Экспериментальное определение критической силы

Работу проводят на специально изготовленной лабораторной установке (рис.19.1, а). Плоский образец 1 сечением b x h (рис. 19.1, б) жестко закреплен одним концом на подставке. Нагружающее устройство 2, 4 (рис.19.1, а) через гибкие нити 3 передает нагрузку 5 на образец, осуществляя центральное сжатие этого образца.

Рис. 19. 1

Последовательность проведения эксперимента

1. Проверить правильность закрепления стержня.

2. Измерить длину и размеры поперечного сечения стержня.

3. Нагрузить образец и записать величину критической силы Р_кр.

Нагружение производить накладыванием груза на подвеску 4 (рис. 19.1, а). После каждого нагружения следует слегка отклонить стержень от вертикального положения и проверить возвращается ли он в исходное положение, т.е. проверить устойчива ли прямолинейная форма равновесия. При достижении критической нагрузки стержень не возвращается к прямолинейной форме, т. к. эта форма равновесия перестает быть устойчивой (рис.19.1, в).

4. Вычислить критическую силу аналитически и сравнить полученное значение с опытным. Определить процент расхождения.

Отчет о работе

Отчет о проделанной лабораторной работе должен содержать:

1. Схему установки и нагружения стержня и данные:

Материал стержня ..............

Модуль продольной упругости Е =

Предел пропорциональности материала _{п п} =

2. Таблицу записи результатов испытаний.

Таблица 19.1

Размеры стержня и результаты испытаний	Закрепление концов стержня  =2
Длина стержня , мм
Размеры поперечного сечения b x h, мм2
Наименьший момент инерции, Jmin
Гибкость стержня, 
Критическая сила Ркр, н:
аналитически
экспериментально
Расхождение

Контрольные вопросы

1. Что такое продольный изгиб?

2. Область применения формулы Эйлера.

3. Как влияет характер закрепления концов стержня на величину критической силы?

4. Что называется предельной гибкостью стержня?

5. Какое практическое применение имеет определение критической силы сжатых стержней?

6. Примет ли прямоугольную форму стержень после разгрузки, гибкость которого больше предельной, если он был подвергнут испытанию нагрузкой, равной критической силе?

13