Опытное определение перемещений при косом изгибе

Определение перемещений при косом изгибе

Лабораторная работа № 12

Цель работы – определить опытным путем полное перемещение при косом изгибе балки и сравнить его с теоретическим значением.

Основные сведения

Деформация, при которой силы, действующие перпендикулярно оси балки, не лежат в ее главной плоскости, называется косым изгибом.

Возможен плоский косой изгиб, когда внешние силы лежат в одной (силовой) плоскости, и пространственный, когда внешние силы расположены произвольно. В данной работе исследуется плоский косой изгиб.

Балка прямоугольного сечения с главными осями Y и Х повернута так, что вертикальная сила F наклонена к оси X под углом α (рис. 12.1). Раскладывая силу F на две составляющие Fx и Fy, получим два поперечных изгиба силами Fx= F∙cos α и Fу = F∙sin α.

Перемещения при косом изгибе
Рис. 12.1. Расчетная схема

По принципу независимости действия сил можно определить в любом сечении составляющие каждого прогиба, в данном случае fx и fy. Аналитически это удобнее проделать по способу Верещагина.

В работе опытным путем определяются вертикальные и горизонтальные перемещения fв и fг. Полный прогиб является геометрической суммой прогибов по любым взаимно перпендикулярным направлениям, следовательно,

Определение перемещений при косом изгибе

Порядок выполнения и обработка результатов

Исследования деформации косого изгиба выполняются на специальной настольной установке СМ-8 м (рис. 12.2).

Схема установки СМ-8 м

Рис. 12.2. Схема установки СМ-8 м

Установка смонтирована на массивной опоре с устройством для поворота и жесткого закрепления образца. Образец I – балка прямоугольного сечения размером 7х32 мм2. Угол поворота устанавливается по шкале 2 в пределах 0 ± π/2. На конце образца закреплена втулка с иглой 3 для визуального наблюдения за перемещением балки по прозрачному экрану 5 с сеткой.

Точное измерение составляющих полного перемещения fв и fг конечного сечения производится двумя индикаторами часового типа 4 со специальными удлинителями и пятками. Кстати, при круговом повороте балки вокруг оси игла 3 описывает эллипс с - главными полуосями, равными прогибам при угле поворота 0 и π/2.

Доказать это предлагается любознательным студентам самостоятельно, в свободное от других занятий время. Нагружение балки проводится несколькими ступенями с регистрацией составляющих прогиба fв и fг, анализируется линейная зависимость их от нагрузки.

По окончании работы образец разгружается и показания индикаторов сверяются с начальными. Записи показаний индикаторов и вычисления полного прогиба заносят в журнал испытаний, определяя при этом погрешность

Контрольные вопросы

  1. Каковы условия возникновения косого изгиба?
  2. Почему сложно при косом изгибе замерять перемещения по направлениям главных осей?
  3. Совпадает ли направление полного прогиба при косом изгибе с направлением силы? Если нет, то как это доказать?
  4. Как теоретически подсчитывается полный прогиб балки при косом изгибе?

Испытание на внецентренное нагружение >
Другие лабораторные работы >
Примеры решения задач >