Механика \ Механика

Изучение явлений сопутствующих упругой деформации (Лабораторная работа № 14), страница 2

так как верхняя половинка при этом растягивается, а нижняя сжимается. Поэтому на данной установке, для того чтобы вызвать некоторую деформацию e (см. формулу 1), нужно приложить вдвое большее усилие (2s), чем при чистом растяжении. Растяжение измеряется с помощью закреплённого в стойке индикатора часового типа 6 с пределами измерений от 0 до 10 мм и ценой деления шкалы.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Упражнение 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ЮНГА

1. Установить индикатор, перемещая его по стойке при отсутствии нагрузки, и закрепить винтом 7. Путём поворота рифлёного ободка индикатора добиться совмещения положения стрелки индикатора с нулевой отметкой его шкалы.

2. Провести нагружение образца, для чего поместить на платформу разновес 1 кг и через 1-2 минуты по индикатору определить величину абсолютной деформации . Результаты измерений занести в таблицу 1.

3. Провести измерения абсолютных деформаций для грузов 2 кг, 3,5 кг, 5 кг. При каждой нагрузке опыты повторить не менее 5 раз.

4. По результатам измерений построить график зависимости напряжения от относительной деформации

(Площадь сечения образца S= . Длина образца в недеформированном состоянии = ). Определить модуль Юнга E по тангенсу угла наклона графика относительно оси абсцисс, учитывая при этом масштабы по осям Х и У.

5. Определить погрешность измерения.

Упражнение 2. ИЗУЧЕНИЕ УПРУГОГО ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ

2. Осторожно положить на платформу 5 груз массой 5 кг и одновременно включить секундомер.

3. По индикатору производить измерения абсолютных деформаций сначала сразу после приложения нагрузки, далее в первую минуту отсчёт производить через каждые 10-15 с, во вторую - через 30 с и после того как скорость изменения деформации уменьшиться, фиксировать перемещение индикатора на одно деление. Результаты измерений занести в таблицу 2. Общее время наблюдения должно быть не менее 9-10 минут. На этом измерения деформаций при нагружении закончить.

4. Провести измерение абсолютных деформаций при разгрузке. Для этого осторожно снять груз и одновременно включить секундомер. В том же порядке, как указано в пункте 3, производить измерения деформации во времени.

5. Построить график и определить время релаксации tматериала образца (прологарифмировав выражение 2, получим , тогда t можно найти по углу наклона соответствующего графика к оси абсцисс, учитывая при этом масштабы по осям).

6. Построить графики зависимости при нагружении и разгружении.

7. Сделать выводы по полученным результатам и оценить погрешность измерений.

Упражнение 3. НАБЛЮДЕНИЕ УПРУГОГО ГИСТЕРЕЗИСА

1. Установить нулевое показание на индикаторе при отсутствии нагрузки и закрепить винт 7.

2. Осторожно поместить на платформу 5 груз массой 203 г, и по шкале индикатора определить абсолютную деформацию Dl.

3. Постепенно нагружая образец грузами по 214 г, 226 г, 231 г довести нагрузку до 874 г, после чего продолжить нагружение грузами по 1 кг, потом по 1,5 кг. При каждой нагрузке производить отсчёт показаний индикатора через 1-2 минуты после каждого нагружения. Все результаты занести в таблицу 3.

4. Аналогично указанному в пункте 3, измерить абсолютные деформации Dl¢ при разгружении, для чего надо снимать грузы с платформы в обратном порядке.

5. Перевернуть образец вокруг винта 3 на (тогда при приложении нагрузки та часть стержня, которая подвергалась ранее растяжению, будет сжиматься и наоборот) и провести измерения согласно п.3 и 4.