2018-02-20
562
ТЕМА: Определение модуля предельной упругости и коэффициента Пуассона при испытании на растяжение.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Ознакомиться с методикой экспериментального определения модуля упругости Е и коэффициента Пуассона V.
ОБОРУДОВАНИЕ: испытательная машина УММ-5, образец, штангенциркуль.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ:
1. Теоретические сведения.
Модулем упругости Е при растяжении называется коэффициент пропорциональности между нормальным напряжением σ и соответствующим ему относительным удлинением ε
σ=E·ε
Модуль упругости Е отражает сопротивляемость материалов упругим деформациям при растяжении или сжатии. Чем больше эта величина, тем меньше растяжение (сжатие) стержня при прочих равных условиях (l – длина, А – площадь поперечного сечения и F – сила).
Это следует из формулы выражающей закон Гука:
Δl = Fl / EA
Модуль упругости Е является одной из упругих основных характеристик материала. Он имеет важное значение для вычисления упругих деформаций различных элементов конструкции.
|
|
|
Модуль упругости находится из зависимости E = Fl / ΔlA= F/EA.
Коэффициентом поперечной деформации или коэффициентом Пуассона называется отношение по модулю относительной поперечной деформации образца при растяжении или сжатии его относительно продольной деформации найденных в пределах пропорциональности
V=|εt/ε|=|Δb·l|/|Δl·b|
Где b - это ширина сечения образца; l - расчетная длина образца.
Для определения модуля упругости Е и коэффициента Пуассона проводится эксперимент: абсолютные продольные и абсолютные поперечные деформации измеряются индикатором часового типа. При этом для определения абсолютной поперечной деформации, всегда меньше продольной, устанавливают индикатор числового типа с меньшей ценой деления, чем индикатор для измерения абсолютной продольной деформации. Схема установки для проведения эксперимента показана на рисунке.
Практическая часть
Образец для испытаний представляет собой стальную полосу, размеры которой указаны на эскизе.
Образец снабжен двумя индикаторами часового типа. Индикатор № 1 измеряет абсолютное удлинение рабочей части образца. Индикатор № 2 измеряет сужение образца.
Образец закрепляется в захватах испытательной машины УММ-5 и растягивается нагрузкой, которая увеличивается равными ступенями. Для каждой ступени записываются показания индикатора.
| Нагрузка,H | Индикатор 1 | Индикатор 2 | ||||||
| l0, м | Пока- зания | Цена деления | Абсолют. удлинение | Ширина | Пока- зания | Цена делен. | Абсолютное сужение | |
|
|
|
Модуль упругости Е определяется по формуле:
Δl=Fl/A, E=Fl/AΔl А=
Коэффициент Пуассона υ = εt/ε.
Е1=
Е2=
Е3= 2
ε1= Δl1/l =
ε2= Δl2/l =
ε3= Δl3/l =
ε t1= Δb1/b =
ε t2= Δb2/b =
ε t3= Δb3/b = 0
υ = εt1/ε =
υ = εt2/ε =
υ = εt3/ε =6
Еф= Е1+Е2+Е3/ 3=
Контрольные вопросы
1. Какие упругие постоянные определяются в этой работе? Дайте их определение.
2. Опешите методику проведения опыта по определению упругих постоянных материалов.
3. Чем можно подтвердить, что в процессе испытания имеют место только упругие деформации и закон Гука не нарушается?
4. Какова формула для определения коэффициента Пуассона?
5. Как при обработке результатов подсчитывается модуль продольной упругости материала образца?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
ТЕМА: Испытание образцов из чугуна, дерева, бетона на сжатие.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Изучение свойств пластичных, хрупких и анизотропных материалов при испытании на сжатие.
ОБОРУДОВАНИЕ: гидравлический пресс ПММ-125, штангенциркуль.
Содержание работы:
