Журнал лабораторных работ
.pdf
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Испытания сооружений»
ЖУРНАЛ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
ПО КУРСУ «СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ»
для студентов факультета
«Механизация и автоматизация строительства»
Выполнил:
студент ____________________
факультета _________________
курс _______ группа _________
Принял ____________________
Москва 2009г.
Составители
проф. д-р. техн. наук проф. канд. техн. наук доц. канд. техн. наук
Коргин А.В.
Бондарович Л.А.
Сафина Л.Х.
Научный редактор
проф. канд. техн. наук |
Кунин Ю.С. |
Рецензент
доц. канд. техн. наук Бандин О.Л. (МГМИ)
2
ПРЕДИСЛОВИЕ
Журнал заполняется студентами самостоятельно при выполнении лабораторных работ непосредственно в лаборатории. Перед выполнением лабораторных работ рекомендуется ознакомиться с содержанием журнала. Записи,
схемы и рисунки должны вноситься в журнал аккуратно и четко.
Студенты, пропустившие лабораторные занятия, обязаны выполнить соответствующие работы в дни повторных занятий в лаборатории, назначенные по особому расписанию перед зачетом. Журнал лабораторных работ хранится у студентов и в обязательном порядке предъявляется ими при сдаче зачетов и экзаменов.
Перед выполнением лабораторных работ все студенты проходят инструктаж по технике безопасности, о чем в специальном контрольном листе каждой учебной группы делается отметка.
3
Лабораторная работа № 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ И ИСПЫТАНИЕ СТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА НА РАСТЯЖЕНИЕ
1.Испытание производится на испытательной машине __________________________;
2.Деформации измеряются экстензометром с базой Б =__________мм;
3.Размеры образца до испытания: диаметр d0 =_______мм,
база измерения l0 = 10d0 = ______ мм;
4. Площадь поперечного сечения (до испытания):
|
|
d |
2 |
|
A0 |
|
|
0 |
______________________мм2; |
|
|
|||
|
4 |
|
|
|
5.Цена деления экстензометра С =_______(при базе Б =____мм);
6.Продольная сила на уровне предела текучести Fртек=_______кH
7. |
Максимальная продольная сила |
Fрmax = __________кH; |
|
8. |
Предельная нагрузка при разрушении Fрпред = __________кH |
||
9. |
Размеры стержня после испытания |
|
|
|
l =______ мм, |
d =______ |
мм; |
10. |
Площадь поперечного сечения после испытания (по “шейке”): |
||
d2
|
A |
|
|
__________=_______мм2; |
|
|
|
|
|
|||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Нормальное |
Модуль |
|||||
Нагрузка, |
Показания |
|
ΔFр, |
|
Δ, |
Относительная |
напряжение |
упругости |
||||||
|
экстензометра, |
|
|
|
|
|
деформация |
|
F |
р |
, |
E |
|
, |
кH |
мм |
|
кH |
|
мм |
ε = Δ·С |
A0 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
МПа |
|
|
МПа |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fр = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fр = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4
11.Предел текучести материала: |
Т |
FТЕКР |
_______________________МПа; |
|
|
A0 |
|
12.Предел прочности при растяжении: В FMAXР ___________________МПа;
A0
13.Напряжение при разрушении: |
РАЗР |
FРРАЗР |
_____________________МПа; |
|
|
A |
|
14.Деформации при разрыве: δ – остаточное относительное удлинение:
l l0 100% _________________________ , l0
15. ψ – остаточное относительное сужение площади поперечного сечения:
A
1 100% _________________________.
A0
5
Лабораторная работа № 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА ПРИ ИСПЫТАНИИ СТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА НА СЖАТИЕ
1. Испытание проводится на машине
__________.
2.Деформации измеряются тензорезисторами с базой 5 мм.
3. Размеры образца для определения коэффициента Пуассона:
a = 5·10-2 м; l = 20·10-2 м.
