1. Temat.

Wyznaczenie sztywności belki zginanej (moduł Younga E, moment bezwładności Ix)

2. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie modułu Younga poprzez pomiar ugięć belki zginanej różnymi metodami. Zapoznanie się z metodami pomiarów oraz z metodami pomiarów oraz identyfikacją schematów statycznych, błędów pomiaru.

Metody stosowane do pomiarów przemieszczeń:

• duże obiekty - metody geodezyjne (niwelacja)

• elementy konstrukcyjne i modele - czujniki przemieszczeń ( czujniki zegarowe, redukcyjne i tensometry)

• płyty - metoda interferencji, metody graficzne

• metody stereo fotogrametryczne - fotografia

3. Schemat stanowiska badawczego.

Rozpatrujemy belkę swobodnie podpartą o rozstawie podpór 240,0 cm, obciążoną dwiema siłami skupionymi odległymi od siebie o 30,0 cm. Schemat przedstawiono na rysunku.

4. Rozmieszczenie przyrządów pomiarowych.

Na belce rozmieszczono pięć czujników zegarowych z których trzy mierzą ugięcia a dwa pozostałe wychylenie osi belki od pionu.

5. Przebieg ćwiczenia.

5.1. Pomiar długości belki L (odległość między osiami podpór)

5.2. Pomiar wymiarów przekroju poprzecznego, odczytanie i obliczenie momentu bezwładności Ix.

5.3. Ustalenie współrzędnych przyłożenia siły oraz punktów pomiarowych.

5.4. Dla kilku wartości siły P zmierzyć ugięcie y`.

5.5. Wyniki zebrać w tabeli.

5.6. Sporządzić wykres y = f (P)

5.7. Zinterpretować wyniki.

6. Wyniki pomiarów i wyznaczenie poszukiwanych wartości.

Długość belki L = 2400 mm.

Charakterystyka geometryczna przekroju.

Pomiar	t1	t2	t3	t4		g1	g2	g3	h1		h2	s1		s2
1	6,0	5,7	6,4	5,7		4,6	4,7	4,7	101,6		101,0	53,2		53,9
2	6,0	6,1	5,8	6,2		4,5	4,6	4,6	100,9		101,2	53,6		54,0
3	5,9	5,5	5,6	5,8		4,6	4,6	4,8	101,0		101,5	53,4		54,0
Wart. średnie	5,97	5,77	5,93	5,90		4,57	4,63	4,70	101,17		101,23	53,40		53,97
Wartości	t				g					h			s
- pomierzone	5,892				4,633					101,200			53,683
- normowe	5,7				4,1					100,0			55,0
Ixp	171,438 cm4
Ixno	163,323 cm4
Ixn	171,000 cm4

- moment bezwładności policzony na podstawie pomiarów zestawionych w tabeli.

• moment bezwładności obliczony na podstawie wartości z tablic, normowych
  

• moment bezwładności odczytany z tablic

Średni moment bezwładności:

Wykres zależności siły od ugięcia:

Moduł Younga:

E = 180,53 Mpa

obciązenie	obciązenie	ugięcie	ugięcie
na jarzmie	na jarzmie	zmierzone	teoretyczne
kg	kN	mm	mm
116,9	1,169	0,4425	0,3944087
166,9	1,669	0,8049	0,7888174
216,9	2,169	1,3371	1,1832261
266,9	2,669	1,7566	1,5776348
316,9	3,169	2,2016	1,9720435
366,9	3,669	2,6314	2,3664521
416,9	4,169	3,0889	2,7608608
466,9	4,669	3,5163	3,1552695
516,9	5,169	3,9486	3,5496782
566,9	5,669	4,3409	3,9440869
616,9	6,169	4,8209	4,3384956
666,9	6,669	5,2132	4,7329043
716,9	7,169	5,6806	5,127313
766,9	7,669	6,1303	5,5217217
716,9	7,169	5,6931	5,127313
666,9	6,669	5,1981	4,7329043
616,9	6,169	4,7908	4,3384956
566,9	5,669	4,3534	3,9440869
516,9	5,169	3,9336	3,5496782
466,9	4,669	3,5064	3,1552695
416,9	4,169	3,0866	2,7608608
366,9	3,669	2,6591	2,3664521
316,9	3,169	2,2091	1,9720435
266,9	2,669	1,7842	1,5776348
216,9	2,169	1,3471	1,1832261
166,9	1,669	0,9123	0,7888174
116,9	1,169	0,4624	0,3944087

---