Методика выполнения работы

Исследование напряженного состояния на просвечиваемых моделях проводят с помощью полярископа (см. рис.2). Схемы нагружения различных моделей представлены на рис.3 - 5.

Лабораторное задание

1. Определить оптическую достоянную материала модели.

2. Определить напряжения в точке k при четырехточечном k изгибе бруса прямоугольного сечения (см. рис.5) эксперимен­тальным и расчетным путем.

3. Определить направления главных напряжений в диске, сжатом двумя силами по диаметру, построить траектории главных напряжений (изостаты).

Порядок выполнения работы

1. Определить геометрические размеры:

– образца на растяжение – b, t (см. рис.3);

– диска – D, t (см. рис.4);

– бруса – l, c, b, t, y_k (см. рис.5). .

2. Вычислить отношение плеч рычага a₂/a₁ (см. рис.3.5).

3. Определить оптическую постоянную материала , используя растяжение образца, по формуле (4); сжатие диски – по формуле (5); изгиб бруса – но формуле (6). При определе­нии нагрузки на образец при растяжении и при изгибе необходи­мо учесть отношение плеч рычага a₂/а₁ . Сопоставить резуль­таты исследований.

4. Определить напряжения в брусе при изгибе (см. рис.5). Начертить схему

нагружения бруса.

Определить:

– нагрузку на брус, соответствующую изохроме зеленого цвета I порядка, проходящей через точку k, –Р₁ ;

– нагрузку, соответствующую изохроме зеленого цвета II порядка, –Р₂ ;

– приращение нагрузки – P = Р₂ – P₁;

– искомое значение напряжения при изгибе бруса в точке k, соответствующее нагрузке Р , по формуле (3), учитывая что σ₂ = 0:

(7)

– напряжение в точке k расчетным путем:

(8)

где М – изгибающий момент, М = Рс/2 (см.рис.5); J_х – оcевой момент инерции J_x = tb³/12;

– расхождение между значениями напряжений, определенными по формулам (7) и (8).

5. Начертить схему нагружения диска.

6. Приложить нагрузку произвольной величины так, чтобы получить четкую картину полос – изоклин.

7. Установить плоскость поляризации поочередно под угла­ми 0; 15; 30 и 45° к вертикали и зарисовать форму изоклин.

8. На каждую изоклину нанести штрихи под углом, равным углу наклона плоскости поляризации, соответствующей этой изоклине. Построить первое семейство изостат. Для этого штрихи соединить плавными линиями. Второе семейство изостат ортогонально первому.

9. Составить отчет.

Требования к отчету

Отчет должен содержать:

1. название и цель работы, основные теоретические сведения с расчетными зависимостями;

2. схемы полярископа (рис.2) и нагружения образцов (рис.3 - 5);

3. результаты определения оптической постоянной мате­риала по формулам

(4) - (6);

4. определить напряжения в брусе по опытной (7) и расчетной (8) формулам;

5. схему траекторий главных напряжений в сжатом диске.