок нагружения |
Перемещения |
Отсчёты и разности |
|||
|
по тар. машине х 0,0001мм |
по прибору х 0,0001мм |
||||
|
С |
ΔС |
С |
ΔС |
||
|
1 |
растяжение |
||||
|
2 |
|||||
|
3 |
|||||
|
4 |
|||||
|
5 |
|||||
|
6 |
сжатие |
||||
|
7 |
|||||
|
8 |
|||||
|
9 |
|||||
|
Средние разности, мм |
тарировочный коэффициент
2. Тарирование индикатора часового типа
Тарирование индикатора часового типа
Таблица 2
|
Порядок нагружения |
Перемещения |
Отсчёты и разности |
|||
|
по тар. машине х 0,0001мм |
по прибору х 0,0001мм |
||||
|
С |
ΔС |
С |
ΔС |
||
|
1 |
растяжение |
||||
|
2 |
|||||
|
3 |
|||||
|
4 |
|||||
|
5 |
сжатие |
||||
|
6 |
|||||
|
7 |
|||||
|
Средние разности, мм |
тарировочный коэффициент
3. Тарирование тензорезисторов в единицах деления шкалы тензостанции ИД-61м с ручной балансировкой
Тип тензорезисторов – проволочные петлевые с базой 20 мм. Тарирование производится на тарировочной балке из легированной стали С235. Подбираются пять тензорезисторов (в том числе один компенсационный) из партии, предназначенной для испытания строительных конструкций. Разброс по показаниям сопративления всей партии тензорезисторов не должен превышать ±0,3 Ом.
Рис. 12 Схема приложения нагрузки и установка тензорезисторов:
T1..T4 – тензорезисторы активные;Tк – тензорезистор компенсационный;
1-нульгальванометр;2-шкала реохорда;3-ручка реохорда;
4-ручка для контроля напряжения источника питания;
5-ручка для дискретного изменения сопротивления одного плеча внутреннего полумоста;6-переключатель активных (рабочих) тензорезисторов;
7-штеккерный разъем.
Тарирование тензорезисторов
Таблица 3
|
Порядок нагружения |
Нагрузка, Н |
Ступени нагружения ΔP, Н |
Отсчеты и разности x 10-6 |
|||||||
|
Т1 |
Т2 |
Т3 |
Т4 |
|||||||
|
C |
C |
C |
C |
C |
C |
C |
C |
|||
|
1 |
||||||||||
|
2 |
||||||||||
|
3 |
||||||||||
|
4 |
||||||||||
|
5 |
||||||||||
|
6 |
||||||||||
|
7 |
||||||||||
|
ΔС iср |
Средняя разность по показателям тензорезисторов
Приращение момента
Момент сопротивления сечения тарировочной балки
Приращение нормальных напряжений по растянутым и сжатым волокнам тарировочной балки в зоне чистого изгиба
Тарировочный коэффициент:
Разность отсчетов по шкале прибора, умноженная на коэффициент к1, дает искомую величину напряжений.
При использовании тензорезисторов данной партии для исследования напряженного состояния конструкций, выполненных из любого материала (железобетона, алюминиевых сплавов, дерева или синтетических материалов), необходима тарировка по значению относительной деформации.
Тарировочный коэффициент
Искомая величина напряжения:
Вывод:
Ответы на контрольные вопросы
Ответ: С целью определения тарировочного коэффициента для прибора, с помощью которого при измерении этим прибором можно будет получить истинные значения перемещений или деформаций.
Ответ: База измерения не влияет на величину тарировочного коэффициента.
Ответ: Минимальное соотношение – 10.
Ответ: .
Ответ: Для проверки новых партий тензорезисторов, а также при использовании тензостанций с ручной балансировкой моста Уитстона.
Ответ: - модуль упругости; - коэффициент приведения.
Лабораторная работа №3
Испытание фрагмента стальной сквозной колонны на внецентренное сжатие.
Цель работы: определить экспериментальным путем значение напряжений , , и в ветвях колонны и сравнить их с найденными теоретически; по теоретическим и экспериментальным данным найти положение нейтральной оси сечения; сделать выводы о действительной работе колонны.
