Методика проведения работы

Описание экспериментальной установки

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ СДВИГА

Лабораторная работа № 2

Цель работы

Экспериментальное определение модуля сдвига (модуля упругости второго рода) при чистом сдвиге.

Установка (рис. 2) состоит из стоек 1, в которых закрепляется образец вала 2, левый конец которого опирается на подвижную опорную площадку. Нагружение образца крутящим моментом осуществляется с помощью рычага 3

Рис. 2

и винтового устройства 4. Возникающую при этом силу Р измеряют датчиком 5. Угол закручивания образца определяют с помощью индикатора перемещений 6 и планки 7, закрепленных на расстоянии l друг от друга на образце 2.

Методика определения модуля упругости при сдвиге основывается на законе Гука, согласно которому деформация любого упругого тела пропорциональна величине нагрузки, действующей на это тело. Следовательно, при кручении круглого вала одинаковым приращениям крутящего момента D Т соответствуют одинаковые приращения угла закручивания вала Dj:

,

где l – длина образца; – полярный момент инерции поперечного сечения образца.

Отсюда получаем следующее выражение для модуля сдвига

.

Величину D Т определяют по формуле:

D Т = Р × L,

где L = 0,2 м – длина плеча рычага, которым осуществляют нагружение образца (рис. 3).

Величину угла закручивания вала Dj в силу его малости можно определить по формуле

Dj » tgDj = D h / H,

где D h – величина вертикального смещения точки планки 7, отстоящей от оси вала на расстоянии H, и регистрируемая индикатором часового типа 6 (рис. 3). Для повышения точности и достоверности опыт повторяют многократно и определяют средние значения D h _сри Dj_ср.

Дата добавления: 2014-11-16