Порядок виконання роботи

    1. Установити стрілки індикаторів 1, 2 і 3 (див. рис. 12.6) на нуль.

    2. Встановити згідно до варіанта (табл. 11.1) вантаж Р на підвіс.

    3. Занести показання індикаторів 1 (∆h_л), 2 (∆h_п) і 3 (∆v) у табл. 11.2

    4. Обчислити і занести в табл. 9.2 значення ∆h_Е=∆h_л+∆h_п.

    5. Обчислити і занести в табл. 12.1 теоретичне значення величини ∆h_Т по формулі 12.12.

Таблиця 12.1

Показник	Номер варіанта
	1	2	3	4	5	6	7	8
Р, Н	60	70	75	80	85	90	95	100

 

Таблиця 12.2

Сила Р, Н	Значення
	експериментальні				теоретичні
	∆hл, мм	∆hп, мм	∆hЕ, мм	∆vЕ, мм	∆hТ, мм	∆vТ, мм

 

    6. Обчислити і занести в табл. 12.2 теоретичне значення величини ∆v_Т по формулі 12.9.

    7. Порівняти експериментальні і теоретичні значення величини збільшення вертикального і зменшення горизонтального діаметрів кільця.

Визначити відносну похибку проведення дослідження:

 

;

 

.

 

8. Зробити висновки за результатами лабораторної роботи.

 

 

Контрольні запитання

1. Як визначити ступінь статичної невизначеності плоскої системи?

2. Як понизити ступінь статичної невизначеності, використовуючи умови симетрії?

3. Визначення переміщення методом Мора.

4. Як визначити коефіцієнти канонічних рівнянь методом сил?

5. Визначення переміщень у статично невизначених системах.

 

 

ДОДАТОК А

 

Таблиця А.1 – Механічні характеристики вуглецевих конструкційних сталей

Марка сталі				Відносне видовження d, %, при l= 10 d	Ударна в'язкість ак ´10-5 (Нм) /м2
	не менше					МПа
	МПа
10	340	210	140	31	24	16-22	12-15	8-12
20	420	250	160	25	-	17-22	12-46	10-13
25	460	280	-	23	9	19-25	-
30	500	300	170	21	8	20-27	17-21
35	540	320	190	20	7	22-30	17-22
40	580	340	-	19	6	23-32	18-24
45	610	360	220	16	5	25-34	19-25
50	640	380	-	14	4	27-35	20-26
55	660	390	-	13	-	-	-
60	690	410	-	12	-	31-38	22-28
20Г	460	280	-	24	-	-	-
30Г	550	320	-	20	8	22-32	-
50Г	660	400	-	13	4	29-36	-
20Х	800	650	-	11	6	38	-
40Х	1000	800	-	10	6	35-38	25
45Х	1050	850	-	9	5	40-50	-
30ХМ	950	750	-	11	8	31-41	37
35ХМ	1000	850	390	12	8	47-51	-
40ХН	1000	800	-	11	7	40	29
50ХН	1100	900	-	9	5	55	-
40ХФА	900	750	-	10	9	38-49	-
38ХМЮА	1000	850	400	14	9	42-55	-
12ХН3А	950	700	-	11	9	39-47	27-32
20ХН3А	950	750	-	12	10	42-45	30-32
30ХН3А	1000	800	-	10	8	52-70	-
40ХНМА	1000	950	-	12	10	50-70	-
30ХГСА	1100	850	–	10	5	51-54	50-54

Таблиця А.2 – Модулі пружності та коефіцієнти Пуассона

 