На рис. 13 дана схема испытания фрагмента колонны. Материал ветвей – профильная сталь С245; Е=2,06·105 МПа. Сжимающее усилие на колонну передается гидродомкратом. Цена деления шкалы манометра – 15 кН.
Рис. 13 Схема испытания фрагмента колонны.
1-опорные плиты пресса; 2-ветви колонны; 3-соединительные планки;
4-тензометры Гугенбергера с базой l=100 мм (4 шт).
Рис. 14 Схема поперечного сечения колонны
T1-T4 - тензометры Гугенбергера.
Исходные данные:
а= мм; в= мм; мм;
А0= см2; lб= см; ;
см; см; см;
см; см; см; ;
; ; .
Результаты измерений и вычислений.
Показания тензометров Гугенбергера
Таблица 4
|
Нагрузка, кН |
Отсчеты и разности x 10 -4 мм |
|||||||
|
Т1 |
Т2 |
Т3 |
Т4 |
|||||
|
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
|
|
Средние разности ΔCi, мм |
||||||||
|
Относительные деформации ei |
||||||||
|
Напряжения si, Мпа |
Показания тензорезисторов
Таблица 5
|
Нагрузка, кН |
Отсчеты и разности x 10 -6 мм |
|||||||||||||||
|
Т1 |
Т2 |
Т3 |
Т4 |
Т5 |
Т6 |
Т7 |
Т8 |
|||||||||
|
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
|
|
ΔCi, мм |
||||||||||||||||
|
εi |
||||||||||||||||
|
σi, МПа |
||||||||||||||||
|
σiср, Мпа |
Моменты инерции сечений:
Площадь поперечного сечения фрагмента колонны:
Моменты сопротивления сечения по месту установки приборов:
Теоретическое напряжение в контролируемом сечении ветвей внецентренно сжатой колонны определяем по формулам:
Сравнительная таблица напряжений
Таблица 6
|
Напряжения в ветвях |
Напряжения, МПа |
Расхождения, % |
|||
|
экспериментальные |
теоретические |
||||
|
тензометр |
тензорезистор |
тензометр |
тензорезистор |
||
|
σ1 |
|||||
|
σ2 |
|||||
|
σ3 |
|||||
|
σ4 |
Вывод:
Ответы на контрольные вопросы
Ответ: Относительная деформация не изменится при изменении базы измерений.
Ответ:
Ответ: Когда сила приложена на оси симметрии
Рис. 16
Ответ:
Ответ:
Ответ: Разности отсчетов и относительные деформации увеличатся, т.к. алюминий более деформативен; напряжения не уменьшатся.
Лабораторная работа №4
Испытание стальной сварной фермы.
Цель работы: определить экспериментальным путем значения напряжений и усилий в стержнях фермы и сравнить их с найденными теоретическими; определить опытные и теоретические значения прогибов фермы в середине пролета; сделать выводы о действительной работе фермы.
Схема испытания фермы
Стальная ферма установлена на специальном стенде. Пролет фермы l=2860 мм, а высота h=280 мм. Параллельные пояса выполнены из неравнополочных уголков широкими полками врозь, а решетка – из равнополочных уголков.
Наименование стержней, расположение сечений и нагрузки приведены на рисунке 17.
Рис. 17 Геометрическая схема фермы
Нагружение фермы производится сосредоточенной нагрузкой Р, прикладываемой к центральному узлу нижнего пояса фермы гидродомкратом. Нагрузка контролируется манометром с ценой деления 1,5 кН.
Деформации в сечениях а, б, в, г … фиксируются проволочными петлевыми тензорезисторами базой 20 мм тензостанцией с автоматической блокировкой моста Уитстона ЦТМ-5.
Перемещения приборных участков, а также нижнего пояса фермы в середине ее пролета определяются по показаниям прогибомеров 6ПАО. Материал стержней — профильная сталь С245 (, ).
Геометрические характеристики сечений фермы даны в табл. 7, а характеристики стержней фермы в табл. 8.
