Opis ćwiczenia

Ćwiczenie miało na celu wyznaczenie środka zginania (lub ścinania) dwóch cienkościennych belek wspornikowych - o przekroju rurowym i kątowym

W obu przypadkach zakres czynności był jednakowy:

1. Ustawiono nieobciążoną szalkę w punkcie zerowym

2. Dokonano odczytów początkowych czujników zegarowych lewego f_L¹ i prawego f_P¹

3. Obciążono szalkę odważnikami

4. Przesuwano szalkę w przedziale ⁺ 40 mm i notowano wskazania czujników f_L i f_P co 10 mm

5. Zdjęto odważniki

6. Ponownie ustawiono szalkę w punkcie zerowym i dokonano odczytów początkowych f_L² i f_P²

Doświadczenie 1 - przekrój rurowy

Wyniki pomiarów

f_L¹=3,20 mm f_P¹=4,58 mm

f_L²=3,21 mm f_P²=4,56 mm

Średnie odczyty początkowe:

f_L⁰=(f_L¹₊f_L²)/2=(3,20+3,21)/2=3,205 mm

f_P²=(f_P¹+f_P²)/2=(4,58+4,56)/2=4,57

Ugięcia punktów L i P:

u_L=f_L-f_L⁰ u_P=f_P-f_P⁰

Kąt skręcenia belki:

=(u_L-u_P)/a ; a=200 mm

Tabela pomiarowa

Położenie	Wskazania	czujników	Ugięcie	punktów	Kąt skręcenia
siły [mm]	lewy fL	prawy fP	lewy uL	prawy uP	 [rad]
-40	1,48	5,65	-1,725	1,08	-0,014025
-30	1,86	5,14	-1,345	0,57	-0,009575
-20	2,17	4,75	-1,035	0,18	-0,006075
-10	2,47	4,41	-0,385	-0,16	-0,001125
0	2,82	3,94	0,615	-0,63	0,006225
10	3,20	3,51	0,005	-1,06	0,005325
20	3,50	3,12	0,295	-1,45	0,008725
30	3,83	2,70	0,625	-1,87	0,012475
40	4,18	2,32	0,975	-2.25	0,0161

Wykresy przemieszczeń punktów L i P przekroju w zależności od położenia siły.

Teoretyczne obliczenia środka zginania przekroju rurowego

dA=r^.d^.δ

M₀=T^.e- (dAr = 0

Zakładamy równomierny rozkład naprężeń stycznych  na powierzchni dA=δrd, ( jest wypadkową tego rozkładu.

T^.e-r²δ (d(

Wyznaczenie funkcji (

( x=0.5 r³δ

dA=r^.δ^d ,

(

= -4,99 cm (r =3,92 cm)

Położenie środka ciężkości przekroju poprzecznego

1. rurowego

δ  , cm

dA = r^.δ^d

x = r^.sin

r=3,92 cm

x_C = -2,495 cm

C(x_C;y_C)=C(-2,495 ; 0)

Kąt skręcania dla przypadku obciążenia siła przyłożoną w środku ciężkości

1. przekrój rurowy

C(-2,495 ; 0)

20

3,50

3,12

0,295

-1,45

0,008725

4,99 cm - 2,495 cm 2,495 cm - środek ciężkości znajduje się mniej więcej w miejscu +20 mm na skali, dlatego też do obliczeń kąta skręcania bierzemy odczyty dla położenia siły +20 mm

u_L= 0,295 mm

u_P= -1,45 mm

(0,295-(-1,45))/200= 0,008725 rad = 0^O29′

---