Лабораторные работы №7 и №12 из курса обучения выведены, занятия по ним не проводятся. Поэтому ни конспектов ни видеозаписей этих лабораторных нет и не ожидается.
Описание лабораторных работ с рисунками можно скачать на сайте кафедры.
Фото и видео лабораторных работ, проведенных другими преподавателями нашей кафедры можете посмотреть там же.
Осенний семестр:
1: Растяжение.
Испытываем стальной образец на растяжение до разрыыва, получаем на бумаге диаграмму
нагружения образца. Обрабатываем эту диаграмму: убираем из неё погрешности, связанные с упругими деформациями деталей испытательной машины.
| Цель работы |
00:00:08 |
| Описание образца | 00:01:30 |
| Диаграммы растяжения пластичных и хрупких материалов | 00:13:50 |
| Устройство испытательной машины |
00:42:40 и 00:57:56 |
| Эксперимент снят три раза: | |
| а) Построение диаграммы на дисплее компьютера | 00:58:47 |
|
б) Захваты и образец (если внимательно присмотреться, видно, как поднимается подвижный верхний захват); |
01:02:58 |
|
в) Образец крупным планом (перемещение верхнего захвата также заметно); |
01:06:33 |
|
Обработка результатов испытаний |
01:08:58 |
2: Сжатие.
Испытание на сжатие трёх цилиндрических образцов: стального, стального с парафиновой смазкой и чугунного. Определение предела текучести при сжатии для стали и предела прочности при сжатии для чугуна.
| Цель работы |
00:00:00 |
| Теория | 00:01:50 |
| Устройство испытательной машины |
00:37:22 и 00:49:36 |
| Описание эксперимента и фиксации его результатов в журнале | 00:43:22 |
| Эксперимент: | |
| - стальной образец | 00:51:48 |
|
- стальной образец со смазкой |
00:54:08 |
|
- чугунный образец |
00:57:08 |
|
Обработка результатов |
01:00:22 |
|
Вывод |
01:09:06 |
З а м е ч а н и я :
1) К сожалению при описании работы испытательной машины камера яркость устанавливала по яркому солнечному пятну на стене, машину видно было только тогда, когда это пятно кто-то закрывал спиной. 00:49:40-00:51:47 Увы!
2) При наблюдении за силоизмерителем в процессе сжатия первого образца я вместо слова "тонна" говорю "килоньютон": 00:53:57-00:54:08. Это оговорка.
3) 01:12:16 "При сжатии пластичный материал работает, как при РАСТЯЖЕНИИ" а не "разрушении". Три раза оговорился!
3: Кручение.
Испытываем на кручение стальной образец, строим в журналах диаграмму (Mкр, ϕ); вычисляем предел текучести при сдвиге; вычисляем модуль сдвига G по соотношению ΔMкр---Δϕ в упругой области.
Испытываем на кручение чугунный образец, вычисляем предел прочности при сдвиге.
| Цель работы |
00:00:08 |
| Теория | 00:01:51 |
| Описание испытательной машины | 00:44:18 |
| Угломер Бояршинова | 00:45:15 |
| Эксперимент: | |
|
- испытание стального образца |
00:48:09 |
|
- испытание чугунного образца |
01:05:12 |
|
Обработка результатов |
01:12:47 |
|
Вывод |
01:27:38 |
|
Определение крутящего момента и кручения |
01:35:50 |
Оговорки:
1) 00:06:22
E - модуль упругости ПЕРВОГО рода, а не второго;
2) 00:44:23
МАШИНА электрическая, а не фирма.
Построение диаграмм на экране монитора снималось дополнительно у другой группы, поэтому цифры, озвученные при этом могут не совпадать с цифрами, прозвучавшими при съёмке кручения образцов. Различие, правда, несущественне.
| Цель работы |
00:00:05 |
| Теория | 00:02:25 |
| Описание испытательной машины | 00:43:45 |
| Эксперимент: | |
|
- испытание стального образца |
00:46:28 |
|
- испытание чугунного образца |
01:07:20 |
|
Обработка результатов |
01:12:37 |
|
Вывод |
01:23:40 |
4: Коэффициент Пуассона, модуль упругости.
Сначала производится градуировка: вычисление Kε - коэффициента пропорциональности между изменением деформации Δε под тензорезистором и изменением показаний Δn измерителя деформации, подключённого к этому тензорезистору. Для этого используется градуировочная балка.