Геометрические характеристики сечения
Таблица 7
|
№ пп |
Элементы |
Профиль сечения |
A0, см2 |
ix, см |
iy, см |
z0, см |
|
1 |
Верхний и нижний пояса |
4,5x2,8x0,3 |
2,14 |
0,79 |
0,79 |
0,64 |
|
2 |
Опорный раскос |
3,2x0,3 |
1,86 |
0,97 |
0,97 |
0,89 |
|
3 |
Сжатые и растянутые элементы решетки |
2,0x0,3 |
1,13 |
0,59 |
0,59 |
0,60 |
Характеристики стержней
Таблица 8
|
Стержни |
li,см |
Ai, см2 |
li/Ai, см-1 |
N1i, кН |
Ni, кН |
N1iNili/Ai, кН/см |
|
О2 |
35,75 |
4,28 |
8,35 |
-1,28 |
-19,20 |
205,28 |
|
О3 |
35,75 |
4,28 |
8,35 |
-1,28 |
-19,20 |
205,28 |
|
О4 |
35,75 |
4,28 |
8,35 |
-2,60 |
-39,00 |
846,97 |
|
Д1 |
45,41 |
3,72 |
12,21 |
-0,80 |
-12,00 |
117,19 |
|
Д2 |
45,41 |
2,26 |
20,09 |
0,80 |
12,00 |
192,89 |
|
Д3 |
45,41 |
2,26 |
20,09 |
-0,80 |
-12,00 |
192,89 |
|
Д4 |
45,41 |
2,26 |
20,09 |
0,80 |
12,00 |
192,89 |
|
И1 |
71,50 |
4,28 |
16,71 |
0,64 |
9,60 |
102,64 |
|
И2 |
71,50 |
4,28 |
16,71 |
1,92 |
28,80 |
923,75 |
|
V3 |
28,00 |
2,26 |
12,39 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
|
|
|
|
∑ |
2979,79 |
Показания приборов
Показания прогибомеров
Таблица 9
|
№ пп |
Нагрузка P, кН |
Отсчеты и разности x 0,01 мм |
|||||
|
П-1 |
П-2 |
П-3 |
|||||
|
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
||
|
1 |
|||||||
|
2 |
|||||||
|
3 |
|||||||
|
Средние разности, мм |
Прогиб фермы по экспериментальным данным:
Теоретический прогиб фермы:
Расхождение между теоретическим и экспериментальным прогибом фермы:
|
Нагрузка P, кН |
||||||||||||||||||||||||
|
Т1 |
Т2 |
Т3 |
Т4 |
Т5 |
Т6 |
Т7 |
Т8 |
Т9 |
Т10 |
Т11 |
Т12 |
|||||||||||||
|
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
|
|
0 |
||||||||||||||||||||||||
|
15 |
||||||||||||||||||||||||
|
0 |
||||||||||||||||||||||||
|
ΔCiср |
||||||||||||||||||||||||
|
εi |
||||||||||||||||||||||||
|
σi=Е∙εi, Мпа |
|
Т13 |
Т14 |
Т15 |
Т16 |
Т17 |
Т18 |
Т19 |
Т20 |
Т21 |
Т22 |
Т23 |
Т24 |
Т25 |
Т26 |
Т27 |
Т28 |
||||||||||||||||
|
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
Показания тензорезисторов Таблица 10
Сравнение теоретических и экспериментальных напряжений
Таблица 11
|
№ пп |
Элементы фермы |
Стержни |
Сечение |
Средние напряжения, МПа |
Осевые усилия, кН |
Расхождение, % |
||
|
Nэ |
Nт |
|||||||
|
1 |
Верхний пояс |
О2 |
а |
σ1-2= |
||||
|
О4 |
б |
σ3-4= |
||||||
|
2 |
Нижний пояс |
И1 |
в |
σ5-8= |
||||
|
И2 |
г |
σ9-12= |
||||||
|
3 |
Опорный раскос |
Д1 |
д |
σ13-16= |
||||
|
Д1 |
е |
σ17-18= |
||||||
|
Д1 |
ж |
σ19-20= |
||||||
|
4 |
Раскосы |
Д2 |
з |
σ21-22= |
||||
|
Д3 |
и |
σ23-24= |
||||||
|
Д4 |
к |
σ25-26= |
||||||
|
5 |
Стойка |
V3 |
л |
σ27-28= |
Рис. 18 Диаграмма усилий Максвелла-Кремоны для фермы от Р=1 кН
Рис. 19 Положение нейтральной оси.
Вывод:
Ответы на контрольные вопросы
1. Одновременно ли напряжения в стержнях фермы достигнут расчетного сопротивления стали по пределу текучести по мере увеличения испытательной нагрузки?
