Экспериментальное исследование жесткости на растяжение толстых упругих стержней

Описание

Данная работа посвящена оценке погрешности измерительного оборудования и перехода от трехмерной теории к теории стержней, необходимой для нахождения неизвестных в настоящее время дополнительных модулей тензора жесткости.

Руководители

Научные руководители: аспирант кафедры Теоретическая механика Витохин Е.Ю.

Выполнил

Студентка кафедры Теоретическая механика Маликова Полина

Аннотация

В настоящее время остаются неизвестными компоненты тензора жесткости, который при решении задач обычно не учитывается в силу своего малого значения по сравнению с остальными тензорами. Эти компоненты можно найти с помощью физического эксперимента. Для его проведения необходимо знать достоверность измерений, так как погрешность измерительного оборудования и перехода от трехмерной теории к теории стержней может оказать существенное влияние. Данная работа посвящена оценке этой погрешности. В рамках работы проводится численный анализ и серия физических экспериментов.

Постановка задачи

Модель стержня, созданная в программе Compas

Установка, с подвешенным стержнем. К стержню прикреплены тензорезисторы, собранные по схеме Уитстона и подключенные к тензостанции

С помощью пакета Abaqus был проведен ряд численных расчетов и выявлена необходимая нагрузка, определены габаритные параметры стержня и способ закрепления образца, при котором сила тяжести оказывает меньшее влияние на результаты эксперимента.

Зона крепления: U_x=0, U_y=0, U_z=0

Зона приложения нагрузки: F_x=0, F_y=200, F_z=0

Затем была изготовлена экспериментальная установка и опытные образцы (материал - оргстекло).

Далее была проведена серия физических экспериментов.