Приложение 3.17

Статически неопределимая конструкция при сжатии

Результаты теоретического расчета и эксперимента

Исходные данные: диаметр стального стержня - dc=20 мм, наружный диаметр стальной трубы - dH=40 мм, внутренний диаметр втулки - dB=20 мм.

Площадь трубы – Ат=9,5 см2, площадь стержня - Ас=3,14 см2

Модуль продольной упругости материалов

Ес = Ет = 2* 106 кг/см2 = 2* 105 МПа

Толщина стальной плиты - h = 15 мм. Высота трубы и стержня

lт = lc = 150 мм. Действующая внешняя сжимающая нагрузка, создаваемая

прессом, - F1 = 1,5 т; F2 = 2,5 т ; F3 = 3,5 т.

Усилия, воспринимаемые стержнем и трубой соответственно, теоретически равны:

Rc = F ,

         4

Rт = 3F.

         4

Rc1 = 0,38 т; Rc2 = 0,63 т; Rc3 = 0,89 т;

σc1= 120 кг/см2; σc2 = 200 кг/см2; σc3 = 284 кг/см2.

Rт1 = 1,11 т; Rт2 = 1,87 т; Rт3 = 2,6 т;

σт1 = 117 кг/см2; σт2 = 197 кг/см2; σт3 = 274 кг/см2.

Результаты эксперимента

Тензодатчики Показания прибора ЦТИ - 1 Разность показаний измерителя, Дп
До нагружения После нагружения
РДс

F1

F2              546

F3

519 27
494 52
479 67
РДт

F1

F2              349

F3

321 28
298 51
278 71

Напряжения в элементах конструкции:

Стержень

σc1 = ϵс1Ес = 2*∆n1 *10-6*2* 106 = 2*27* 10-6*2* 106 = 108 кг/см2,

σc2 = ϵс2Ес = 2*∆n2*10-6*2*106 = 2*52*10-6*2*106 = 208 кг/см2

σс3 = ϵс3Ес = 2*∆n3*10-6*2*106 = 2*67*10-6*2*106 = 268 кг/см2

Труба

σт1 = ϵт1Ес = 2*∆n1*10-6*2* 106 = 2*28*10-6*2* 106 = 112 кг/см2

σт2 = ϵт 2Ес = 2*∆n2*10-6*2*106 = 2*51*10-6*2* 106 = 204 кг/см2

σт3 = ϵт 3Ес = 2*∆n3* 10-6*2* 106 = 2*71*10-6*2* 106 = 284 кг/см2