Ответ: Не одновременно, так как в стержнях различные запасы по нагрузке.
2. Определите величину испытательной нагрузки Р, при которой напряжения в стержнях О4 фермы достигнут расчетного сопротивления по пределу текучести.
Ответ: Для стержня О4:
3. Определите расчетным путем несущую способность по потере устойчивости стержня О4 и величину соответствующей ей нагрузки Р на центральный узел фермы. Сравните полученные данные с найденными из ответа на вопрос 2.
Ответ:
4. Объясните причины расхождения между опытными и расчетными значениями усилий в контролируемых стержнях фермы.
Ответ: Причины: расцентровка узлов, неузловое приложение нагрузки, неточность измерений, влияние внешних факторов, идеализация расчетной схемы.
5. Обозначить направление усилий в стержнях фермы.
Ответ:
Рис. 20
6. Как изменятся усилия, напряжения и относительные деформации в стержнях фермы, если при прочих равных условиях она будет изготовлена из алюминиевых сплавов?
Ответ: Если ферму изготовить из алюминия, то усилия и напряжения останутся те же, а деформации возрастут. а у алюминия меньше, чем у стали.
7. Изменится ли относительная деформация стержня И1, если при прочих равных условиях уменьшить высоту фермы в два раза?
Ответ: Относительная деформация стержня И1 увеличится, так как возрастут усилия, а следовательно и напряжения.
Лабораторная работа №5
Испытание стальной монорельсовой балки
Цель работы: определить экспериментальным путем значения нормальных напряжений в сечениях балки и сравнить их с теоретическими; определить значения изгибающих моментов в сечении “С”, испытывающем наибольшее напряжения и деформации по опытным и теоретическим данным.
Нагружение балки производится по схеме рис. 21 сосредоточенной нагрузкой Р = 10 кН, прикладываемой к нижнему поясу в точке n, имитирующая положение тележки. Нагрузка создается гидродомкратом и контролируется по показаниям манометра насосной станции ценой деления 1,5 кН.
Рис. 21 Схема испытуемой балки
Материал монорельсовой балки – профильная сталь С245 (Ry=240 МПа, Е=2,06*105 МПа). Балка выполнена из прокатного двутавра №10 (Wx=39,7 см3, Iх=198 см4).
Перемещения приопорных участков, а также нижнего пояса балки в середине ее пролета определяется по показаниям трех прогибомеров типа 6ПАО.
Деформации в контролируемых точках сечений фиксируются проволочными петлевыми тензорезисторами базой 20 мм и тензостанцией с автоматической балансировкой моста Уитсона на ЦТМ-5.
Показания приборов
Показания прогибомеров
Таблица 12
|
№ пп |
Нагрузка P, кН |
Отсчеты и разности |
|||||||||
|
П1 |
П2 |
П3 |
П4 |
П5 |
|||||||
|
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
C |
ΔC |
||
|
1 |
|||||||||||
|
2 |
|||||||||||
|
3 |
|||||||||||
|
ΔCср |
|
Нагрузка P, кН |
Сечения |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
П |
С |
К |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Т1 |
Т2 |
Т3 |
Т4 |
Т5 |
Т6 |
Т7 |
Т8 |
Т9 |
Т10 |
Т11 |
Т12 |
Т13 |
Т14 |
Т15 |
Т16 |
Т17 |
Т18 |
|||||||||||||||||||
|
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
|
|
ΔCiср |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
έi =ΔCiср 10-5 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
σi=Е∙ έi, Мпа |
Таблица 13
Значение прогибов по экспериментальным и теоретическим данным
Погрешность между значениями экспериментально и теоретически полученных прогибов
Построим эпюры нормальных напряжений в сечении С по экспериментальным и теоретическим данным (рис. 22).
Рис. 22 Эпюры нормальных напряжений
Ответы на контрольные вопросы.
1. Какая форма сечения из существующих прокатных профилей наиболее оптимальна для изгибаемых элементов и в том числе монорельсовых кран-балок?
Ответ: Наиболее оптимален двутавр
2. Найдите величину нагрузки в сечении “С” балки, при которой напряжение в сжатых и растянутых волокнах достигнут расчетного сопротивления стали по пределу текучести (по экспериментальным и теоретическим данным).
