Лабораторная работа

Лабораторная_работа на тему Определение критических сил стержней при продольном изгибе

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-07-02

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 22.11.2024


Отчет по лабораторной работе «Определение критических сил стержней при продольном изгибе»

Цель работы: расчетное и экспериментальное определение критических сил стержней большой и средней гибкости; сравнение результатов расчета и эксперимента.

Формы равновесия элементов конструкций (сжатых стержней, высоких винтовых пружин при сжатии, цилиндрических тонкостенных оболочек при растяжении и кручении, балок-стенок при изгибе, оболочек при внешнем давлении и др.) могут быть устойчивыми и неустойчивыми. Если нагруженная упругая система (элемент конструкции), выведенная из первоначального положения равновесия небольшой дополнительной силой, возвращается в исходное положение после удаления дополнительной силы, то такая форма равновесия упругой системы называется устойчивой, а если не возвращается в исходное положение, - неустойчивой формой равновесия. Нагрузки и напряжения, которые характеризуют переход упругой системы из устойчивой к неустойчивой форме равновесия, называются критическими. Потеря устойчивости применительно к центрально сжатому стержню называется продольным изгибом.

Определение критической силы стержня большой гибкости

Постановка опыта. Стержень (l = 144 мм; b х h = 2,5 х 34 мм2; µ = 1) из углеродистой стали (Е = 2 ∙ 105 МПа; δпц = 158 МПа; δт = 197 МПа) подвергается продольному изгибу на лабораторной установке. При критическом значении силы Pэкр показания динамометра пкр, = 121 дел. Цена деления динамометра к = 34 Н/дел.

Требуется: определить Ркр, δкр; Pэкркр э, отклонение результатов расчета от эксперимента

1. Вычисляем гибкость, соответствующую пределу пропорциональности δпц= 158 МПа;

=112



2. Находим гибкость испытуемого стержня прямоугольного сечения:



=0,722мм;





Схема лабораторной установки для испытаний на устойчивость стержня большой гибкости

3. Определяем расчетные значения критической силы и критического напряжения. Поскольку гибкость стержня X = 199 > Хпи = 112, то используем формулы Л. Эйлера:

= 3,142 *2*105/1992 =49,8МПа



4.Вычесляем критические напряжения для ряда гибкостей:





5. Экспериментальные значения критической силы и критического напряжения равны:





6. Отклонение результатов расчета от эксперимента





Определение критической силы стержня средней гибкости

Постановка опыта. Стержень (l = 220 мм; d = 10 мм; µ = 1) из той же (п. 13.3.1) углеродистой стали (а = 264 МПа; b = 0,951 МПа) подвергается продольному изгибу в специальном приспособлении (рис.) на машине УГ-20. По показаниям силоизмерителя экспериментальное значение критической силы. = 13,9 кН.

Требуется: определить Ркр , σкр , ;

Построить диаграмму критических напряжений σкрдля 0 < λ < пц; нанести на нее результаты опытов (п. 13.3.1 и 13.3.2); сделать выводы о соответствии результатов расчета и эксперимента.





Схема приспособления для испытаний на устойчивость стержня средней гибкости

1. Вычисляем гибкость, соответствующую пределу текучести σт= 197 МПа:

= (264 - 197)/0,951 = 70,5.



2. Находим гибкость испытываемого стержня круглого сечения d= 10 мм:



= 2,50 мм; λ = 1 • 220/2,50 = 88,0.

3. Определяем расчетные значения критической силы и критического напряжения. Поскольку гибкость стержня λt = 70,5 < λ = 88 < λпц = 112, то применяем формулы Ф. С. Ясинского:



Ркр = -bl)F = (264 -0,951*88)-3,14*10210-6/4 = 14 100 Н = 14,1 кН;

σкр= (a-)F = 264-0,951*88 = 180 МПа >σпц= 158 МПа.



4. Вычисляем экспериментальное значение критического напряжения при =13,9кН:



= = 13900/(3,14 * 102 • 10-6/4)= 177 МПа.




С учетом σт = 197 МПа и λt = 70,5, σпц = 158 МПа и λ.пц = 112 и полученных в п. 4 значений σкр строим диаграмму критических напряжений σкр - λ (рис. 13.6). Наносим на нее результаты опытов (экспериментальные значения

Диаграмма критических напряжений для заданной углеродистой стали

5. Отклонение результатов расчета от эксперимента

= 100(14,1 -13,9)/13,9 = 1,4 % .



Выводы:

  1. Отклонение результатов расчетов от экспериментов составляет в данных опытах 2,4 и 1,4 %, что подтверждает приемлемость для практики формул Л. Эйлера и Ф. С. Ясинского для расчетов на устойчивость элементов конструкций.

  2. Расхождения между расчетными и экспериментальными значениями критических сил обусловлены принятыми гипотезами при выводе формул, а также погрешностями опытов при определении критических сил.


1. Реферат Фирма и условия её функционирования
2. Реферат Норма перевода Г. Тури, вероятностно-прогностическая модель синхронного перевода Г.В.
3. Реферат на тему История древнего Пскова
4. Курсовая на тему Банковская система 3
5. Реферат Этнополитика
6. Кодекс и Законы Таможенные пошлины 4
7. Контрольная работа Використання трифазного асинхронного двигуна в мережах однофазного струму
8. Реферат Формальное и неформальное политическое лидерство
9. Реферат Антихолінестеразні засоби
10. Реферат Проектирование и реализация базы данных Расписание занятий