Визначення модуля пружності i роду - лекції та приклади розв’язання задач з теормех, опору матеріалів,

Лабораторна робота № 3

Експериментальне визначення модуля пружності I роду для стали

Мета роботи - досвідчена перевірка справедливості закону Гука при розтягуванні і визначення модуля пружності I роду.

Основні відомості

Експериментальні дослідження на розтяг (стиск) стандартних зразків показують, що абсолютні подовження, що виходять в початковій стадії розтягування (стиснення), залишаються прямопропорційно розтягує (стискаючої) силі і залежать від початкової довжини зразка l0 і площі поперечного перерізу А:

Величина ЕА називається жорсткістю стержня при розтягуванні і стисненні.

Коефіцієнт Е зветься модуля пружності I роду (використовують також назву "модуль Юнга" або "модуль поздовжньої пружності") і є основною фізичною постійною, що характеризує пружні властивості (жорсткість) матеріалу при лінійній деформації.

Чим більше значення Е, тим менше за інших рівних умов поздовжня деформація. З формули (3.1) випливає, що модуль пружності

має розмірність, що і напруга. - в [Па] або кратних едініцах- [кПа], [МПа], а для експериментального визначення його потрібно заміряти величини: F, A, l, Δl.

Випробовується зразок квадратного перетину. Вплив можливої ​​неточності виготовлення зразка на центральне додаток навантаження усувається за рахунок установки двох тензометрів на протилежних поздовжніх гранях зразка. Як тензодатчиков використовуються тензометри Аїстова. Середнє подовження, що отримується з свідчення двох тензодатчиків, приймають рівним подовженню осі зразка.

Діапазон навантажень залежить від стану і класу точності установки і межі пропорційності матеріалу зразка. Мінімальне завантаження залежить від жорсткості самої установки (вибірка ліфтів, затягування клинів і т.п.) і визначається дослідним шляхом. Максимальне завантаження розраховується за формулою

Знаючи діапазон навантажень, визначають кількість і величину ступенів навантаження ΔF.

Порядок виконання та обробка результатів

Перед початком виконання лабораторної роботи необхідно ознайомитися з пристроєм машини Р-5 і важільним тензометром Аїстова.

Зразок з закріпленими на ньому тензодатчиками встановлюють в захопленнях машини і приводять в робочий стан.

Проводять попереднє (мінімальне) навантаження зразка початковій навантаженням і при цьому навантаженні знімають показання приладів.

Далі навантаження збільшують плавно рівними ступенями ΔF (5-6 ступенів) і виробляють відповідно зняття показань з тензометрів.

Доводити навантаження до чергового значення потрібно плавно, не «перескакуючи" потрібне значення. Після здійснення завантаження останнього ступеня слід розвантажити зразок до навантаження, яке відповідає мінімальної.

При чергової сходинки завантаження результати досвіду заносять в таблицю. Кожному збільшенню ΔF буде відповідати приріст ΔП1i і ΔП2i. за якими підраховують середнє значення