Определение предела прочности при изгибе

Лабораторная работа № 2

Тема: Определение механических свойств строительных материалов, единицы измерения.

Цель работы: Выявить основные механические свойства, характеризующие пригодность материалов для строительных целей.

Оборудование и приборы: Гидравлический пресс, весы лабораторные, опоры для испытания материалов на изгиб, разрывная машина, штангенциркуль, металлическая линейка.

Раздаточный материал: Образцы материалов правильной геометрической формы (куб, цилиндр, параллелепипед). Материалы в виде двусторонних лопаток

Ход работы:

Определение прочности на сжатие образцов

Прочность– свойство материала сопротивляться внутренним напряжениям и деформациям, которые возникают под действием внешних факторов (силовых, тепловых и т.д.), не разрушаясь.

Прочность материала оценивается пределом прочности, который условно равен максимальному напряжению, возникшему в материале под нагрузкой, вызвавшей разрушение материала.

На практике предел прочности определяют путем разрушения стандартных образцов при сжатии, изгибе или разрыве.

Предел прочности при сжатии:

R_сж = F/A, (кгс/см², МПа),

где F – разрушающая нагрузка,

А – площадь поперечного сечения.

1.1. Взвесить образец с точностью до 1 г. Определить геометрические размеры образцов с точностью до 0,01 см.

1.2. Провести испытание образцов на сжатие на гидравлическом прессе:

- установить образец на нижнюю опорную плиту пресса точно по ее центру;

- установить на ноль стрелки силоизмерителя;

- опустить верхнюю опорную плиту с помощью винта для плотного закрепления образца между опорными плитами;

- включить насос пресса, предварительно убедившись, что вентиль сброса масла закрыт, и дать на образец нагрузку, отрегулировав скорость ее приложения (зависит от вида материала и размеров образца);

- зафиксировать момент разрушения образца, при котором стрелка силоизмерителя останавливается и начинает двигаться обратно;

- выключить пресс и открыть вентиль сброса масла, вентиль подачи масла закрыть;

- поднять верхнюю опорную плиту, убрать разрушенный образец и тщательно очистить плиту от остатков материала.

Каждый материал испытать не менее, чем на трех образцах.

1.3 результаты испытаний записываются в таблицу:

ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ ПРИ СЖАТИИ.

№ п/п	Материал	Размеры поперечного сечения, см	Площадь поперечного сечения образца,см2	Разруш. нагрузка, кгс F	Предел прочности Rсж = F/A
		а				кгс/см2	МПа

Определение предела прочности при изгибе

Предел прочности при изгибе для балочек прямоугольного сечения:

,

где М_изг – изгибающий момент;

W – момент сопротивления сечения балочки.

Для прямоугольного сечения момент сопротивления равен:

При одной сосредоточенной симметричной относительно опор нагрузке:

, ,

тогда

где N – разрушающая нагрузка, кгс,Н;

L – длина балочки, м;

l – расстояние между опорами, м;

b и h – соответственно ширина и высота балочки.

2.1 Определить геометрические размеры поперечных сечений образцов с точностью до 0,01 см;

2.2 Измерить расстояние между опорами у приспособления для испытания балочек на изгиб l с точностью до 0,01 см;

2.3. Провести испытание балочек на изгиб на гидравлическом прессе;

- определить разрушающую нагрузку, кгс (кН);

- привести схему испытаний;

- рассчитать предел прочности при изгибе, кгс/см² (МПа).

2.4. Результаты испытаний занести в таблицу:

№ п/п	Материал	Сечение балочки	Расстояние между опорами l, см	Разрушающая нагрузка N, кгс	Расчетная формула	Rизг
		ширина b, см	высота h, см				кгс/см2	МПа