2015-02-14
3509
Экспериментальные исследования в курсе сопротивления материалов выполняются с целью изучения механических свойств материалов, проверки точности расчетных формул, оценки работоспособности проектируемой конструкции на лабораторных моделях. В курсе сопротивления материалов наиболее важным является изучение механических свойств материалов, а именно испытания на растяжение или сжатие.
При проектировании и расчетах на прочность, жесткость и устойчивость элементов механизмов, машин и сооружений необходимо знать свойства материалов. Поэтому материалы испытывают на растяжении, сжатие, сдвиг, кручение, изгиб и твердость. Подробные описания всех видов механических испытаний, а также применяемых при этом машин и приборов приведены в специальных курсах и руководствах к лабораторным работам по сопротивлению материалов (например, лабораторная работа 1). Ограничимся лишь кратким описанием некоторых распространенных видов механических испытаний и получаемых при этом результатов.
Одним из основных видов испытаний материалов является испытание на растяжение, так как при этом обнаруживаются наиболее важные их свойства. Из испытуемого материала изготовляют специальные образцы. Чаще всего их делают цилиндрическими (рисунок 4.1.1); из листового металла обычно изготовляют плоские образцы (рисунок 4.1.2).
В цилиндрических образцах должно быть выдержано соотношение между расчетной длиной образца l 0 и диаметром d 0: у длинных образцов l 0 = 10 d 0, у коротких l 0 = 5 d 0. Эти соотношения можно выразить в несколько другой форме. Учитывая, что
где A 0 – площадь поперечного сечения образца, получаем для длинного образца
для короткого образца
Чтобы соблюсти подобие при испытаниях, эти соотношения нужно выдерживать и для плоских образцов.
В качестве основных применяют образцы с диаметром d 0 = 10 мм; при этом рабочая длина l 0 = 100 мм. Допускается применение образцов и других диаметров при условии, что рабочая длина их l 0 = 10 d 0 или l 0 = 5 d 0. Такие образцы называются пропорциональными.
