Ćwiczenia laboratoryjne z wytrzymałości materiałów

1. Wstęp 7
2. Statyczna próba rozciągania stali 9
2.1. Budowa ciał stałych 9
2.2. Stal budowlana 13
2.3. Stan naprężenia 14
2.4. Stan odkształcenia 18
2.5. Osiowe rozciąganie 21
2.6. Próba rozciągania stali w temperaturze pokojowej 23
2.7. Wyniki statycznej próby rozciągania stali 26
2.8. Modele matematyczne materiału 32
2.9. Wyznaczenie stałych materiałowych 33
3. Tensometria elektrooporowa 36
3.1. Prąd elektryczny 36
3.2. Podstawy magnetyzmu 43
3.3. Indukcja elektromagnetyczna 46
3.4. Definicja tensometrii 52
3.5. Tensometry elektrooporowe 52
3.6. Mocowanie tensometrów elektrooporowych 54
3.7. Rozszerzalność termiczna 56
3.8. Układ pomiarowy 56
3.9. Równania fizyczne 61
3.10. Rozety tensometryczne 64
3.11. Stanowisko do badania belki 67
3.12. Odkształcenia i naprężenia w przekroju belki 68
3.13. Przemieszczenia belki 71
3.14. Przebieg ćwiczenia laboratoryjnego 72
3.15. Stanowisko do badania tensometrycznego kratownicy płaskiej 72
3.16. Odkształcenia i naprężenia w przekroju pręta kratownicy płaskiej 73
3.17. Przebieg ćwiczenia laboratoryjnego 80
4. Badanie elastooptyczne 81
4.1. Ruch drgający 81
4.2. Zjawiska falowe 84
4.3. Fale elektromagnetyczne 88
4.4. Światło 92
4.5. Zjawisko dwójłomności wymuszonej 103
4.6. Stanowisko do badań elastooptycznych 108
4.7. Wyznaczenie stałej elastooptycznej 109
4.8. Przebieg ćwiczenia laboratoryjnego 113
5. Zginanie proste i ukośne w pręcie 114
5.1. Stan naprężenia przy zginaniu ukośnym 114
5.2. Przemieszczenia przy zginaniu prostym i ukośnym 118
5.3. Stanowisko badawcze 125
5.4. Przebieg ćwiczenia laboratoryjnego 127
6. Wyznaczanie modułu Kirchhoffa 128
6.1. Stan naprężenia przy działaniu momentu skręcającego 128
6.2. Kąt skręcenia pręta o przekroju kołowym i pierścieniowym 131
6.3. Laserowy pomiar kąta skręcenia 134
6.4. Wyznaczenie modułu Kirchhoffa 135
6.5. Stanowisko badawcze 136
6.6. Przebieg ćwiczenia laboratoryjnego 138
7. Wyznaczanie siły krytycznej 139
7.1. Zjawisko utraty stateczności prętów ściskanych osiowo 139
7.2. Siła krytyczna 139
7.3. Metoda Southwella 145
7.4. Stanowisko badawcze 145
7.5. Przebieg ćwiczenia laboratoryjnego 148
Aneks 149
A1. Przyrządy pomiarowe 151
A1.1. Czujnik zegarowy 151
A1.2. Suwmiarka 151
A1.3. Katetometr 153
A1.4. Siłomierz pałąkowy 157
A1.5. Teodolit 159
A2. Tablice do wyznaczania sił przekrojowych w kratownicach płaskich 161
A2.1. Informacje ogólne 161
A2.2. Siły przekrojowe w kratownicy płaskiej 162
A3. Analiza zdjęć 179
A3.1. Program OpenOffice Draw 179
A3.2. Wykorzystanie programu Draw do elastooptyki 189
A3.3. Wykorzystanie programu Draw do wyznaczania przemieszczeń 192
A4. Statyczna próba rozciągania stali – opracowanie 199
A4.1. Dane doświadczalne 199
A4.2. Wyznaczenie modułu Younga i współczynnika Poissona 200
A5. Tensometria elektrooporowa – opracowanie – przykład 1 202
A5.1. Dane doświadczalne 202
A5.2. Analiza stanu naprężenia w przekroju belki 203
A5.3. Analiza ugięć belki 205
A6. Tensometria elektrooporowa – opracowanie – przykład 2 210
A6.1. Dane doświadczalne 210
A6.2. Analiza stanu naprężenia w przekroju belki 211
A6.3. Analiza ugięć belki 213
A7. Tensometria elektrooporowa – opracowanie – przykład 3 215
A7.1. Dane doświadczalne 215
A7.2. Siły przekrojowe wyznaczone doświadczalnie 216
A7.3. Siły przekrojowe wyznaczone teoretycznie 217
A7.4. Porównanie wyników 222
A8. Tensometria elektrooporowa – opracowanie – przykład 4 223
A8.1. Dane doświadczalne 223
A8.2. Siły przekrojowe wyznaczone doświadczalnie 224
A8.3. Siły przekrojowe wyznaczone teoretycznie 225
A8.4. Porównanie wyników 230
A9. Elastooptyka – opracowanie 232
A9.1. Dane podstawowe 232
A9.2. Dane doświadczalne – katetometr 235
A9.3. Wyznaczenie stałej elastooptycznej – katetometr 235
A9.4. Dane doświadczalne – analiza zdjęcia 236
A9.5. Wyznaczenie stałej elastooptycznej – analiza zdjęcia237
A10. Zginanie ukośne – opracowanie – przykład 1 239
A10.1. Dane podstawowe 239
A10.2. Dane doświadczalne – papier milimetrowy 241
A10.3. Przemieszczenia – papier milimetrowy 242
A10.4. Dane doświadczalne – analiza zdjęć 243
A10.5. Przemieszczenia – analiza zdjęć 245
A11. Zginanie ukośne – opracowanie – przykład 2 247
A11.1. Dane podstawowe – papier milimetrowy 249
A11.3. Przemieszczenia – papier milimetrowy 250
A11.4. Dane doświadczalne – analiza zdjęć 251
A11.5. Przemieszczenia – analiza zdjęć 252
A12. Wyznaczenie modułu Kirchhoffa – opracowanie – przykład 1 255
A12.1. Dane doświadczalne 255
A12.2. Wyznaczenie modułu Kirchhoffa 255
A13. Wyznaczenie modułu Kirchhoffa – opracowanie – przykład 2 258
A13.1. Dane doświadczalne 258
A13.2. Wyznaczenie modułu Kirchhoffa 258
A14. Wyznaczenie siły krytycznej – opracowanie – przykład 1 261
A14.1. Dane doświadczalne 261
A14.2. Siła krytyczna pręta ściskanego osiowo 262
A15. Wyznaczenie siły krytycznej – opracowanie – przykład 2 266
A15.1. Dane doświadczalne 266
A15.2. Siła krytyczna pręta ściskanego osiowo 267
Bibliografia 271
Indeks 273