Приложение Б (обязательное). Пример расчета показателей деформативности при проведении измерений методом статического нагружения

Приложение Б
(обязательное)

Пример
расчета показателей деформативности при проведении измерений методом статического нагружения

Б.1 Пример 1

В результате проведения измерений штамповой установкой статического нагружения с поворотным щупом с нагрузочной плитой диаметром 300 мм получают данные, представленные в таблицах Б.1 - Б.3.

Соотношение рычагов составляет 1,333.

Таблица Б.1 - Результаты измерения при первичном нагружении

Ступень нагружения	Нагрузка, кН	Давление, МН/м2	Фактическая осадка нагрузочной плиты, S1, мм	Расчетная осадка нагрузочной плиты, S, мм
0	0,71	0,01	0	0
1	5,65	0,08	0,86	1,15
2	11,31	0,16	1,57	2,09
3	17,67	0,25	2,15	2,87
4	23,33	0,33	2,44	3,25
5	29,69	0,42	2,85	3,80
6	35,35	0,50	3,16	4,21

Таблица Б.2 - Результаты измерения при разгрузке

Ступень разгрузки	Нагрузка, кН	Давление, МН/м2	Фактическая осадка нагрузочной плиты, S1, мм	Расчетная осадка нагрузочной плиты, S, мм
1	17,67	0,25	2,97	3,96
2	8,52	0,12	2,78	3,71
3	0,71	0,01	1,94	2,59

Таблица Б.3 - Результаты измерения при повторном нагружении

Ступень нагружения	Нагрузка, кН	Давление, МН/м2	Фактическая осадка нагрузочной плиты, S1, мм	Расчетная осадка нагрузочной плиты, S, мм
1	5,65	0,08	2,42	3,23
2	11,31	0,16	2,65	3,53
3	17,67	0,25	2,84	3,79
4	23,33	0,33	2,99	3,99
5	29,69	0,42	3,10	4,13

Примечание - Значение нагрузки необходимо указывать только в случае применения приборов, оборудованных динамометром.

На основании данных, представленных в таблицах Б.1-Б.3, построен график с кривыми осадки при первичном нагружении, разгрузки осадки при повторном нагружении, представленный на рисунке Б.1.

О - точки измерения деформации при первичном нагружении; - точки измерения деформации разгрузке; - точки измерения деформации при повторном нагружении; 1 - соединительная линия между деформацией при 0,01 МН/м² и деформацией при первой ступени нагрузки; 2 - первая ступень нагрузки при первичном нагружении; 3 - секущая линия между деформацией, соответствующей и деформацией, соответствующей ; 4 - квадратичная парабола, построенная по первичному нагружению; 5 - квадратичная парабола, построенная по повторному нагружению; 6 - начальная точка повторного нагружения; 7 - ветвь разгрузки

Рисунок Б.1 - График измерений методом статического нагружения с нагрузочной плитой диаметром 300 мм

На основании данных, представленных в таблицах Б.1-Б.3 рассчитываются показатели E_v1, Е_v2 и К_Е. Результаты расчета представлены в таблице Б.4.

Таблица Б.4 - Результаты расчета показателей деформативности

Параметр	Единицы измерения	Первичное нагружение	Повторное нагружение
	МН/м2	0,5	0,5
а0	мм	0,285	2,595
а1	мм/(МН/м2)	12,261	7,120
а2	мм/(МН2/м4)	-9,034	-8,451
	МН/м2	29,0	77,7
КЕ	-	2,68

На основании данных, представленных в таблице Б.1 рассчитывается значение модуля упругости по формуле

.

(Б.1)

По результатам измерений методом статического нагружения значения показателей деформативности составляют: Е_v1 = 29,0 МН/м²; Е_v2 = 77,7 МН/м²; К_Е = 2,6; Е_у = 69,4 МН/м².

Б.2 Пример 2

В результате проведения измерений штамповой установкой статического нагружения с перемещающимся по оси щупом в линейном подшипнике с нагрузочной плитой диаметром 300 мм получены данные, представленные в таблицах Б.5 - Б.7

Таблица Б.5 - Результаты измерения при первичном нагружении

Ступень нагружения	Нагрузка, кН	Давление, МН/м2	Расчетная осадка нагрузочной плиты, S, мм
0	0,71	0,01	0
1	5,65	0,08	0,30
2	11,31	0,16	0,62
3	17,67	0,25	0,85
4	23,33	0,33	1,10
5	29,69	0,42	1,39
6	35,35	0,50	1,51

Таблица Б.6 - Результаты измерения при разгрузке

Ступень разгрузки	Нагрузка, кН	Давление, МН/м2	Расчетная осадка нагрузочной плиты, S, мм
1	17,67	0,25	1,38
2	8,52	0,12	1,28
3	0,71	0,01	1,04

Таблица Б.7 - Результаты измерения при повторном нагружении

Ступень нагружения	Нагрузка, кН	Давление, МН/м2	Расчетная осадка нагрузочной плиты, S, мм
1	5,65	0,08	1,09
2	11,31	0,16	1,16
3	17,67	0,25	1,24
4	23,33	0,33	1,33
5	29,69	0,42	1,51

На основании данных, представленных в таблицах Б.5 - Б.7 рассчитываются показатели Е_v1, Е_v2 и К_Е. Результаты расчета представлены в таблице Б.8.

Таблица Б.8 - Результаты расчета показателей деформативности

Параметр	Единицы измерения	Первичное нагружение	Повторное нагружение
	МН/м2	0,5	0,5
а0	мм	-0,001	1,044
а1	мм/(МН/м2)	4,001	0,362
а2	мм/(МН2/м4)	-1,883	1,713
	МН/м2	73,5	184,55
КЕ	-	2,51

На основании данных, представленных в таблице Б.5, рассчитывают значение модуля упругости по формуле

.

(Б.2)

По результатам измерений методом статического нагружения значения показателей деформативности составляют: E_v1 = 73,5 МН/м²; E_v2 = 184,5 МН/м²; К_Е = 2,5; Е_у = 239,4 МН/м².