Матеріал	Модуль пружності Е, МПа	Модуль пружності G, МПа	Коефіцієнт Пуассона m
Чавун сірий, білий........	(1,15¸1,60)×105	4,5×104	0,23 – 0,27
Ковкий чавун............	1,55×105	–	–
Вуглецеві сталі...........	(2,0¸2,1) ×105	(8,0¸8,1) ×104	0,24 – 0,28
Леговані сталі............	(2,1¸2,2) ×105	(8,0¸8,1) ×104	0,25 – 0,30
Мідь прокатна............	1,1×105	4,0×104	0,31 – 0,34
Мідь холоднотянута.......	1,3×105	4,9×104	–
Фосфориста бронза катана..	1,15×105	4,2×104	0,32 – 0,35
Латунь холоднотянута.....	(0,91¸0,99)×105	(3,5¸3,7) ×104	0,32 – 0,42
Корабельна латунь катана..	1,0×105	–	0,36
Алюміній катаний.........	0,69×105	(2,6¸2,7) ×104	0,32 – 0,36
Цинк катаний.............	0,84×105	3,2×104	0,27
Свинець.................	0,17×105	0,7×104	0,42
Лід......................	0,1×105	(0,28¸0,3)×104	–
Скло....................	0,56×105	2,2×104	0,25
Граніт...................	0,49×105	–	–
Вапняк..................	0,42×105	–	–
Мармур..................	0,56×105	–	–
Дерево вздовж волокон....	(0,1¸0,12) ×105	0,055×104	–
Дерево поперек волокон....	(0,05¸0,1) ×104	–	–
Каучук..................	0,00008×105	–	0,47
Текстоліт................	(0,06¸0,1) ×105	–	–
Гетинакс.................	(0,1¸0,17) ×105	–	–
Бакеліт..................	43×105	–	0,36

Таблиця А.3 – Співвідношення між числами твердості по Бринеллю (НВ), Роквеллу (HRC) та границею міцності () для сталей

Діаметр відбитка, мм	НВ, МПа	HRC	(МПа) для сталей
			вуглецевої	хромистої	хромоніке-левої	хромомо-лібденової
2,34	6880	65	2480	–	2340	2270
2,37	6700	64	2410	–	2280	2210
2,39	65,90	63	2370	–	2240	2180
2,42	6430	62	2310	–	2180	2120
2,45	6270	61	2260	2180	2130	2070
2,48	6110	60	2200	2130	2070	2020
2,51	5970	59	2140	2080	2020	1970
2,54	5820	58	2080	2030	1970	1920
2,57	5690	57	2050	2000	1940	1880
2,62	5470	55	1960	1910	1850	1800
2,71	5100	52	1830	1780	1730	1680
2,78	4850	50	1750	1700	1650	1600
2,85	4610	48	1650	1620	1560	1520
2,91	4410	46	1590	1540	1500	1450
2,98	4200	44	1510	1470	1430	1380
3,08	3930	42	1410	1370	1340	1300
3,14	3780	40	1360	1320	1280	1250
3,24	3540	38	1280	1240	1210	1170
3,34	3330	36	1200	1170	1130	1100
3,44	3130	34	1120	1090	1060	1030
3,52	2980	32	1070	1040	1020	980
3,62	2820	30	1020	980	960	930
3,70	2690	28	980	940	920	890
3,80	2550	26	920	890	860	840
3,90	2410	24	870	840	820	800
4,00	2290	22	820	800	780	760
4,10	2170	20	780	760	740	720
4,20	2070	18	740	720	700	680
4,26	2000	–	720	700	680	660
4,37	1900	–	680	670	650	630
4,48	1800	–	650	630	610	590
4,60	1700	–	610	590	580	560
4,74	1600	–	580	560	540	520
4,88	1500	–	540	520	510	500
5,05	1400	–	500	490	480	470
5,21	1300	–	470	450	440	430
5,42	1200	–	430	420	410	400
5,63	1100	–	400	390	380	370
5,83	1020	–	370	360	350	340

Таблиця А.4 – Значення коефіцієнта  зниження основного допустимого напруження на стиск

 

