1. Cel ćwiczenia:
Dowód tezy, że siła krytyczna jest wartością niezależną od siły poprzecznej.
Dowód tezy, że siła krytyczna zależy od zachowania się siły obciążającej w trakcie wyboczenia.
Dane geometryczne i własności badanego pręta:
Długość – 450 mm
Szerokość – 36 mm
Grubość – 4 mm
Moduł Younga – 2,1*105 MPa
2. Schemat i opis stanowiska
Stanowisko pomiarowe składa się z ramy i przymocowanego do niej pręta stalowego. W zależności od wykonywanego pomiaru pręt można obciążyć bezpośrednio szalką lub z pomocą łącznika. Pomiaru przemieszczeń dokonuje się czujnikiem zegarowym, a obciążenie uzyskuje się umieszczając na szalce odpowiednie ciężarki.
3. Obciążenie pręta bezpośrednio szalką przy 0° ugięcia początkowego
Otrzymane pomiary
Masa ciężarka | Siła obciążenia | Odchylenie | Odchylenie (pomiar 2.) | Średnia wartość odchylenia | W/p | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0 |
|
|
|
- | |||
2 | 19,62 | 0,223 | 0,22 | 0,2215 | 0,011 | |||
4 | 39,24 | 0,355 | 0,357 | 0,356 | 0,009 | |||
6 | 58,86 | 0,555 | 0,568 | 0,5615 | 0,009 | |||
8 | 78,48 | 0,801 | 0,829 | 0,815 | 0,0103 | |||
10 | 98,1 | 1,089 | 1,097 | 1,093 | 0,0111 | |||
12 | 117,72 | 1,442 | 1,423 | 1,4325 | 0,0121 | |||
14 | 137,34 | 1,818 | 1,784 | 1,801 | 0,0131 | |||
16 | 156,96 | 2,247 | 2,269 | 2,258 | 0,0143 | |||
21 | 206,01 | 3,623 | 3,623 | 3,623 | 0,0175 | |||
Wykres zależności odchylenia od przyłożonego obciążenia.
Obliczenie doświadczalnej wartości siły krytycznej Pkr
Ze wzoru:
$$P_{\text{kr}} = \frac{w}{\left( \frac{w}{p} \right)}$$
Średnia wartość siły krytycznej obliczona tą metodą to 277,8 N.