Skręcanie swobodne pręta o przekroju pierścieniowym

LABORATORIUM Z MECHANIKI BUDOWLI I WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW TEMAT ĆWICZENIA :   SKRĘCANIE SWOBODNE PRĘTA O PRZEKROJU  PIERŚCIENIOWYM ZAMKNIĘTYM I OTWARTYM Opis ćwiczenia Celem ćwiczenia było porównanie pracy na skręcanie swobodne pręta o przekroju  pierścieniowym zamkniętym i otwartym. Schemat statyczny obu prętów jest następujący: Belka wykonana jest z mosiądzu : G=35000 Mpa Doświadczenie 1 Skręcanie pręta o przekroju pierścieniowym zamkniętym   1. Opis doświadczenia: Pręt   został  poddany  działaniu  momentu  skręcającego.   Stan  przemieszczeń  polega  na  sztywnym  obrocie  poszczególnych  jego  przekrojów (po   skręceniu  przekroje pręta   są  nadal płaskie). -pręt   obciążono   momentem   skręcającym   M1  poprzez   przyłożenie   siły  P=1   kG   na  ramieniu r1=15 cm    -dokonano  początkowych  odczytów   czujników  zegarowych  umieszczonych  na  końcu  pręta (OPL) i w pobliżu jego utwierdzenia (OPP). -ponownie obciążono pręt momentem M2 (siła P na ramieniu r2=50 cm) -dokonano odczytów końcowych (OKL i OPP) 2. Tabela pomiarowa RAMIĘ ODCZYT  LEWY [mm] ODCZYT  PRAWY[mm] r1=15 cm -1,09 0,0 r2=50 cm -0,98 0,03 3.  Kąty skręcenia pręta odpowiadające przyrostowi momentu skręcającego od M1  do M2      r1=0,15 m  r2=0,5 m P=9,81 N P=9,81 N M1=P.r1=1,4715 Nm M2=P.r2=4,905 Nm     ∆M=M2-M1=3,4335 Nm a)   ∆φL= − − − 0 98 1 09 100 , ( , ) = 11.10-4  rad b)   ∆φp=   0 03 0 0 100 , , −       =    3.10-4 rad   4.  Obliczenia teoretyczne kąta skręcania G=35.109 Pa R=0,019  m δ=0,001  m  Fs=  πR2 = 0,001134 m2 ∆φ= ∆ ∆ M l G Fs ds M l ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ∫ 4 1 0 00066296 [ ] , δ a)  dla l=0,5 m              ∆φL=11,38.10-4 rad b)  dla l=0,1 m      ∆φP=2,27.10-4 rad 5.  Porównanie wyników doświadczalnych i teoretycznych Kąt skręcenia  φ w punkcie Wartość teoret. [10-4rad]  Wartość doświad. [10-4rad] L 11,38 11,0 P 2,27 3,0 Doświadczenie 2 Skręcanie pręta o przekroju otwartym 1.  Opis doświadczenia    Doświadczenie miało podobny przebieg jak dośw.1. -pręt   obciążono   momentem   skręcającym  M1  poprzez   przyłożenie   siły  P=0,1   kG   na  ramieniu r1=5 cm    -dokonano  początkowych  odczytów   czujników  zegarowych  umieszczonych  na  końcu  pręta (OPP) i w pobliżu jego utwierdzenia (OPL). -ponownie obciążono pręt momentem M2 (siła P na ramieniu r2=20 cm) -dokonano odczytów końcowych (OKL i OPP) ... zobacz całą notatkę