Kopia 6


Wytrzymałość materiałów ćwiczenia laboratoryjne

Temat: Próba statyczna zginania

Ćwiczenie nr 6

Data wykonania

15.03.2007

Data oddania

29.03.2007

Nakonieczny Karol

Hajto Dariusz

Ocena

Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest przeprowadzenie statycznej próby zginania belki dwoma sposobami obciążenia. W doświadczeniu mamy do czynienia ze zginaniem prostym gdyż płaszczyzna obciążenia przechodzi przez jedną z głównych osi bezwładności przekroju poprzecznego. Bezpośrednim celem ćwiczenia jest wyznaczenie wartości: momentów zginających, naprężeń, modułu Younga oraz określenie wytrzymałości na zginanie.

Opracowanie wyników

Obciążenie jedną siłą P przyłożoną w środku belki.

Schemat obciążenia belki

Maksymalny moment zginający wynosi:

0x01 graphic
,

Maksymalne naprężenie wynikające z działania momentu:

0x01 graphic
;

gdzie: 0x01 graphic
- wskaźnik wytrzymałości przekroju

Ugięcie belki w miejscu przyłożenia siły określa wzór:

0x01 graphic
; gdzie E - moduł Younga

0x01 graphic
; gdzie0x01 graphic
- moment bezwładności przekroju

0x01 graphic
;

Wytrzymałość belki na zginanie:

0x01 graphic

Obciążenie symetrycznie dwoma siłami o wartości P/2

Schemat obciążenia belki

Maksymalna wartość momentu:

0x01 graphic

Największe naprężenie 0x01 graphic
i 0x01 graphic
wyraża się identycznymi wzorami jak w przypadku pierwszego sposobu obciążenia.

Ugięcie belki w miejscu przyłożenia sił P/2:

0x01 graphic

Moduł Yuonga wyraża się zatem wzorem:

0x01 graphic

Wytrzymałość na zginanie:

0x01 graphic

Wartości 0x01 graphic
i 0x01 graphic
wyrażają się takimi samymi wzorami jak wyżej.

Po podstawieniu odpowiednich wartości i wykonaniu obliczeń wyniki prezentuje tabelka:

Lp

Wymiary przekroju:

Ugięcie

Pkr

Rg

E

wysokość h/szerokość b

[mm]

lp [mm]

lk [mm]

f=(lk-lp) [mm]

[N]

[MPa]

[MPa]

1

19,8/52,3

100

 104,5

4,5

3810

56,1

 4272

2

20/52

100

107

7

675

53,0

 2657

Wnioski

W wyniku przeprowadzonego doświadczenia, można stwierdzić, że wytrzymałość na zginanie obliczona dla obu próbek jest różna. Możemy wnioskować, że różnica ta wynika z odmiennych wartości odległości pomiędzy przyłożeniem sił.

Wartość wytrzymałości na zginanie 0x01 graphic
jest większa dla próbki , a mniejsza dla próbki 2. Zauważamy również, że są różnice w momentach bezwładności obu próbek, jest to spowodowane tym iż próbki miały różne wymiary, bo wiemy, że wzory służące do obliczenia były takie same. Różnią się również moduły Younga, dla belki pierwszej jest on znacznie (prawie dwukrotnie większy) niż dla belki drugiej.

Porównując otrzymane wartości 0x01 graphic
z wartościami tablicowymi (dla drewna sosnowego) możemy stwierdzić iż 0x01 graphic
dla drewna z tablic wynosi 84 MPa zaś otrzymane wyniki są mniejsze od wartości tablicowych.



Wyszukiwarka