Ответ:
3. Найдите прогиб монорельсовой балки при нагрузке, близкой к предельной (в сечении “С”) по экспериментальным и теоретическим данным.
Ответ:
4. Почему расчет монорельсовых балок в упруго-пластической стадии неприемлем?
Ответ: Расчет недопустим, т.к. в упруго-пластической стадии балка получает
большие деформации, что может привести к перекосу и заклиниванию крана.
5. Как изменяются напряжения и деформации по нормальным сечениям балки, если при прочих равных условиях она будет выполнена из сплавов алюминия?
Ответ: Напряжения по нормальным сечениям не изменятся. Деформации увеличатся, т.к. сплавы алюминия имеют меньший модуль продольной упругости.
Лабораторная работа №6
Анализ напряженного состояния балки в зоне чистого изгиба
Цель работы: исследовать напряженное состояние балки модели из оптически чувствительного материала с применением поляризационно-оптического метода; определить значения главных напряжений и в наиболее сжатых и растянутых волокнах балки в зоне чистого изгиба и сравнить их с теоретическими значениями; построить эпюры и в поперечном сечении и сетку траекторий главных напряжений — изостаты.
Модель балки пролетом , высотой и толщиной изготовлена из эпоксидной смолы ЭД-20 с отвердителем (рис. 23). Нагрузка задается загрузочным устройством на расстоянии а=20 мм от опор.
Рис. 23 Модель балки
На рис. 24 приведена картина изохром (полос) — максимальных касательных напряжений в балке. Зона чистого изгиба характеризуется системой параллельных пролету балки темных и светлых полос. На продольной оси, проходящей через центр тяжести балки, проходит нейтральная ось — линия темного цвета как в монохроматическом, так и естественном (белом) свете. Из-за отсутствия эффекта двойного лучепреломления здесь .
Рис. 24 Картина изохром в балке
При нагружении модели балки полосы зарождаются вдоль пролетов балки и перемещаются по направлению к продольной, нейтральной оси. По мере возрастания нагрузки число полос увеличивается, они становятся тоньше.
Равное расстояние между полосами свидетельствует о линейном распределении максимальных касательных напряжении от на нейтральной оси, до — на контурах.
Ввиду того, что на свободном контуре одно из главных напряжений равно нулю, то в верхних волокнах балки , а нижних .
Это значит, что на свободном контуре картина полос дает непосредственную величину одного из главных напряжений.
Из курса «Сопротивление материалов» известно, что напряжения по нормальным сечениям в изгибаемых элементах от действия пары сил .
Из сравнения эпюр распределения главных напряжений (рис. 25) по теоретическим и экспериментальным данным следует, что экспериментальные значения напряжений и по нижнему растянутому и верхнему сжатому контурам балки близко отвечают теоретическим. Расхождения наблюдаются лишь в местах приложения нагрузки, где имеет место плоское напряженное состояние. В приопорных участках, в зоне действия поперечной силы, напряженное состояние является также плоским и напоминает напряженное состояние диска, сжатого вдоль диаметра двумя сосредоточенными силами.
Рис. 25 Эпюры распределения главных напряжений
Это свидетельствует, что по линии, соединяющей точки приложения опорной реакции и внешней нагрузки, действует растягивающее напряжение, которое достигает максимального значения в середине этой линии и направлено к ней под углом 90°. Величина растягивающего напряжения определяется методом графического интегрирования. Растягивающее напряжение в приопорных участках способствует образованию и развитию наклонных трещин в изгибаемых железобетонных элементах.
Данные для подсчёта:
l = 100 мм; h = 18 мм; t = 6 мм; a = 20 мм; G = 80 H; τ0 = 200 H/см2; Р = 400 Н
Практические значения:
Теоретические значения:
Погрешность:
Вывод:
Ответы на контрольные вопросы
1. Определить изгибающий момент и величину усилия P в середине пролета балки по картине полос и значению о=90 Н/см на одну полосу при a=3 см, h=3 см, t=0,6 см.
Ответ:
о=о(1)/0,6=150 Н/см2;
1,2= 2no; 1,2= M/W= 6Path2; n=5,5;
P=2noth2/(6a)=25,51500,632/(63)=495 H;
M=Pa=4953=1485 кНм.
