plik


ÿþIV. ZGINANIE UKOZNE 1. CELE WICZENIA 1) Pogldowe przedstawienie zginania uko[nego, 2) Praktyczne okre[lenie napr|eD i ugi w zginaniu uko[nym, 3) do[wiadczalna weryfikacja wyprowadzonych teoretycznie zale|no[ci. 2. WPROWADZENIE DO WICZENIA Zginanie belek jest zagadnieniem czsto wystpujcym w praktyce. O ile zginanie proste na ogóB nie nastrcza trudno[ci obliczeniowych o tyle zginanie uko[ne prowadzi do bardziej skomplikowanych zale|no[ci. W przypadku wystpowania w przekroju zginanego prta skBa- dowych momentu gncego mo|na zawsze wyznaczy wypadkowe w kierunkach gBównych osi bezwBadno[ci przekroju, a w dalszym etapie rozpatrywanego zagadnienia jako superpozycj dwóch zginaD prostych. Niewielkim nakBadem pracy na prostym stanowisku pracy mo|na do- [wiadczalnie zweryfikowa zale|no[ci analitycznie. 3. PODSTAWY TEORETYCZNE 3.1 Napr|enia w zginaniu uko[nym Zginaniem uko[nym nazywamy zginanie, w którym kierunek wektora momentu gncego nie pokrywa si z kierunkiem jednej z gBównych osi bezwBadno[ci przekroju poprzecznego. Rozpatrzmy belk jednostronnie utwierdzon i obci|on siB poprzeczn P na swobod- nym koDcu. Kierunek dziaBania siBy P jest nachylony pod ktem ± do osi y. Osie y i z s gBów- nymi centralnymi osiami bezwBadno[ci przekroju (rys. 3.1.). - 1 - Rys.3.1 W przekroju odlegBym o x od swobodnego koDca wystpuj jako siBy wewntrzne: siBa poprzeczna T oraz moment gncy Mg, nachylony do osi z pod ktem ±. Moment ten wywoBu- je zginanie uko[ne. Rzutujc wektor momentu gncego na osie ukBadu otrzymujemy skBadowe Mgy i Mgz (rys. 3.2.). Ka|da ze skBadowych Mgy i Mgz wywoBuje zginanie proste wzgldem osi y lub z. W punkcie A(y,z) mo|na okre[li warto[ napr|enia dokonujc superpozycji dwóch zginaD pro- stych: Mgy z Mgz y à = - , Iy Iz (1) Uwzgldniajc: Mgy = Mg sin± = PÅ"xÅ"sin± Mgz = Mg cos± = PÅ"xÅ"cos± (2) otrzymujemy: ëø öø zÅ"sin± yÅ"cos± ÷ø à = Pxìø - (3) ìø ÷ø J J íø øø yz O[ obojtna zginania jest to miejsce geometryczne punktów, dla których Rys.3.2 napr|enia s równe zero. Przyrów- - 2 - nujc równanie (3) do zera otrzymujemy równanie linii obojtnej: z0sin± y0cos± -= 0, (4) Jy Jz lub: Iz y0 = tg± z0. (4a) Iy 3.2. Przemieszczenie w zginaniu uko[nym Podobnie jak przy wyznaczaniu napr|eD, wyznaczajc ugicia równie| mo|na zastoso- wa zasad superpozycji. Dla ka|dego ze zginaD prostych mo|na wyznaczy odpowiednie ugicia w kierunkach y i z. CaBkowite przemieszczenie okre[limy ze wzoru: f = y2 + z2 , (5) Ugicia skBadowe mo|na okre[li wykorzystujc równanie ró|niczkowe osi ugitej: EIy'' =-Mg (x). (6) Dla belki utwierdzonej jak na rys.1. warunki brzegowe s okre[lone równo[ciami: yx=l = 0, y' = 0. (7) x=l a ugicia: P y = (x3 - 312 x + 213), 6EI z P z = (x3 - 312 x + 213). (8) 6EI y Dla swobodnego koDca (x=0) ugicia wynosz: Pl3 y0 = , 3EIz Pl3 z0 = , (9) 3EIy Pl3 f0 = I2 + I2 . y z 3IyIzE - 3 - 4. PRZEBIEG WICZENIA wiczenie przeprowadzone zostaje na stanowisku, na którym w sztywnej obudowie utwierdzono jednym koDcem belk o przekroju prostoktnym. Do swobodnego koDca mo|na przyBo|y obci|enie w postaci siBy poprzecznej. SiB t mo|na przykBada w pBaszczyznie przekroju poprzecznego (rys. 4.3.,rys. 4.4.) w zakresie kta ± od 0 do 90° co 15°, wywoBujc zginanie proste lub uko[ne. WzdBu| gBównych osi bezwBadno[ci przekroju poprzecznego mo|na mierzy przemieszczenia "y" i "z" przekroju za pomoc czujników. Odczyty zapisujemy w tabeli: Rys. 4.3 1 - badany prt 2 - czujniki zegarowe 3 - ci|arek obci|ajcy 4 - otwory do zmiany kierunku obci|enia (kta ±) 5 - linka przenoszca obci|enie 6 - obudowa - 4 - Rys.4.4 Przed wykonaniem pomiarów nale|y sporzdzi rysunek przekroju poprzecznego zgina- nego prta z zaznaczonymi osiami wspóBrzdnych y, z oraz wymiarami. Nale|y zwróci uwa- g na kierunek przyrostu kta ± oraz znaki mierzonych przemieszczeD. Przyjty ukBad wspóBrzdnych y, z nale|y porówna z