Потом начинается собственно эксперимент. Используем металлическую полоску, упруго растягиваемую испытательной машиной. На полоске два тензорезистора. Один измеряет продольную деформацию полоски, другой - поперечную. Делим поперечную деформацию на продольную (по модулю) - получаем коэффициент Пуассона ν=εz/εx ; вычисляем нормальное напряжение в поперечных сечениях полоски σ=F/A, делим его на продольную деформацию - получаем модуль упругости E=σ/ε.
| Цель работы |
00:00:00 |
| Теория | 00:00:13 |
| Описание испытательной машины | 00:15:13 |
| Вывод формулы прогибомера | 00:50:49 |
| Градуировка | 01:08:23 |
| Эксперимент | 01:14:23 |
|
Обработка результатов |
01:17:43 |
З а м е ч а н и я :
00:28:55 - Пропало описание реохорда: то же самое, что реостат, только проводник не заканчиваетсяна катушке, а продолжается дальше, сверху по катушке бегает контактный рычажок второго проводника (маленькая схемка на доске снизу от рисунка измерителя деформации);
00:39:45 - Уточнение: консольная балка, нагруженная силой на конце изгибается по КУБИЧЕСКОЙ параболе v=F*Z^3/(6*E*Ix);
01:08:32 - Вместо "продольный и поперечный тензорезистор" сказал "поперечный и поперечный тензорезистор;".
5: Прямой изгиб.
По высоте балки наклеены 7 тензорезисторов, которые измеряют продольную деформацию. Деформация умножается на модуль упругости E - получаем эпюру нормальных напряжений по высоте поперечного сечения.
Расчитываем теоретически перемещение точки упругой оси балки, его же замеряем прогибомером. Сравниваем.
| Цель работы |
00:00:07 |
| Теория: |
|
| - виды изгиба | 00:00:45 |
| - примеры и особенности чистого и поперечного изгиба | 00:02:27 |
| Содержание лабораторной работы: | |
|
- сравнение теоретической и экспериментальной эпюр нормальных напряжений |
00:15:34 |
|
- сравнение теоретического и экспериментального значений вертикального перемещения заданной точки оси стержня |
00:51:09 |
| Эксперимент |
01:04:23 |
|
Обработка результатов |
01:15:18 |
Оговорка:
01:31:31 - Погрешность вычисления напряжений составила: (16,8-15,73)/16,8*100=6%, а не 15%.
6: Косой изгиб.
Сначала производится тарировка, потом эксперимент. То и другое - на одной и той же горизонтальной балке прямоугольного поперечного сечения. Балку можно поворачивать вокруг своей продольной оси. Для тарировки сечения балки устанавливают прямо, для эксперимента - под наклоном к вертикали.
При тарировке получаем Kε - коэффициент пропорциональности между показаниями прибора "измеритель деформации" и собственно деформацией, которую он измеряет.
В процессе эксперимента нагружаем балку грузами, измеряем перемещение конца балки и напряжение в одной из её точек.
| Цель работы |
00:00:10 |
| Теория |
00:01:24 |
|
Рассказ о тарировке |
00:49:55 |
|
Рассказ об основном эксперименте |
00:58:00 |
|
Тарировка |
01:02:25 |
|
Основной эксперимент |
01:06:07 |
|
Обработка результатов |
01:15:53 |
7: Внецентренное растяжение (сжатие).
Работа отменена.
Весенний семестр:
8: Плоская рама.
Измеряем напряжения и перемещения точек статически определимой и статически неопределимой рам с одинаковой геометрией стержней. Напряжения и перемещения сверяем с их теоретическими
значениями.
Измеряем одну из реакций опор статически неопределимой рамы, сравниваем с её теоретическим значением.
Убеждаемся в том, что уменьшение количества степеней свободы конструкции делает её жёстче, а коэффициент запаса прочности - выше.
|
Цель работы |
00:00:00 |
| Теория: |
|
|
Описание установки |
00:01:07 |
|
Описание первого эксперимента (статически определимая рама) |
00:11:55 |
|
Описание второго эксперимента (статически неопределимая рама) |
00:38:32 |
|
Результаты, которые нас интересуют |
01:00:41 |
| Эксперимент: |
|
|
Знакомство с экспериментальной установкой |
01:05:18 |
|
Первый эксперимент |
01:07:22 |
|
Второй эксперимент |
01:14:24 |
| Обработка результатов: |
|
|
Первый эксперимент |
01:22:40 |
|
Второй эксперимент |
01:29:04 |
|
Итоговая таблица, выводы |
01:35:17 |
Оговорка:
01:00:16 - не "балку", а "раму".
9: Кривой брус.
|
Цель работы |
00:00:13 |
|
Теория: |
|
|
Схема лабораторной установки |
00:01:06, 00:13:58 |
|
Особенности расчёта кривого бруса при прямом чистом изгибе |
00:09:05, 00:18:24 |
|
Расчётная схема исследуемого бруса, внутренние силовые факторы и ожидаемые напряжения в исследуемом поперечном сечении |
00:40:20 |
|
Эксперимент |
01:00:02 |
|
Обработка результатов |
01:08:25 |
|
Сопоставление теории и эксперимента |
01:17:20 |
10: Сложное напряжённое состояние.
