Механика. Косой. Исследование деформации косого изгиба консольного стержня прямоугольного поперечного сечения по дисциплине механика

Название	Исследование деформации косого изгиба консольного стержня прямоугольного поперечного сечения по дисциплине механика
Анкор	Механика
Дата	22.12.2021
Размер	394.07 Kb.
Формат файла
Имя файла	Косой.docx
Тип	Исследование #313710

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»

КАФЕДРА 1

ОЦЕНКА

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

кандидат техн. наук				Е. Э. Аман
должность, уч. степень, звание		подпись, дата		инициалы, фамилия

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

Исследование деформации косого изгиба консольного стержня прямоугольного поперечного сечения

по дисциплине: МЕХАНИКА

ВЫПОЛНИЛА

СТУДЕНТКА ГР. №		М050				Д.А. Баннов
				подпись, дата		инициалы, фамилия

Санкт-Петербург 2021

Цель работы: экспериментальное исследование прогибов консольного стержня прямоугольного поперечного сечения при косом изгибе.

Описание лабораторной установки:

Для исследования прогибов

в направлении осей z и y и определения полного прогиба f используется модель в виде консольного стержня прямоугольного поперечного сечения, показанная на рис. 1, рис. 2. При исследовании косого и плоского изгиба применяется одна и та же лабораторная установка (рис.3). На рис. 4 изображен вид правого торца лабораторной установки. На нем показан индикатор 12, закрепленный на плате 13. На стойке 11 установлен индикатор 10. Индикаторы 10 и 12 позволяют измерять деформации стержня относительно вертикальной и горизонтальной осей соответственно.

Рис. 1 – расчетная схема стержня при произвольном направлении силы

Рис. 2 – прогибы торцевого сечения консольного стержня

Рис. 3 – лабораторная установка

Рис. 4 – вид правого торца лабораторной установки

Используемые формулы:

Значение прогиба

(1)

Значение прогиба

(2)

Полный прогиб теоретический f:

(3)

Экспериментальное значение полного прогиба:

(4)

Погрешность эксперимента:

(5)

Угол наклона

вектора полного прогиба f к вертикальной оси V:

(6)

Угол наклона

нейтральной оси N к оси y:

(7)

(8)

Вертикальная составляющая полного прогиба:

(9)

Горизонтальная составляющая полного прогиба:

(10)

Угол наклона к вертикальной оси:

(11)

Угол наклона к горизонтальной оси:

(12)

Вертикальное приращение прогиба:

(13)

Горизонтальное приращение прогиба:

(14)

Осевые составляющие погрешностей:

(15)

(16)

Результаты расчетов и измерений:

Угловое положение сечения, град		α=45°
Координаты приложения нагрузки , мм		250		300		350			400
		Гор.	Вер.	Гор.	Вер.	Гор.	Вер.	Гор.		Вер.
Нагрузка , Н	10	0,31	0,44	0,46	0,61	0,57	0,82	0,72		0,95
	20	0,67	0,95	0,94	1,27	1,25	1,77	1,48		2,01
	30	1,03	1,41	1,46	2	1,81	2,63	2,23		3,12
	40	1,39	1,99	1,87	2,62	2,71	3,55	2,95		4,26
Значение прогиба , мм	10	0,026	-	0,036	-	0,047	-	0,058		-
	20	0,052	-	0,071	-	0,09	-	0,12		-
	30	0,078	-	0,1	-	0,14	-	0,17		-
	40	0,1	-	0,14	-	0,19	-	0,23		-
Значение прогиба , мм	10	-	0,5	-	0,7	-	0,9	-		1,14
	20	-	1,01	-	1,4	-	1,83	-		2,28
	30	-	1,52	-	2,1	-	2,74	-		3,43
	40	-	2,02	-	2,8	-	3,66	-		4,57
Значение полного прогиба мм	10	0,5		0,7		0,9			1,14
	20	1,01		1,4		1,83			2,28
	30	1,522		2,1		2,74			3,43
	40	2,02		2,8		3,66			4,58
Экспериментальное значение полного прогиба , мм		0,54		0,76		0,99			1,19
Угол наклона , град		2,73
Угол наклона полного прогиба к вертикальной оси, град		42,27
Вертикальная составляющая полного прогиба , мм		1,55
Горизонтальная составляющая полного прогиба , мм		1,41
Угол наклона к вертикальной оси , град		0,3
Угол наклона к вертикальной оси , град		0,27
Вертикальное приращение прогиба		1,43
Горизонтальное приращение прогиба		1,54
Вертикальная составляющая погрешности , %		7,7
Горизонтальная составляющая погрешности , %		9,2
Погрешность эксперимента , %		12