Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Chełmie

Instytut Nauk Technicznych

LABORATORIUM WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW

Data wykonania ćwiczenia: 08.05.2006	Nr ćwiczenia: 6	Ocena:
Wykonał:		Grupa: XII A
Temat: Analiza naprężeń i wyznaczanie G w rurze skręcanej.		Prowadzący:

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest :

1. poznanie sposobu pomiaru odkształceń i naprężeń za pomocą tensometrii oporowej w rurze skręcanej,

2. wyznaczanie modułu sprężystości postaciowej G.

2. Schemat stanowiska:

3. Tabele wyników:

Dane materiałowe i konstrukcyjne pręta	Rodzaj materiału	E [MPa]	υ[mm]	D [mm]	d[mm]	W0 [mm^3]	2a [mm]
		duraluminium	0,7•10^5	0,3	40	33	6744	1000

Obciążenie [N]	Moment skręcający [Nmm]	Naprężenia teoretyczne [MPa]	Wskazania miernika	Wydłużenie względne	Naprężenia otrzymane z pomiaru [MPa]	Moduł sprężystości G[MPa]
20	20000	2,97	0,1	0,000055	2,96	26909,09
40	40000	5,93	0,2	0,00011	5,92	26909,09
60	60000	8,90	0,4	0,00017	9,15	26911,76
80	80000	11,86	0,6	0,00022	11,85	26909,09

4. Obliczenia:

w = 5•10^-4 - wzmocnienie mostka tensometrycznego

k = 2 - stała tensometru

- wskaźnik wytrzymałości przekroju skręcanego

1. moment skręcający

M_s =2a • P [Nmm]

M_s1 = 1000 • 20 = 20000 Nmm

M_s2 = 1000 • 40 = 40000 Nmm

M_s3 = 1000 • 60 = 60000 Nmm

M_s4 = 1000 • 80 = 80000 Nmm

2. naprężenia teoretyczne

3. wydłużenie względne

4. naprężenia otrzymane z pomiaru

5. moduł sprężystości G

5. Ocena błędów:

1. błąd bezwzględny

2. błąd względny

6. Wykresy:

1. wykres zależności τ_t=f(M_s)

2. wykres zależności τ_p=f(M_s)

7. Wnioski i uwagi:

W przekroju prostopadłym do osi pręta kołowo-symetrycznego skręcanego momentem M_s , występują tylko naprężenia styczne o rozkładzie liniowym. Największe wartości osiągają one we włóknach zewnętrznych pręta. Kierunki i zwroty wektorów naprężeń stycznych wynikają z warunków równowagi tego elementu. Taki stan naprężeń powoduje odkształcenie postaciowe elementu którego miarą jest kąt γ.

1. 
   

„b”

δ₂

δ₂

45^◦

δ₁

τ

τ

„a”

τ

Rura obciążona momentem skręcającym

τ_max

P

P

a

a

l

Punkty w których

nakleja się tensometry

Ms

Dwukierunkowy stan naprężeń

M_s

M_s

+T₁

+T₃

-T₂

-T₄

-T₂

+T₃

135^◦

Schemat naklejania tensometrów na rurze

---