|
Цель работы |
00:00:00 |
|
Краткое содержание лабораторной работы |
00:01:28 |
|
Теория: |
|
|
Описание установки |
00:08:51 |
|
Теоретический расчёт главных напряжений |
00:14:28 |
|
Вывод формул, позволяющих определить главные деформации в точке, по замерам трёх деформаций розеткой тензорезисторов |
00:42:59 |
|
Градуировка |
01:02:00 |
|
Основная часть эксперимента |
01:15:41 |
|
Эксперимент: |
|
|
Градуировка |
01:21:55 |
|
Основная часть эксперимента |
01:28:41 |
|
Обработка результатов: |
|
|
Градуировка |
01:33:30 |
|
Основная часть эксперимента |
01:40:21 |
|
Итоговая таблица, выводы |
01:53:44 |
11: Теорема о взаимности работ.
|
Цель работы |
00:00:08 |
|
Описание размеры и назначение экспериментальной установки |
00:01:21, 01:24:00 |
|
Теория: |
|
|
Теорема о взаимности работ |
00:09:49 |
|
Первое состояние |
00:23:55 |
|
Второе состояние |
00:37:06 |
|
Работы сил на соответствующих перемещениях другого состояния: A21 и A12 |
00:52:32 |
|
Cледствия из теоремы о взаимности работ |
00:55:20 |
|
Эксперимент: |
|
|
Описание установки |
00:57:27 |
|
Первое состояние |
00:58:41 |
|
Второе состояние |
01:04:04 |
|
Обработка результатов: |
|
|
Первое состояние |
01:16:22 |
|
Второе состояние |
01:20:31 |
|
Работы сил на соответствующих перемещениях другого состояния: A21 и A12 |
01:25:11 |
|
Сопоставление теории и эксперимента: |
01:27:21 |
12: Концентратор напряжений.
Работа отменена.
13: Устойчивость.
|
Цель работы |
00:00:16 |
|
Теория: |
|
|
Понятия о состояниях: "устойчивом", "безразличного равновесия", "неустойчивом" |
00:01:16 |
|
Формы потери устойчивости |
00:07:00 |
|
Критические силы, коэффициент приведения длины |
00:11:50, 00:17:00 |
|
Лабораторная установка |
00:14:10, 00:18:18 |
|
Метод Саусвелла, описание эксперимента |
00:25:00 |
|
Эксперимент: |
|
|
Ознакомление с установкой |
01:04:00 |
|
Первая схема |
10:10:19 |
|
Вторая схема |
01:14:00 |
|
Третья схема |
01:17:20 |
|
Обработка результатов: |
|
|
Первая схема |
01:21:21 |
|
Вторая схема |
01:29:33 |
|
Третья схема |
01:32:37 |
|
Что делать, если несколько точек выпадают из общей зависимости |
01:35:50 |
|
Сравнение результатов, выводы |
01:40:47 |
П р и м е ч а н и е:
С момента 00:06:59 на доске появляется бифуркационная диаграма. Подробнее про неё в конспекте
http://www.tychina.pro/app/download/8018636393/12.pdf
страница 6.
14: Поляризационно-оптический метод.
В конспекте все 5 приложений, на которые ниже имеются ссылки.
|
Цель работы |
00:00:16 |
|
Вступления: плоское напряжённое состояние; вектор колебания световой волны. |
00:01:30 |
|
Теория: |
|
|
Схема и принцип действия полярископа (см. приложение 1 конспекта) |
00:07:08 |
|
Изохромы, изоклины, основной закон фотоупругости, оптическая постоянная материала (см. приложение 1) |
00:20:11, 00:33:29 |
|
Простые примеры применения поляризационно-оптического эффекта при растяжении и изгибе моделей |
00:24:39 |
|
Краткое содержание лабораторной работы |
00:36:13 |
|
Эксперимент: |
|
|
Знакомство с лабораторной установкой |
01:03:30 |
|
Перечень моделей, их установка в полярископ и нагружение |
01:05:22 |
|
Замечание относительно изображения на проекционном экране |
01:12:10 |
|
Тест первый: изгиб плоской балки без концентратора (см. приложение 2) |
01:13:01 |
|
Тест второй: сжатие плоского диска (см. приложение 3) |
01:20:19 |
|
Наблюдение за изоклинами; вращение изоклин вслед за поляризатором и анализатором (см. приложение 4) |
01:26:37 |
|
Основной эксперимент: плоская балка с концентратором напряжений (см. приложение 5) |
01:30:17 |
|
Обработка результатов: |
|
|
Фиксация результатов эксперимента в таблице 14.1 |
01:34:16 |
|
Вычисление σ01 и σ02 |
01:36:38 |
|
Осреднение двух полученных экспериментальных значений: вычисление σ0 , для использования в дальнейших расчётах |
01:46:13 |
|
Вычисление коэффициента концентрации напряжений для балки с вырезом |
01:47:01 |
|
Выводы: |
|
|
Достоинства и недостатки поляризационно-оптического метода исследования напряжённого состояния |
01:55:55 |
Особая признательность Анатолию Григорьевичу Рощику, учебному мастеру нашей лаборатории, за фото- и видеосьёмку в непростых условиях полумрака, необходимого в данном
эксперименте.