8. Какие методы уменьшения концентрации напряжений в сварных соединениях и конструкциях вы знаете?
9. В чем заключается сущность метода тензометрирования?
Лабораторная работа №2
Тема: Измерение рабочих напряжений в элементах фермы.
Цель работы: Измерение рабочих напряжений в элементах плоской фермы и сопоставление их с величинами напряжений, полученными в результате расчета.
Фермой называют стержневую конструкцию, элементы которой шарнирно соединены в узлах. Если рабочие нагрузки приложены в этих узлах, то в элементах фермы (стержнях) возникают только осевые усилия растяжения или сжатия (нет изгибающих моментов), хотя в целом конструкция работает на изгиб. Таким образом, материал в фермах используется более рационально по сравнению, например, с балками.
В сварных фермах узлы представляют собой не шарниры, а более жесткие сварные соединения. Однако, специальные эксперименты, проведенные на подобных шарнирных и сварных фермах, при одинаковых нагрузках показали, что в обоих случаях усилия в одноименных стержнях, вдали от узлов, примерно одинаковы. Это позволяет использовать для определения усилий в стержнях сварных ферм методы механики (метод "вырезания" узлов, построение линий влияния, построение диаграммы Максвелла-Кремона и т.п.). Чаще используют метод "вырезания" узлов.
Суть этого метода заключается в мысленном вырезании узла, отбрасывании части фермы и замене ее действия на узел неизвестными усилиями в стержнях. Плоская сходящаяся система сил (узел) определена двумя уравнениями равновесия. Например, сумма проекций сил на оси х и у равна нулю. В уравнения входят все известные силы, приложенные в "вырезанном" узле, включая опорные реакции, а так же неизвестные усилия. Решая систему двух уравнений с двумя неизвестными, получают неизвестные усилия в стержнях. Далее осуществляется переход к следующему узлу.
В лабораторной работе сравниваются расчетные усилия, получаемые в стержнях фермы методом "вырезания" узлов, с экспериментальными, определяемыми методом тензометрирования.
Оборудование и образцы
1. Макет плоской фермы (рис. 2.2) с наклеенными тензодатчиками.
2. Прибор ЦТМ-5 для измерения напряжений в местах наклеивания тензодатчиков.
3. Устройство для нагружения в узлах фермы.
Рис. 2.2 Макет плоской фермы
4. Измерительные инструменты (линейка, штангенциркуль) для определения размеров сечений.
Порядок выполнения работы
1. Установить прибор для нагружения на макет фермы, подключить датчики к устройству ЦТМ-5 и снять результаты без нагрузки.
2. Нагрузить макет плоской фермы в первом узле.
3. Снять показания с тензодатчиков, наклеенных на элементы фермы. Результаты занести в табл.3.
4. Снять нагрузку.
5. Нагрузить второй узел.
6. Снять показания со всех рабочих датчиков. Результаты занести в табл.3.
7. Снять нагрузку.
8. Повторить п.п. 2-4 для третьего и четвертого узлов фермы. Результаты занести в табл.4.
9. По показаниям табл.3-4 рассчитать деформации е в местах наклейки датчиков и вычислить напряжения σ, используя закон Гука.
9. Методом "вырезания" узлов подсчитать напряжения в стержнях указанных преподавателем при нагружении одного из узлов.
10. Сравнить данные, полученные экспериментальным и расчетным путем
11. Составить и оформить отчет по работе, включающий тему, цель работы, используемое оборудование, результаты расчетов и опытов. Сделать выводы.
Таблица 3
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.