Учебная лаборатория кафедры: «Прочность материалов и конструкций»

Журналы лабораторных работ>>>

Сопротивление материалов ставит своей задачей дать методы расчета на прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкций с учетом требований экономичности. Но разработка таких методов расчета со-пряжена с необходимостью проведения экспериментальных исследований прочности и пластичности различных конструктивных материалов, в том числе новых, исследование их деформационных способностей и возмож¬ности их аналитической аппроксимации. Все это необходимо делать в раз¬личных средах, при разных температурах и наблюдать процессы с учетом фактора времени в зависимости от того, что интересует исследователя.

Теория и эксперимент в сопротивлении материалов неразрывно свя-заны, одно не может существовать без другого. Основа всех теоретических выводов базируется на экспериментальных данных. Без эксперимента не было бы науки о сопротивлении, о прочности материалов и конструкций. Экспериментальные данные получают путем исследования образцов из разных материалов, к которым прикладывают различные виды нагрузок, на специальных испытательных машинах.

На основе гипотез и допущений, основанных на наблюдениях, выво¬дятся теоретические зависимости.

Однако эти зависимости нуждаются в экспериментальной проверке погрешностей от принятых при выводе допущений и гипотез, установле-ния границ применимости полученных теоретических зависимостей.

Лабораторные работы по курсу сопротивления материалов для сту-дентов в Петербургском государственном университете путей сообщения проводятся в Механической лаборатории с момента ее основания в 1853 году. Происходило это впервые в России и вызвало большой интерес в инженерных кругах и в технических вузах Санкт-Петербурга и страны. Первые в стране сборники лабораторных ра¬бот по сопротивлению материалов создавались тоже в Механической ла-боратории.

Лабораторные работы в курсе «Сопротивление материалов» иллюстрируют ту роль, которую экспе¬римент играл и играет в становлении и развитии науки о прочности мате¬риалов и конструкций.

    А именно:
  1. изучение прочностных и пластических свойств материалов при различных условиях нагружения, температуре, времени, скорости деформации;
  2. установление аналитической зависимо¬сти между указанными параметрами; в) проверка гипотез, зависимостей, формул, оценки границ их применимости;
  3. натурные испытания конст¬рукций и их элементов или моделей.

Испытательные машины, входящие в состав учебной лаборатории:

  1. Лабораторная работа №1 проводится на разрывной испытательной машине (ИМ) Р-5 с механическим электроприводом.

    Краткие технические характеристики ИМ.

    Разрывная машина Р-5

    ИМ предназначена для статических испытаний на растяжение различных материалов (резины, пластмасс, образцов металлов и сплавов) по ГОСТ 1497. Предусмотрена запись процесса испытания на диаграммном аппарате в координатах Нагрузка-деформация. Абсолютное удлинение образца определяется счетчиком деформаций. ИМ оснащена электроприводом с плавным регулированием скорости. Тип силоизмерителя – маятниковый. Наибольшая нагрузка 50кН. Цена деления отсчётного устройства силоизмерителя , кН: 0,02 / 0,05 / 0,10. Высота рабочего пространства, мм: 400 / 400. Пределы допускаемого значения относительной погрешности силоизмерителя при прямом ходе, %: ±1% измеряемой нагрузки. Диапазон измерения перемещения активного захвата 0-700 мм. Диапазоны измерения скорости перемещения активного захвата 1,0-10 / 10-100 мм. Цена деления шкалы измерителя скорости перемещения активного захвата составляет 0,2 / 2 мм/мин. Диапазоны измерения нагрузок: I диапазон, кН: 2-10; II диапазон , кН: 5-25; III диапазон , кН: 10-50.

  2. Лабораторная работа №2 проводится на прессе Бринелля с механическим приводом.

    Пресс Бринелля

  3. Лабораторная работа №3 проводится на испытательной машине C040PN132, работающей как на сжатие, так и на изгиб c пределами нагружения 250кН и 1500 кН, изготовитель «Matest», Италия, 2012.

    Краткие технические характеристики.

    Испытательная машина C040PN132

    Предназначена для измерения силы при проведении механических испытаний коротких образцов и образцов-призм бетона и других строительных материалов на статическое сжатие и изгиб. Принцип действия ИМ основан на преобразовании давления в гидроцилиндре, пропорционально измеряемой силе, в электрический сигнал с последующей его обработкой. ИМ состоит из нагружающего устройства с плунжерным гидроцилиндром, насосной установки, силоизмерителя, представляющего собой универсальный динамометр и системы управления, которые обеспечивают измерения силы при деформации образцов испытуемых материалов. Система управления состоит из датчика давления в гидроцилиндре, датчиков концевых индуктивных, блока регулирования и компьютера с программным обеспечением для обработки измерительной информации, управления нагружающим устройством и вывода результатов измерений на печатающее устройство. максимальный вертикальный просвет: 336 мм, диаметр нажимных пластин 216 мм, класс точности 1, максимальный ход поршня 55 мм, электропитание 230 В, 50Гц, 750 Вт, габариты 630*350*1260 мм, масса 540-580 кг.

  4. Лабораторные работы №4, 5 ,6 проводятся на настольных учебных стендах СМ-1 и СМ-2.

    Краткие технические характеристики.

    Стенды СМ-1 и СМ-2 предназначены для проведения лабораторных работ по сопротивлению материалов в основном демонстрационного характера. Приблизить их к стандартным Гостовским испытаниям, выполняемым студентами самостоятельно, нет возможности.

    Схема. Учебный стенд СМ-1

    СМ-1 представляет собой стол 1 со стальной плитой 2, на которой можно смонтировать одну из десяти установок 3, сохраняемых в ящиках стола 4 для проведения семнадцати различных опытов. Ролики 5 и опоры 6 служат для перемещения стенда по помещению и выравнивания стола по уровню. На стендах СМ-1 и СМ-2 при выполнении опытов во всех случаях измерение деформаций и напряжений производится электротензометрическим методом. Электрический тензодатчик представляет собой проволоку, обычно константановую (сплав 60% Си и 40% Ni) ИЛИ манганиновую (84% Си, 4% Ni, 12% Мп), диаметром 0,015...0,030 мм, уложенную параллельными петлями и наклеенную для сохранения формы и электроизоляции на тонкую бумагу. Обычно база датчиков равна 20 или 10 мм. Датчик наклеивается на поверхность испытываемой детали таким образом, чтобы направление его базы совпало с направлением искомой линейной деформации. При деформации детали вместе с ней деформируется и датчик, в результате чего изменяется его омическое сопротивление. Изменение сопротивления датчика регистрируется специальной чувствительной аппаратурой.

    Учебный стенд СМ-1

    Учебный стенд СМ-2

Новости

Новости
31.05.2017  III место на Олимпиаде

Команда ПГУПС заняла третье...

16.11.2015  Олимпиада по сопротивлению материалов

23 декабря (среда) в 15.00 на кафедре «ПРОЧНОСТЬ...

02.06.2015  Результаты Олимпиады

29 апреля 2015 года состоялся...

17.05.2015  Отработка лабораторных работ

25 мая 2015 г. в 14.40 состоится отработка...