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 .

2. Geometria badanej płyty.

Użyte tensometry : typ : TFF-10 R=120,6 Ω K=2,15

3 Obliczanie naprezen nominalnych σ_,σ_'

σ_ = 0,245 σ_  ,

σ_  , σ_  ,

σ_  , σ_  ,

4. Pomiary

Wyniki przeprowadzonych pomiarów zawarte są w poniższych tabelach.

3.1.1 Tabela pomiarów dla obciążenia P.=40 kG.

Wymiary tarczy b=160 mm , δ=1 mm, r=60 mm			Stała tensometru K=2,15 E=2,15*10^5MPa
Nr kanału	di	εxio	εxip	εxio-εxip	σxi [MPa]
1	5	14,185	14,244	0,059	12685
2	20	14,845	14,865	0,02	4300
3	35	13,787	13,814	0,027	5805
4	50	13,812	13,817	0,005	1075
5	65	13.137	14,048	0,911	195865
6	80	13,185	13,934	0.749	161035

2. 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*10^5MPa
Nr kanału	di	εxio	εxip	εxio-εxip	σxi [MPa]
1	5	14,185	14,295	0,11	23650
2	20	14,845	14,908	0,063	13545
3	35	13,787	13,841	0,054	11610
4	50	13,812	13,837	0,025	5375
5	65	13.137	14,067	0,93	199950
6	80	13,185	13,944	0.759	163185

3.1.3 Tabela pomiarow dla obciazenia P=120kG.

Wymiary tarczy b=160 mm , δ=1 mm, r=60 mm			Stała tensometru K=2,15 E=2,15*10^5MPa
Nr kanału	di	εxio	εxip	εxio-εxip	σxi [MPa]
1	5	14,185	14,358	0,173	37195
2	20	14,845	15,126	0,281	60415
3	35	13,787	14,048	0,261	56115
4	50	13,812	14,037	0,225	48375
5	65	13.137	14,257	1,12	240800
6	80	13,185	14,133	0,948	203820

Opracowane wyniki pomiarów pozwoliły na sporządzenie wykresów naprężeń nominalnych σ_nom i doświadczalnych σ_xi(y). Wykresy odpowiadające kolejnym wartościom przyłożonej siły zawarte są poniżej :

a).Charakterystyka naprężeń dla obciążenia P.=40 KG=392.4N

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 (σ_xi)_max z uwzględnieniem karbu do maksymalnych naprężeń nominalnych (σ_nom)_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.

---