Skręcanie swobodne pręta o przekroju (3), BUDOWNICTWO, INŻ, semestr 4, Mechanika budowli, Mechanika Budowli 2, przyklady


SPRAWOZDANIE

1. OPIS ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest porównanie pracy na skręcanie swobodne prętów: pierwszego - o przekroju pierścieniowym zamkniętym (doświadczenie 1) i drugiego - o przekroju pierścieniowym otwartym (doświadczenie 2).

0x08 graphic
Belka wykonana jest z mosiądzu G=35000 MPa

2. Doświadczenie 1: - PRZEKRÓJ PIERŚCIENIOWY ZAMKNIĘTY

Jeden koniec belki o przekroju pierścieniowym jest utwierdzony, natomiast do drugiego zamocowany jest prostopadle poziomy pręt. Pręt ten posiada wgłębienia co 5 cm co umożliwia umieszczenie w nich siły P=1kg ≈ 9,81 N. W ten sposób belka o przekroju pierścieniowym została poddana działaniu momentu skręcającego o wartości M=9,81N x ri , gdzie ri to promień na którym działa siła P w punkcie i.

Stan przemieszczeń polega na sztywnym obrocie poszczególnych jego przekrojów (po skręceniu przekroje pręta są nadal płaskie).

2.1 Przebieg doświadczenia:

-dokonaliśmy odczytów początkowych czujników zegarowych umieszczonych na końcu pręta (OPL) i w pobliżu jego utwierdzenia (OPP).

-pręt obciążaliśmy momentem skręcającym M1 poprzez przyłożenie siły P=1 kG na ramieniu r1=15, 30, 45, 60, 75 cm

2.2 Wyniki pomiarów:

- Odczyty początkowe przy nieobciążonym układzie: OL1 = 0,67; OP1 = 1,00

0x01 graphic

2.3 Kąty skręcenia pręta odpowiadające przyrostowi momentu skręcającego od

M1 do M2

r1=0,15 m

r2=0,5 m

P=9,81 N

P=9,81 N

M1=P.r1=1,4715 Nm

M2=P.r2=4,905 Nm

M=M2-M1=3,4335 Nm

a) L== 11.10-4 rad

b) p= = 3.10-4 rad

2.4 Obliczenia teoretyczne kąta skręcania

G=35.109 Pa

R=0,019 m

δ=0,001 m

Fs= R2 = 0,001134 m2

=

a) dla l=0,5 m

L=11,38.10-4 rad

b) dla l=0,1 m

P=2,27.10-4 rad

2.5 Porównanie wyników doświadczalnych i teoretycznych

Kąt skręcenia  w punkcie

Wartość teoret. [10-4rad]

Wartość doświad. [10-4rad]

L

11,38

11,0

P

2,27

3,0

3. Doświadczenie 2: - PRZEKRÓJ PIERŚCIENIOWY OTWARTY

Jeden koniec belki o przekroju pierścieniowym jest utwierdzony, natomiast do drugiego zamocowany jest prostopadle poziomy pręt. Pręt ten posiada wgłębienia co 1 cm co umożliwia umieszczenie w nich siły P=1kg ≈ 9,81 N. W ten sposób belka o przekroju pierścieniowym została poddana działaniu momentu skręcającego o wartości M=9,81N x ri , gdzie ri to promień na którym działa siła P w punkcie i.

Stan przemieszczeń polega na sztywnym obrocie poszczególnych jego przekrojów (po skręceniu przekroje pręta są nadal płaskie).

3.1 Przebieg doświadczenia:

-dokonaliśmy odczytów początkowych czujników zegarowych umieszczonych na końcu pręta (OPL) i w pobliżu jego utwierdzenia (OPP).

-pręt obciążaliśmy momentem skręcającym M1 poprzez przyłożenie siły P=1 kG na ramieniu r1=5, 10, 15, 20 cm

3.2 Wyniki pomiarów:

- Odczyty początkowe przy nieobciążonym układzie: OL1 = 0,75 , OP1 = 2,01

0x01 graphic

3.3 Kąty skręcenia pręta odpowiadające przyrostowi momentu skręcającego od M1 do M2

r1=0,05 m

r2=0,2 m

P=0,981 N

P=0,981 N

M1=P.r1=0,04905 Nm

M2=P.r2=0,1962 Nm

M=M2-M1=0,14715 Nm

a) L== 8.10-4 rad

b) p= = 47.10-4 rad

3.4 Obliczenia teoretyczne kąta skręcania

G=35.109 Pa

R=0,019 m

δ=0,001 m

Is=(2R)δ3

=,

a) dla l=0,1 m

L=10,57.10-4 rad

b) dla l=0,5 m

P=52,83.10-4 rad

3.5 Porównanie wyników doświadczalnych i teoretycznych

Kąt skręcania  w punkcie

Wartość teoret. [10-4rad]

Wartość doświad. [10-4rad]

L

10,57

8,0

P

52,83

47,0

  1. Uwagi własne

Wyniki doświadczeń oraz obliczeń teoretycznych nie pokrywają się w pełni, są jednak bardzo do siebie zbliżone. Doświadczenia przeprowadzone więc zostały prawidłowo.

Obliczenia (zarówno teoretyczne jak i doświadczalne) wyraźnie dowodzą, że kąt skręcania w przekroju otwartym jest dużo większy od kąta skręcania w przekroju zamkniętym, mimo że pręt o przekroju zamkniętym był obciążony większym momentem skręcającym (większa siła na większym ramieniu). Przekroje zamknięte są bardziej odporne na skręcanie niż przekroje otwarte.

5

4

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Skręcanie swobodne pręta o przekroju (1), BUDOWNICTWO, INŻ, semestr 4, Mechanika budowli, Mechanika
Mechanika Budowli II - Laboratorium (rok III), Skręcanie swobodne pręta o przekroju (3), GDAŃSK 12
Mechanika Budowli II - Laboratorium (rok III), Skręcanie swobodne pręta o przekroju (1), Politechnik
Mechanika Budowli II - Laboratorium (rok III), Skręcanie swobodne pręta o przekroju (4), Opis doświa
Wyznaczanie odksztalcen w belkach zginanych, BUDOWNICTWO, INŻ, semestr 4, Mechanika budowli, Mechani
Wyznaczenie odksztace w belkach zginanych, BUDOWNICTWO, INŻ, semestr 4, Mechanika budowli, Mechanika
c61, BUDOWNICTWO, INŻ, semestr 4, Mechanika budowli, Mechanika Budowli 1, zadania
LABORATORIUM Z MECHANIKI GRUNTÓW, BUDOWNICTWO, INŻ, semestr 4, Mechanika gruntów, mechanika gruntów
Mblab8~1, BUDOWNICTWO, INŻ, semestr 4, Mechanika budowli, Mechanika Budowli 2, przyklady
14, BUDOWNICTWO, INŻ, semestr 4, Mechanika budowli, Mechanika Budowli 1, zadania
Mechw2#, BUDOWNICTWO, INŻ, semestr 4, Mechanika budowli, Mechanika Budowli 2, przyklady
zginanie, BUDOWNICTWO, INŻ, semestr 4, Mechanika budowli, Mechanika Budowli 2, przyklady

więcej podobnych podstron