Рис. 26
2. Определить место приложения нагрузки, порядок полос, величину P, построить эпюры изгибающих моментов и главных напряжений по контуру балки ( 0(1,0) = 60 Нсм ), l=20 см, h=30 см, t=0,6 см.
Ответ:
о=о(1)/t=60/0,6=100 Н/см2;
=M/W=6Pa4th2=3Pa2th2;
= 2no=23100=600 Н/см2;
M=th2/6=6000,632/6=540 Нсм;
P=2M/l=2540/20=54 кН .
Рис. 27
3. Используя изоклины построить траектории главных напряжений.
Ответ:
Рис. 28
4. Как будет выглядеть картина полос в консольной балке?
Ответ:
Рис. 29
Ответ:
Рис. 30
Лабораторная работа №7
Обнаружение дефектов в материалах с помощью ультразвука.
Цель работы: ознакомиться с акустическими методами неразрушающего контроля, с дефектоскопом «Рельс-6» (ГСП УД-13 УР); обнаружить дефекты в образцах; определить их координаты и протяженность.
В практике ультразвуковой дефектоскопии используются различные методы. К ним относятся:
– метод прямого прозвучиваия (теневой метод);
– метод отражения (эхо-метод);
– метод свободных колебаний;
– ударный метод;
– резонансный метод и другие.
Впервые для ультразвукового контроля металлических изделий стал применяться теневой метод (рис. 31а). Излучатель (И), деталь и приемник (П) образуют «акустичес-кий контакт». Наличие дефекта (Д) определяется по уровню принятого сигнала И. Если на пути УЗВ от излучателя до приемника нет несплошностей (дефектов), то уровень принятого сигнала будет максимальным. Уровень принятого сигнала резко уменьшается, если в детали имеется дефект (рис.31).
Рис. 31 Теневой метод ультразвукового контроля
Рис. 32 Импульсный эхо-метод
Наиболее широкое применение в ультразвуковой дефектоскопии металлоизделий получил импульсный эхо-метод. Он основан на явлении отражения ультразвуковых волн от поверхности дефекта и регистрации отраженного сигнала (рис.32). В этом случае в контролируемое изделие излучаются последовательно короткие ультразвуковые импульсы. Они называются зондирующими импульсами длительностью 5–8 мкс. Сигнал от дефекта фиксируется на экране осциллографа (импульс а).
Рис. 33 Способы зондирования
Существует 3 способа зондирования (рис. 33):
– прямым лучом;
– однократно отраженным лучом;
– многократно отраженным лучом.
Результаты измерений и вычислений
Рис. 34 Дефектоскоп "Рельс-6" (передняя и задняя панели).
Изучить расположение и назначение ручек управления дефектоскоп "Рельс-6" на передней и задней панелях (рис. 34). Заземлить дефектоскоп, подключив сетевой кабель к сети 220 В, 50 Гц.
Осмотреть преобразователи (прямой и наклонный), соединительные кабели, телефон и убедиться в их исправности. Подсоединить телефонные наушники к гнезду “телефон” на задней панели.
Определение местонахождения дефектов проводится по схеме рис. 35
Рис. 35 Схема местонахождения дефектов
Для определения местонахождения дефектов в образце (параметры А1 и А2) необходимо произвести не менее трех измерений промежуточных величин (X1, X2, X3 и X4). Для этого следует вначале перемещать преобразователь 400 по смазанной поверхности образца справа – налево (положение 1 и 2), а затем – слева – направо (положение 3 и 4), производя отсчеты по линейке в каждом положении обнаружения дефекта (X1, X2, X3 и X4) (табл. 14). Значения А1 и А2 определяем по формулам:
Определение местонахождения дефекта
таблица 14
|
№ образца |
Кол. измерений |
Результаты измерений, см |
|||||||
|
Х1 |
Х2 |
Х3 |
Х4 |
А1 |
А2 |
Н1 |
Н2 |
||
|
1 |
1 |
||||||||
|
2 |
|||||||||
|
3 |
|||||||||
|
Среднее значение |
Глубина залегания дефекта Н определяется по шкале глубиномера дефектоскопа (рис. 35). Для этого необходимо вращением ручки “μS” глубиномера совместить подвижной маркер (вертикальная нить) с передним фронтом отраженного от дефекта сигнала (рис 36) при его максимальной амплитуде и произвести отсчет по соответствующей шкале. Данные эксперимента вносим в табл. 15.
