Wydział Transportu PW Zakład Teorii Konstrukcji Urządzeń Transportowych
|
Laboratorium Mechaniki Technicznej |
|||
Grupa
T6
|
Semestr
4
|
Data
14.04.97 |
Zespół nr 2
Siwek Robert |
Nr ćwiczenia
4
|
Temat ćwiczenia : Wpływ karbu na rozkład naprężeń przy
obciążeniu statycznym.
1. Cel ćwiczenia .
Celem ćwiczenia jest porównanie rozkładów naprężeń uzyskanych na podstawie teorii elementarnej z rozkładami uzyskanymi w oparciu o wyniki pomiarów doświadczalnych w przekroju tarczy osłabionej tzw. karbem .
Geometria badanej płyty.
Użyte tensometry : typ : TFF-10 R=120,6 Ω K=2,15
3. Pomiary
Wyniki przeprowadzonych pomiarów zawarte są w poniższych tabelach.
3.1.1 Tabela pomiarów dla obciążenia P.=60 kG.
Wymiary tarczy b=160 mm , δ=1 mm, r=60 mm |
Stała tensometru K=2,15 E=2,15*105 MPa |
||||
Nr kanału |
di |
εxio |
εxip |
εxio-εxip |
σxi [MPa] |
1 |
5 |
14,16 |
14,24 |
0,08 |
17200 |
2 |
20 |
14,76 |
14,81 |
0,05 |
10750 |
3 |
35 |
13,78 |
13,81 |
0,03 |
6450 |
4 |
50 |
13,79 |
13,82 |
0,03 |
6450 |
5 |
65 |
14,055 |
14,06 |
0,005 |
1075 |
6 |
80 |
13,92 |
13,92 |
0 |
0 |
Tabela pomiarów dla obciążenia P.=80 kG.
Wymiary tarczy b=160 mm , δ=1 mm, r=60 mm |
Stała tensometru K=2,15 E=2,15*105 MPa |
||||
Nr kanału |
di |
εxio |
εxip |
εxio-εxip |
σxi [MPa] |
1 |
5 |
14,16 |
14,28 |
0,12 |
25800 |
2 |
20 |
14,76 |
14,83 |
0,07 |
15050 |
3 |
35 |
13,78 |
13,81 |
0,03 |
6450 |
4 |
50 |
13,79 |
13,81 |
0,02 |
4300 |
5 |
65 |
14,055 |
14,06 |
0,005 |
1075 |
6 |
80 |
13,92 |
13,92 |
0 |
0 |
Opracowane wyniki pomiarów pozwoliły na sporządzenie wykresów naprężeń nominalnych σnom i doświadczalnych σxi(y). Wykresy odpowiadające kolejnym wartościom przyłożonej siły zawarte są poniżej :
a).Charakterystyka naprężeń dla obciążenia P.=60 KG=588,399 N
a).Charakterystyka naprężeń dla obciążenia P.=80 KG=784,532 N
3. Obliczenie wartości współczynnika spiętrzeń α`k w otoczeniu punktu K.
Współczynnik spiętrzenia naprężeń jest to stosunek maksymalnych naprężeń (σxi)max z uwzględnieniem karbu do maksymalnych naprężeń nominalnych (σnom)max .Współczynniki obliczone dla poszczególnych obciążeń zawarte są w poniższej tabeli.
numer tensometru |
α`k dla P.=588,399 N |
α`k dla P.=784,532 N |
|||
1 |
-4725,27 |
-5308 |
|||
2 |
-22872,34 |
-24003,18 |
|||
3 |
2388,89 |
1791,66 |
|||
4 |
1104,45 |
548,46 |
|||
5 |
118,6 |
88,99 |
|||
6 |
0 |
0 |
|||
4. Wnioski.
Zjawisko karbu ma bardzo duże znaczenie w mechanice przy określaniu wytrzymałości badanej części . Ćwiczenie pokazało ,że zjawiska karbu nie można pominąć w trakcie obliczeń wytrzymałościowych ,gdyż naprężenia przez nie wywoływane są znaczne. Porównanie na wykresach wartości naprężeń zmierzonych doświadczalnie i naprężeń obliczonych teoretycznie pokazuje, że nie powinno się stosować uproszczonych wzorów ponieważ różnice wartości naprężeń są dość znaczne.