4. Цена деления прибора ЦТМ-5 C = 5·10-6.
|
Показания продольных тензорезисторов |
Относительная |
Коэффициент |
|||||||||
Нагрузка, |
продольная |
Пуассона |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
деформация |
|
поп |
|
|||
[кН] |
1 |
|
3 |
|
5 |
7 |
|
|||||
|
|
прод с |
|
|
прод |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
4 |
|
|
|
|
|
|
|||
Нагрузка, |
Показания поперечных тензорезисторов |
Относительная |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
поперечная |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
[кН] |
2 |
|
4 |
|
6 |
8 |
деформация |
|
|
|
|
|
|
|
поп с |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
4 |
|
|
|
|
|
|
|||
6
Лабораторная работа № 3
ИСПЫТАНИЕ ЗАКЛЕПОК НА СРЕЗ
1. |
Испытание проводится на машине |
|||||
|
__________________ |
|||||
2. |
Материал заклепок - |
|||||
|
__________________ |
|||||
3. |
Геометрические характеристики |
|||||
|
заклепки |
|
d =______мм, |
|||
|
Aср |
|
d |
2 |
_________мм2 |
|
|
|
|
||||
|
|
4 |
|
|
||
|
где Аср – площадь одного среза |
|||||
|
заклепки. |
|
|
|||
4. |
Наибольшее значение приложенной |
|||||
|
силы при испытании |
|||||
|
Fmax =__________________кН. |
|||||
5. |
Предел прочности при срезе: |
|||||
ср |
Fmax |
_____________= ___ МПа, |
||||
2A n |
||||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
ср |
|
|
|
где: n – количество заклепок с одной стороны от стыка, 2 – число срезов одной заклепки.
7
Лабораторная работа № 4
ИСПЫТАНИЕ ОБРАЗЦОВ НА КРУЧЕНИЕ
1. Испытание проводится на машине _______________
1.Материал образца – ___________
2.Геометрические характеристики образца d = ______________ мм;
|
d3 |
|
|
W |
|
________=_____ мм3. |
|
16 |
|
||
|
|
|
|
3. Предельный крутящий момент: |
Mкрпред ________________ H·м. |
||
4. Предел прочности при кручении |
кр |
|
Mкрпред |
_________=_____ МПа. |
|
W |
|||||
|
|
|
|
8
Лабораторная работа № 5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ВИНТОВОЙ ПРУЖИНЫ
1. Схема установки: F – вес груза, Н
Л – измерительная линейка,
П – пружина, 2. Характеристика пружины:
▪ материал пружины: сталь, ▪ средний диаметр витка пружины
D =__________мм,
▪ диаметр проволоки d =___________мм, ▪ число витков n =__________
▪ модуль сдвига G = 8·104 МПа.
3. Расчетное значение осадки пружины:
|
8 F D3 |
n |
___________мм. |
|
G d |
4 |
|
||
|
|
|
|
|
4. Опытное значение осадки пружины
Нагрузка, [H] Показания прибора Приращение показаний прибора λ/, [мм]
F = 0
F =
5. Расхождение между опытным и расчетным значениями осадки пружины
100%
9
Лабораторная работа № 6 |
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗЫ |
ПЛОСКИХ СЕЧЕНИЙ ПРИ ИЗГИБЕ |
Испытания проводятся на модели однопролетной балки из двутавра №10 |
l = 3 м, |
Wx = 39,7·10-6 м3, Jx = 198·10-8 м4, |
E = 2,1·105 МПа, |
– приращение показаний тензорезисторов. |
Цена деления прибора СИИТ-3: С = 2·10-6 |
Нагрузка, [H] |
|
|
Показания тензорезисторов |
|
|
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||
|
|||||||||
F = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приращение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
показаний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тензорезисторов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Относительная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
деформация |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нормальные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
iэксп E i , [МПа] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Схема расположения тензорезисторов и эпюры напряжений:
σТ |
|
Mx |
yi |
|
|||
|
|
Jx |
|
=______________
10