Рис. 36 Совмещение подвижного маркера с передним
фронтом отражённого от дефекта сигнала
Определение глубины залегания и протяженности дефекта
таблица 15
|
№ образца |
Кол. измерений |
Результаты измерения, см |
ΔХ |
|
|
Х’ |
Х’’ |
|||
|
1 дефект 1 |
1 |
|||
|
2 |
||||
|
3 |
||||
|
Среднее значение |
||||
|
1 дефект 2 |
1 |
|||
|
2 |
||||
|
3 |
||||
|
Среднее значение |
Рис. 37 Совмещение подвижного маркера с передним
фронтом отражённого от дефекта сигнала
Протяженность дефектов ΔX определяется путем измерения разности отсчетов X' и X'', при которых сигнал, по мере перемещения преобразователя от момента его
исчезновения, достигает уровня U=0,7…0,8Umax (рис. 37).
Вывод: во время проведения лабораторной работы мы ознакомились с акустическими методами неразрушающего контроля, с дефектоскопом «Рельс-6» (ГСП УД-13 УР).
По результатам опыта были обнаружены 2 дефекта материала на расстоянии 11,5 и 5,3 см от начала образца.
Ответы на контрольные вопросы
Ответ: Метод прямого прозвучивания (теневой метод), метод отражения (эхо-метод), метод свободных колебаний, ударный метод, резонансный метод и др.
Ответ:
Продольные во всех сферах,
поперечные только в твердых,
поверхностные ооооооооооо ( волны Релея ),
нормальные ( волны Азиева ).
Ответ: Акустическое сопротивление равно произведению плотности материала на скорость распространения волны (), оно означает степень ”податливости материала при возбуждении в нем упругих волн”.
Ответ: Уменьшение интенсивности волн обусловлено:
Закон затухания.
I0 – начальная интенсивность волн,
- коэффициент затухания,
r - расстояние.
Ответ: Сила звука в децибелах: .
Ответ: В каждой среде возникают по две волны как продольные, так и поперечные.
Рис. 38
Ответ: Критический угол – продольная переломленная волна распространяется вдоль поверхности, не отражаясь от границы раздела сред. Для стали =55.
Ответ: «Мертвая зона» - исключение из всей глубины зоны контроля некоторого участка, прилегающего к прозвучиваемой поверхности.
Способы устранения влияния «мертвой зоны»:
А) уменьшить мощность и длительность зондируемого импульса;
Б) повысить частоту излучения;
В) определить расстояние до дефекта с обратной более толстой части детали. Тогда «мертвая точка» окажется внизу;
Г) использовать многократное отражение луча, там где толщина детали h < H.
Ответ: Применяются прямые (нормальные) и наклонные (раздельные) совместные интегральные преобразователи. Основным элементом преобразователя является пластинка, выполненная из материала, обладающего пьезоэлектрическими свойствами (кристаллы кварца, сегнетовая соль).
Ответ: Дефектоскоп «Рельс-6» обнаруживает дефекты в образцах, определяет их координаты и протяженность.
Ответ: Параметры:
А) точность глубиномера;
Б) точка входа луча;
В) угол ввода луча;
Г) условная чувствительность дефектоскопа с наклонным преобразователем;
Д) наличие «мертвой зоны».
12. Как определить размеры дефектов?
Ответ: - размер дефекта; - отсчеты при 0,8Нmax .
Ответ: Для обнаружения дефекта в металле необходимо провести не менее 3-х измерений промежуточных величин (х1, х2, х3, х4). Для этого следует преобразователь перемещать по смазанной маслом поверхности образца справа налево, а затем слева направо, производя отсчеты по линейке в каждом положении обнаружения (х1, х2, х3, х4).
Протяженность дефекта х' и х'' при котором сигнал по мере перемещения преобразователя от момента его появления на экране до момента его исчезновения, достигает уровня Н = 0,7…0,8 Нmax
Лабораторная работа №8
Испытание модели пологой оболочки усиленной бортовыми элементами
Цель работы: определить экспериментальным путем значение напряжений и сравнить их с теоретическими. Определить опытным путем прогибы в оболочке и сделать выводы о действительной работе оболочки.
