Название: Исследование косого изгиба балки
Вид работы: лабораторная работа
Рубрика: Промышленность и производство
Размер файла: 82.15 Kb
Скачать файл: referat.me-302529.docx
Краткое описание работы: Экспериментальное определение максимальных прогибов и напряжений при косом изгибе балки и их сравнение с аналогичными расчетными значениями. Схема экспериментальной установки для исследования косого изгиба балки. Оценка прочности и жесткости балки.
Исследование косого изгиба балки
Федеральное Агентство Образования Российской Федерации
Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования
Ижевский Государственный Технический Университет
кафедра «Сопротивление материалов»
Лабораторная работа №1
Исследование косого изгиба балки
Выполнил: студент группы 4-56-2, М-ф
Морозов А.С.
Проверил: Урбанович В.С.
Ижевск 2009г.
Цель работы: экспериментальное определение максимальных прогибов и напряжений при косом изгибе балки и их сравнение с аналогичными расчетными значениями.
Постановка работы. В ряде случаев для экспериментальной оценки прочности и жесткости элементов конструкций может применяться метод, основанный на использовании механических приборов для измерения линейных и угловых перемещений (индикаторов часового типа (ИЧТ), проги-бомеров, сдвигомеров). Использование указанного метода рассмотрим на примере элемента конструкции в виде стальной (Е =2*105 МПа) балки ( L = 0,5 м) прямоугольного (b=7 мм; h = 32 мм) сечения, нагруженной силой Р на расстоянии l=0,4 м под углом α=30° (рис. 1) и работающей в условиях косого изгиба. С этой целью для измерения вертикальной δ1э и горизонтальной δ2э составляющих максимального прогиба fэ направленного под углом βэ , установлены два ИЧТ И1 и И2 . Цена деления ИЧТ равна 0,01 мм. На установке проведено нагружение балки с регистрацией ступеней нагрузки Р и показаний δ1э и δ2э ИЧТ (табл. 1).
Требуется: определить и сравнить расчетные и экспериментальные значения максимальных перемещений и напряжений.
Рис. 1 . Схема экспериментальной установки для исследования косого изгиба балки
Таблица 1. Результаты испытаний балки при косом изгибе
№ Ступени нагружения n | P, H |
ΔP, H |
δ1э дел. |
Δδ1э дел. |
δ2 э дел. |
Δδ2 э дел. |
0 | 0 | - | 0 | - | 0 | - |
1 | 10 | 10 | 65 | 65 | 53 | 53 |
2 | 20 | 10 | 140 | 75 | 112 | 59 |
3 | 30 | 10 | 214 | 74 | 171 | 59 |
4 | 40 | 10 | 288 | 74 | 230 | 59 |
1. Расчетное приращение напряжений в опасной точке А на ступень нагружения ΔP=10 H:
Δσ=МПа
2. Расчетные приращения составляющих максимального прогиба по главным центральным осям инерции:
Δδx =10*0,42 *(0,5-0,4/3)*0,5/(2*2*105 *106 *9,147*10-10 )=0,802 мм
Δδy =10*0,42 *(0,5-0,4/3)*0,866/(2*2*105 *106 *1,911*10-8 )=0,0665 мм
3. Расчетное приращение результирующего прогиба
Δf
= мм
и его направление
β=arctg(1,911*10-8 *0,577/9,147*10-10 )-300 =55,260
4. Проводим обработку экспериментальных данных табл. 1:
δ1э
c
р
= мм
δ2э
c
р
=мм
5. Экспериментальное приращение результирующего прогиба
Δf
э
= мм
и его направление
βэ =arctg(Δδ1э cp /Δδ1э cp )=arctg(0,575/0,72)=38,60
6. Экспериментальное приращение напряжений в опасной точке А
Δσэ
=19,3 МПа
7. Отклонения расчетных от экспериментальных величин:
δf =100(0,805-0,92)/0,92=-12,5%
δβ =100(55,260- 38,60 )/38,60 =43,2%
δσ =100(10,5-19,3)/19,3=-45,6%
8. Для оценки прочности и жесткости балки сравниваются наибольшие напряжения и перемещения при максимальной нагрузке с допускаемыми напряжениями [σ] и перемещениями [f ]:
max σэ =19,3*40/10=77,2 МПа
max f э =0,92*40/10=3,68 мм
Выводы
1. Определены расчетные и экспериментальные максимальные напряжения и перемещения при косом изгибе балки.
2. Показано, что при косом изгибе балки расчетные прогибы и напряжения с достаточной для инженерных приложений точностью соответствуют полученным экспериментальным данным.
Похожие работы
-
Построение эпюр поперечных сил, изгибающих моментов и выбор сечений балок
Построение эпюр для консольных балок. Величина максимального изгибающего момента. Момент сопротивления круглого поперечного сечения относительно центральной оси и прямоугольника относительно нейтральной оси. Поперечные силы и изгибающие моменты.
-
Усиление металлических балок при реконструкции здания
Процесс определения нагрузки и расчетных усилий, воспринимаемых балками настила до реконструкции здания. Расчет и конструирование усиления балок при выборе необходимого сечения. Проверка прочности и жесткости усиленной балки: опорный узел и поясные швы.
-
Расчет деформаций, возникающих при сварке поясных швов балки двутаврового поперечного сечения
Выбор конструктивного оформления и размеров сварных соединений. Ориентировочные режимы сварки. Расчет геометрических характеристик сечений, усадочной силы, продольного укорочения и прогибов балки, возникающих при сварке швов балки двутаврового сечения.
-
Расчёт параметров изгиба однопролётной балки со свободно опертым и упруго защемленным концами
Дифференциальное уравнение изгиба призматической балки. Граничные условия для параметров изгиба. Характер изменения прогиба по длине, изгибающие моменты, действующие на балку в любом ее сечении. Значение перерезывающей силы в районе упругого защемления.
-
Расчёт на прочность, стойкость и устойчивость элементов
Определение геометрических характеристик поперечного сечения бруса. Расчет на прочность и жесткость статических определимых балок при плоском изгибе, построение эпюры поперечных сил. Расчет статически не определимых систем, работающих на растяжение.
-
Построение эпюр нормальных и касательных напряжений
Определение расчетной нагрузки и реакции опор. Построение эпюры поперечных сил методом характерных точек. Определение необходимого осевого момента сопротивления из условия прочности, оценка рациональной формы поперечного сечения в опасном сечении балки.
-
Технологическая карта на замену деревянной балки жилого дома
Министерство высшего и профессионального образования Р.Ф. ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра ПГС Специальность 2903 Группа СП - 41
-
Определение напряжений в элементах конструкций электротензометрированием
Отчет по лабораторной работе «» Цель работы: изучение методики и экспериментальное определение напряжений в элементах конструкций электротензометрированием; сравнение расчетных и экспериментальных значений напряжений.
-
Определение критических сил стержней при продольном изгибе
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.
-
Расчет двухстоечного электромеханического подъемника
Устройство и принцип работы винтового электромеханического подъёмника. Расчет силовой винтовой передачи и опорных роликов. Расчет на прочность кронштейна поперечной балки и сварного шва. Определение параметров электродвигателя (мотора-редуктора).