Гнучкість
	сталі Ст3 і Ст4	сталь Ст5	Бетон		Дюралюміній	сірий чавун	деревина
			важкий	легкий	Д16Т
0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
10	0,99	0,98	1,0	1,0	0,999	0,97	0,99
20	0,97	0,96	0,96	0,96	0,998	0,91	0,97
30	0,95	0,93	0,90	0,86	0,835	0,81	0,93
40	0,92	0,89	0,84	0,73	0,700	0,69	0,87
50	0,89	0,85	0,76	0,68	0,568	0,57	0,80
60	0,86	0,80	0,70	0,59	0,455	0,44	0,71
70	0,81	0,74	0,63	0,52	0,353	0,34	0,60
80	0,75	0,67	0,57	0,46	0,269	0,26	0,48
90	0,69	0,59	0,51	−	0,212	0,20	0,38
100	0,60	0,50	0,45	−	0,172	0,16	0,31
110	0,52	0,43	−	−	0,142	−	0,25
120	0,45	0,37	−	−	0,119	−	0,22
130	0,40	0,32	−	−	0,101	−	0,18
140	0,36	0,28	−	−	0,087	−	0,16
150	0,32	0,25	−	−	0,076	−	0,14
160	0,29	0,23	−	−	−	−	0,12
170	0,26	0,21	−	−	−	−	0,11
180	0,23	0,19	−	−	−	−	0,10
190	0,21	0,17	−	−	−	−	0,09
200	0,19	0,16	−	−	−	−	0,08

 

ГЛОСАРІЙ

 

Амплітуда коливань (amplitude of vibrations)- найбільший зсув пружної системи від положення статичної рівноваги

Гнучкість стержня (flexibility of a bar) здатність стрижня зберігати стійкість при подовжньому вигині.

Деформація (deformation)- зміна форми і об'єму тіла під дією зовнішніх сил.

Епюра (еpyura) – схематичне креслення або графік. Епюра показує розподіл величини (зусилля, напруження, деформації) при навантаженні на конструкцію.

Жорсткість (stiffness)- здатність тіла або конструкції чинити опір утворенню деформації.

Косий згин (Slanting bend) - вид деформації, що характеризується зміною кривизни бруса під дією зовнішніх сил, що проходять через його вісь і не співпадаючих ні з однією з головної плоскості.

Критична сила (critical force) - сила, що викликає повздовжній згин стержня.

Напруження (stress) - міра внутрішніх сил, що виникають при деформації матеріалу.

Позацетровий розтяг-стиск (eccentric tension-compression) - вигляд деформації, що виникає при дії на стрижень двох рівних і протилежно направлених подовжніх сил, паралельних осі стержня.

Сила (force) - міра механічної дії.

Складний опір (combined stress) - деформація стержня, що виникає як результат декількох простих деформацій, що відбуваються одночасно: згин і розтяг, згин і кручення і так далі.

Статічеси невизначна система (statically indeterminate system) система в якій кількість реакцій зв'язків більше трьох

Стержень (bar) - конструктивний елемент, поперечні розміри якого малі в порівнянні з довжиною

Ударне навантаження (impact load) – навантаження, яке швидко змінюється

 

 

Література

1. Биргер И.А., Шорр Б.Ф, Шнейдерович Р.М. Расчет на прочность деталей машин. Справочное пособие. – М.: Машиностроение, 1966. – 616 с.

2. Дарков А. В., Шпиро Г. С. Сопротивление материалов. - М.: Высш. шк., 1989. - 624 с.

3. Деформируемость и разрушение металлов при пластическом формоизменении: Учеб. пособие / Огородников В.А - К.: УМК ВО, 1989.

4. Огородніков В.А., Сивак І.О., Бабак М.В. Опір матеріалів з елементами теорії пластичності. Частина 1. Навчальний посібник. — Вінниця: ВДТУ, 2001 — 100 с.

5. Опір матеріалів: Підручник / Г. С. Писаренко, О. Л. Квітка, Е. С. Уманський; За ред. Г.С. Писаренка. – К.6 Вища шк., 2004. – 655 с.

6. Опір матеріалів. Кн. 2. Опір матеріалів: підручник (за ред. Д.В. Чернілевського)–К.: НМК ВО, 1992–272 с.

7. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В.. Справочник по сопротивлению материалов. — Киев: Наукова думка, 1975 — 704 с.

8. Теорія споруд. Модуль 2. Елементи опору матеріалів. Навчальний посібник / В.А.Огородніков та інші – В.: ВДТУ. 1997.–92 с.

9. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учебник для втузов. — М.: Наука, 1986. — 512 с.

 

Навчальне видання

Віталій Антонович Огородніков

Михайло Іванович Побережний

Олександр Володимирович Грушко

 

ОПІР МАТЕРІАЛІВ

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ 

Частина 2