Общая часть.
Оболочка – твердое тело, ограниченное двумя криволинейными поверхностями. Расстояние между ними – толщина оболочки, которая незначительна по сравнению с шириной и длиной.
Поверхность, делящая в каждой точке толщину пополам, называется срединной. Она может быть задана уравнением в любых координатах.
Рис. 38 Определение главных кривизн
Величина, обратная радиусу R, является кривизной. Поворачивая плоскость U вокруг нормали, находим линии главных кривизн, как наибольшие кривизны, так и наименьшие. Знак главных кривизн:
- “ + ” положительный,
- “ - ” отрицательный.
Рис. 39 Оболочки положительной и отрицательной кривизны:
Гауссовы кривизны
Оболочку считают пологой, если угол между касательной плоскостью любой точки поверхности в координатах XOY всюду мал. И можно пренебречь квадратом по сравнению с единицей.
Где: - или размер a или b;
- стрела подъема.
Модель плоской оболочки
Материалом для пологой оболочки является стеклопластик на основе эпоксидного компаунда ЭД-6. Изготовлена из пяти слоев стеклоткани рогожного переплетения, причем каждый слой поворачивается на угол 20°.
Сама смесь эпоксидного компаунда включает полиэтилен полиамид 10%-12% ПЭПА. Толщина оболочки 5мм.
Контурный элемент – оргстекло.
Схема испытаний
Рис. 40 Места приложения нагрузки
Схема расположения тензометров и прогибомеров
Рис. 41 Места размещения тензорезисторов и прогибомеров
Пi – прогибомеры 6ПАО,Ti – проволочные тензорезисторы.
Показания прогибомеров
Таблица 16
|
№ п/п |
Нагрузка Р, кН |
Отсчеты и разности х 0,01 мм |
|||||||||
|
П1 |
П2 |
П3 |
П4 |
П5 |
|||||||
|
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
||
|
1 |
|||||||||||
|
2 |
|||||||||||
|
3 |
|||||||||||
|
Средние разности |
с1= |
с2= |
с3= |
с4= |
с5= |
Теоретический расчет
Цилиндрическая жесткость
Прогибы
Напряжения в нижнем волокне по линии для:
где: ;
То же для верхнего волокна по линии для:
где: ;
Показания тензорезисторов ( тензостанция АИД-4 )
Таблица 17
|
№ |
Нагрузка,кН |
Отсчеты и разности |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Т1 |
Т2 |
Т3 |
Т4 |
Т5 |
Т6 |
Т7 |
Т8 |
Т9 |
Т10 |
Т11 |
Т12 |
Т13 |
Т14 |
Т15 |
Т16 |
Т17 |
|||||||||||||||||||
|
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
с |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
|
1 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
3 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
сср |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
i·i |
Таблица сравнения теоретических прогибов с экспериментальными
Таблица 18
|
Прогибомер |
Экспериментальные значения, мм |
Теоретические значения, мм |
Погрешность, % |
|
П1 |
|||
|
П2 |
|||
|
П3 |
|||
|
П4 |
|||
|
П5 |
Таблица сравнения теоретических напряжений
Таблица 19
|
Напряжение |
Экспериментальные значения напряжений, МПа |
Теоретические значения напряжений, Мпа |
Погрешность, % |
|
6 ( верхн. ) |
|||
|
11 ( нижн. ) |
Выводы:
Ответы на контрольные вопросы
1.Оболочка – твердое тело, ограниченное двумя криволинейными поверхностями. Расстояние между ними – толщина оболочки, которая незначительна по сравнению с шириной и длиной.
2.Расхождение в результатах происходит из-за расхождения теоретических и экспериментальных нагрузок вследствие погрешности изготовления оболочки и приложения нагрузки, неточности снятия экспериментальных значений.
3.Материал модели оболочки: поверхность оболочки изготовлена из пяти слоев стеклоткани рогожного переплетения, пропитанная эпоксидным полиамидом (ЭД-6). Боковые элементы изготовлены из оргстекла.
4.Коэффициент Пуассона – отношения поперечной деформации к продольной.
5.Цилиндрическая жесткость:
6.Прогибы:
7.Напряжения: ;
Литература