Пояснения к работе. Под режимом питания понимается кратность приемов пищи в течение суток, соблюдение определенных интервалов между отдельными ее приемами и распределение

Пояснения к работе

В теории кручения цилиндрических стержней получены формулы для определения угла закручивания и касательного напряжения в поперечном сечении:

; (3.1)

, (3.2)

где крутящий момент; l – длина стержня; G – модуль сдвига; полярный момент инерции сечения; расстояние от геометрической оси до точки, в которой определяется напряжение.

Модуль сдвига можно определить из формулы (3.1), если опытным путём найти угол закручивания и крутящий момент, а также измерить характерные размеры стержня:

.

Зная модуль сдвига, касательное напряжение можно определить по закону Гука:

,

если опытным путём найти угол сдвига . Однако до настоящего времени ещё не разработан метод непосредственного экспериментального определения этого угла в силу его малости ( рад ). Поэтому угол сдвига определяют косвенным путём, используя метод электрического тензометрирования, в котором регистрируют относительные продольные деформации.

Опыт проводят на установке, схема которой изображена на рис. 3.1.

 

Рис. 3.1. Принципиальная схема экспериментальной установки СМ-14М:

1 – тонкостенная труба; 2 – фланец; 3 – рычаг; 4 – плита;

5 – индикатор часового типа

 

Две одинаковые тонкостенные трубы 1 с помощью фланцев 2 жёстко закреплены на плите 4. К свободным концам труб с помощью рычагов 3 прикладывают силу F, создающую скручивающие моменты. В окрестности т. K на поверхности трубы наклеены

2 тензодатчика под углом 90° друг к другу и 45° к образующей цилиндрической поверхности, параллельной продольной оси трубы (рис. 3.2).

Если мысленно выделить из трубы двумя поперечными и двумя меридиональными сечениями элемент abcd, то он будет находиться в условиях чистого сдвига, когда на его боковых гранях (площадках чистого сдвига) действуют только касательные напряжения (рис. 3.3).

 

Рис. 3.2.Схема наклейки тензодатчиков на поверхности трубы	Рис. 3.3.Напряжённое состояние в окрестности точки K на поверхности трубы

 

Повернув эти площадки на 45°, получим главные площадки (главный элемент ), ориентируемые вдоль направлений тензодатчиков. На главных площадках действуют только нормальные напряжения: наибольшее растягивающее напряжение, наименьшее (в алгебраическом смысле) сжимающее напряжение.

Главные напряжения можно вычислить по формулам обобщённого закона Гука:

; ,

где МПа – модуль Юнга материала трубы (сталь 10); коэффициент Пуассона; и относительные деформации, фиксируемые тензодатчиками.

Экстремальные касательные напряжения согласно теории плоского напряжённого состояния определяют по формуле

.

Угол сдвига, соответствующий касательным напряжениям,

.

Угол закручивания трубы в силу его малости можно вычислить из отношения

,

где горизонтальное перемещение т. F рычага 3, фиксируемое индикатором часового типа 5 (см. рис. 3.1); a – длина рычага.