1. Изучить лабораторную установку для проверки принципа взаимности перемещений, начертить её схему (рис. 6.1) и расчетные схемы при нагружении исследуемой балки (рис. 6.2).
2. Выписать численные значения технических параметров установки (табл. 6.1).
3. При проведении первого этапа испытаний груз 7 на рычаге 6 (рис. 6.1) установить на деление, ближайшее к опоре А. Записать начальное показание n 1 индикатора поворота 9 в делениях его шкалы. Осуществить нагружение балки в середине её пролёта силой тяжести груза F = 10 Н и снять показание n 2 индикатора поворота 9 в делениях его шкалы.
4. Рассчитать значение угла поворота сечения балки на опоре А
= (n 2 - n 1) mинд /с, рад. (6.3)
5. На втором этапе испытаний груз 7 на рычаге 6 (рис. 6.1) опять установить на деление, ближайшее к опоре А. Записать начальное показание n 3 индикатора перемещений 8 в делениях его шкалы. Нагрузить балку моментом М = 2000 Н∙мм в точке А, для чего груз 7 сдвинуть влево от его начального положения на 200 мм. Записать новое показание n 4 индикатора 8 в делениях его шкалы.
6. Рассчитать величину прогиба балки в центре её пролёта, вызванного моментом М,
= (n 4 - n 3) mинд, мм. (6.4)
7. Проверить принцип взаимности работ путём вычисления на базе полученных экспериментальных данных численных значений произведений F и М
в уравнении (6.1) и сравнения полученных результатов с указанием их расхождение в процентах.
8. Начертить схему лабораторной установки для проверки принципа взаимности перемещений (рис. 6.3) и расчетные схемы при нагружении исследуемой балки (рис. 6.4).
9. Установить подвески 4 и 5 и индикаторы 6 и 7 в точках 1 и 2 на расстояниях, соответственно, l/4 и l/2 от опоры А.
10. Записать показание n 5 индикатора 6 и показание n 6 индикатора 7 в делениях шкалы индикаторов до приложения к бале нагрузки.
11. Поместив на подвеску 4 груз, сила тяжести которого составляет F = 20 H, записать новое показание n 7 индикатора 7 в делениях его шкалы. По разности показаний индикатора 7 определить значение прогиба балки в точке 2 от силы F, приложенной в точке 1,
δ 21 = (n 7 - n 6) mинд, мм. (6.5)
12. Затем переставить груз, сила тяжести которого составляет F = 20 H,на подвеску 5 и записать показание n 8 индикатора 6 в делениях его шкалы. По разности показаний индикатора 6 определить значение прогиба балки в точке 1 от силы F, приложенной в точке 2,
δ 12 = (n 8 – n 5) mинд, мм. (6.6)
13. Проверить принцип взаимности перемещений путём вычисления на базе полученных экспериментальных данных численных значений δ 12 и δ 21 в уравнении (6.2) и сравнения полученных результатов с указанием их расхождение в процентах.
14. Дать оценку полученных результатов и сделать выводы по работе.
3. Контрольные вопросы
1. Сформулируете принцип взаимности работ.
2. Сформулируйте принцип взаимности перемещений.
3. Пределы применимости теорем взаимности работ и перемещений?
4. Условия применимости теоремы взаимности перемещений?
5. В чем состоит проверка теоремы взаимности перемещений?
6. Какое положение называется принципов взаимности перемещений?
7. Суть принципа проверки взаимности работ?
8. Начертить схему нагружения балки?
9. Как измеряются перемещения в работе?
10. Как создаются нагружающая сила и момент в работе?
ЛИТЕРАТУРА
1. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов - М.: Изд-во МГТУ им. Э.Н. Баумана, 2010.
2. Степин П.А. Сопротивление материалов – М.: Лань, 2010.
3. Практический курс сопротивления материалов / Под ред. И.В. Стасенко - М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2006.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………………3
Лабораторная работа № 1. Испытание на растяжение образца
малоуглеродистой стали……………………………………………………..3
Лабораторная работа № 2. Определение модуля упругости
первого рода материала ……………….……………………………………10
Лабораторная работа № 3. Испытание образца стали на кручение……..14
Лабораторная работа № 4. Определение модуля упругости
второго рода материала ……...……………………………………………..19
Лабораторная работа № 5. Определение прогибов и углов
поворота статически определимой балки………………………………….24
Лабораторная работа № 6, Экспериментальная проверка
принципов взаимности работ и взаимности перемещений………………27
Литература…………………………………………………………………...32