ukBadem jak na rys. 3.2 i w razie potrzeby skorygowa znaki we wzorach na napr|enia. 4.1. Tabele pomiarowe Lp P [N] y [mm] z [mm] ±[°] 1 2 . . . n - 5 - 5. OPRACOWANIE WYNIKÓW 5.1. Wytyczne do wykonania sprawozdania Sprawozdanie powinno zawiera: a) najwiksze przemieszczenie caBkowite f przekroju swobodnego; b) narysowa wykresy przemieszczeD y, z, f w zale|no[ci od kta ±; c) okre[li najwiksze napr|enia normalne w prcie dla obci|enia dziaBajcego pod ktem 0°, 45°, 90°; d) narysowa dla siBy dziaBajcej pod ktem 30° o[ obojtn w przekroju poprzecznym; e) dla siBy dziaBajcej pod ktem 60° narysowa rozkBad napr|eD normalnych na konturze przekroju odlegBego o 200 mm od koDca swobodnego. 6. PYTANIA KONTROLNE 1) co to jest zginanie uko[ne? 2) jak wyznaczamy napr|enia w zginaniu uko[nym? 3) co to jest o[ obojtna? 4) wyprowadzi wzór na o[ obojtn w zginaniu uko[nym; 5) jak teoretycznie wyznaczamy ugicie w zginaniu uko[nym? 6) opisa przebieg wiczenia. 7. LITERATURA 1. A. Jakubowicz, Z. OrBo[: WytrzymaBo[ materiaBów, WNT, Warszawa 1978. 2. Zakrzewski, J. Zawadzki: WytrzymaBo[ materiaBów, PWN, Warszawa, 1983. - 6 - Politechnika Zlska w Gliwicach WydziaB Mechaniczny Technologiczny Katedra WytrzymaBo[ci MateriaBów i Metod Komputerowych Mechaniki Laboratorium WytrzymaBo[ci MateriaBów ProtokóB z wiczenia Nr 4 Temat: ZGINANIE UKOZNE Rok akademicki: . . . . . . . . . . ., Data wyk. wicz.: . . . . . . . . . ., Grupa: . . . . . . . Prowadzcy: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , podpis . . . . . . . . . . . . . . . . Studenci: 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., Ocena: . . . . . . . . . . . . , 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., Ocena: . . . . . . . . . . . . , 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., Ocena: . . . . . . . . . . . . , 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., Ocena: . . . . . . . . . . . . , 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., Ocena: . . . . . . . . . . . . , 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., Ocena: . . . . . . . . . . . . , 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., Ocena: . . . . . . . . . . . . , 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., Ocena: . . . . . . . . . . . . , 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., Ocena: . . . . . . . . . . . . , 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., Ocena: . . . . . . . . . . . . , 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., Ocena: . . . . . . . . . . . . , 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., Ocena: . . . . . . . . . . . . , 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., Ocena: . . . . . . . . . . . . , 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., Ocena: . . . . . . . . . . . . , - 7 - 1. Cel wiczenia i opis przebiegu wiczenia: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Rysunek badanego prta - 8 - 3. Opracowanie wyników 3.1 Wyniki pomiarów Lp P. [N] y [mm] z [mm] ±[°] 1 0° 2 15° 3 30° 4 45° 5 60° 6 75° 7 90° 3.2. Wyniki obliczeD f [m] à [Nm2] - 0° à [Nm2] - 45° à [Nm2] - 90° 4. Uwagi i wnioski: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. ZaBczniki 1. Narysowa wykresy przemieszczeD y, z, f w zale|no[ci od kta ±; 2. Narysowa dla siBy dziaBajcej pod ktem 30° o[ obojtn w przekroju poprzecznym; 3. Dla siBy dziaBajcej pod ktem 60° narysowa rozkBad napr|eD normalnych na konturze przekroju odlegBego o 200 mm od koDca swobodnego. - 9 -

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Zginanie z rozciaganiem i zginanie ukosne IMiR (AiR, MT)
zginanie ukosne
Zginanie ukośne Układ współrzędnych (0yz)
Zginanie ukośne Układ współrzędnych (0xy)
zginanie ukosne
zginanie ukosne
Zadania zginanie ukosne
WM Zginanie proste czy Ukośne
13 Ukośne zginanie

więcej podobnych podstron