Файл: Отчет по лабораторной работе 10 определение модуля упругости (модуля юнга) по деформации изгиба.docx
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 599
Скачиваний: 39
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Санкт-Петербургский Горный университет»
Кафедра общей и технической физики
ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №10
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ (МОДУЛЯ ЮНГА) ПО ДЕФОРМАЦИИ ИЗГИБА
Выполнил: студент гр. ГМ-20 _______________ / Гайфуллин М.М./
(подпись) (Ф.И.О.)
Проверил: доцент _______________ /Егорова А.Ю./
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2020
Цель работы: определить модуль Юнга материала путём измерения прогиба стержня при механической нагрузке.
Теоретические основы лабораторной работы:
Деформация – это изменение объема кили формы тела без изменения его массы под действием внешний силы. Все возможные виды деформации могут быть сведены к двум основным деформациям: растяжению (или сжатию) и сдвигу, называемым элементарными деформациями. Деформации изгиба и кручения принадлежат к числу сложных деформаций. Их можно представить как сочетание элементарных деформаций, происходящих одновременно.
Мо́дуль Ю́нга (синонимы: модуль продольной упругости, модуль нормальной упругости) — физическая величина, характеризующая способность материала сопротивляться растяжению, сжатию при упругой деформации[1]. Обозначается большой буквой Е.
Схема установки:
Общие сведения:
Это важный коэффициент применяют при расчетах жесткости заготовок, узлов и конструкций, в определении их устойчивости к продольным деформациям. Вещества, применяемые для изготовления промышленных и строительных конструкций, имеют, как правило, весьма большие значения E. И поэтому на практике значения Е для них приводят в гига Паскалях (1012Па)
Величину E для
стержней поддается расчету, у более сложных конструкций она измеряется в ходе опытов.
Основные расчетные формулы:
Где E- модуль Юнга, F-сила тяжести, Y- стрела прогиба стержня, h w-размеры поперечного сечения стержня , L- расстояние между опорами балки.
Погрешность прямых измерений:
Линейка( L)= 1 мм
Штангенциркуль( h, w)= 0,05 мм
Тензометр( Y)= 0,01 мм
Исходные данные:
L=40 мм
Материал стержня – сталь
g= 9,8 Н/кг
Таблицы:
| h | | | w | | |
Ед. измерений | мм | мм | мм | мм | мм | мм |
1 | 10,2 | 10,17 | 0,03 | 3,05 | 3,06 | 0,01 |
2 | 10,15 | 10,17 | 0,02 | 3,1 | 3,06 | 0,04 |
3 | 10,2 | 10,17 | 0,03 | 3,05 | 3,06 | 0,01 |
4 | 10,15 | 10,17 | 0,02 | 3,05 | 3,06 | 0,01 |
5 | 10,15 | 10,17 | 0,02 | 3,05 | 3,06 | 0,01 |
| Масса груза | F | n | Y | F/Y | | E |
Ед. измерений | кг | Н | делений | м | | | |
1 | 0,2 | 19,6 | 51 | 0,00051 | 3843 | 58 | 19103000 |
2 | 0,4 | 3,92 | 105 | 0,00105 | 3733 | 52 | 18556000 |
3 | 0,605 | 5,929 | 158 | 0,00158 | 3752 | 33 | 18651000 |
4 | 0,805 | 7,889 | 207 | 0,00207 | 3811 | 26 | 18944000 |
5 | 1,01 | 9,898 | 264 | 0,00264 | 3749 | 36 | 18636000 |
6 | 1,21 | 11,858 | 314 | 0,00314 | 3776 | 9 | 18770000 |
7 | 1,424 | 13,9552 | 369 | 0,00369 | 3782 | 3 | 18799000 |
8 | 1,624 | 15,9552 | 422 | 0,00422 | 3771 | 14 | 18745000 |
9 | 1,424 | 13,9552 | 370 | 0,037 | 3772 | 13 | 18750000 |
10 | 1,21 | 11,858 | 311 | 0,00311 | 3813 | 28 | 18954000 |
11 | 1,01 | 9,898 | 262 | 0,00262 | 3778 | 7 | 18780000 |
12 | 0,805 | 7,889 | 206 | 0,00206 | 3830 | 45 | 19059000 |
13 | 0,605 | 5,929 | 154 | 0,00154 | 3856 | 71 | 19168000 |
14 | 0,4 | 3,92 | 101 | 0,00101 | 3881 | 96 | 19292000 |
15 | 0,2 | 1,96 | 54 | 0,00054 | 3630 | 155 | 18044000 |
Пример вычисления:
Вывод:
В этой работе я определил модуль Юнга, который равен: = 18815400 путём измерения прогиба стержня при механической нагрузке. Сравнив с табличным значением (200* Па) докажем, что материал стержня сталь
Модуль Юнга, (называемый также модулем продольной упругости и модулем упругости первого рода) это важная механическая характеристика вещества. Он является мерой сопротивляемости продольным деформациям и определяет степень жесткости. Он обозначается как E; измеряется н/м2 или в Па.