FLAMBAJUL BARELOR DREPTE

Scopul lucrarii

Scopul lucrarii este verificarea relatiilor pentru calculul fortei critice de flambaj.

Axa unei bare drepte de lungime mare, solicitata la compresiune, poate sa se transforme dintr-o dreapta in curba atunci cand forta care produce solicitarea depaseste o anumita valoare, critica. Prin aparitia deformatiilor transversale bara isi poate pierde stabilitatea; fenomenul poarta numele de flambaj.

Forta critica de flambaj este forta sub care axa deformata a barei se afla in echilibru indiferent sau nestabil, la limita, adica, la o mica crestere a fortei, deformatiile care se produc sunt mari si bara nu poate reveni la forma initiala de echilibru.

Marimea fortei critice de flambaj si tensiunea normala corespunzatoare depind de materialul din care este facuta bara si de o caracteristica geometrica numita coeficient de zveltete l. Coeficientul de zveltete este definit prin relatia:

(1)

unde l_f este lungimea de flambaj care depinde de lungimea l a barei si modul de rezemare (pentru bara articulata la ambele capete , iar pentru cea articulata la un capat si incastrata la celalalt, ); i_min este raza de inertie minima a sectiunii transversale

(2)

I_min fiind momentul de inertie minim al sectiunii, iar A aria sectiunii.

Forta critica de flambaj si, respectiv, tensiunea critica, in functie de l se calculeaza dupa cum urmeaza:

- in domeniul elastic (Euler), pentru

(3)

- in domeniul plastic (Iasinski-Tetmajer), pentru

(4)

- in domeniul compresiunii pure, pentru

(5)

Descrierea instalatiei (fig. 1)

Pe traversa inferioara (8) este fixat surubul (6) pe care se afla lacasul (4) in care se fixeaza unul din capetele barei (1) precum si sistemul (5) prin care se poate incarca bara. Placa superioara (7) si traversa (8) sunt solidarizate prin intermediul a patru coloane (9).

Sub placa (7) este fixat un dinamometru (2) cu comparator cu cadran (3) cu ajutorul caruia se determina forta care comprima bara, pe baza curbei de etalonare care da dependenta dintre forta preluata de dinamometru si indicatiile comparatorului cu cadran. Bara (1) are a doua extremitate sprijinita pe placa dinamometrului.

Desfasurarea lucrarii si prelucrarea rezultatelor

Se masoara lungimea barei l si dimensiunile sectiunii transversale (B, H).

In functie de lungimea barei l, cu ajutorul manerelor (5), se fixeaza bara intre dinamometrul (2) si lacasul (4). Cand bara este fixata se aduce comparatorul cu cadran la zero. Prin rotirea lenta a manerelor (5) se incarca progresiv bara.

Printr-o mica deplasare data cu mana axei barei se constata daca forma de echilibru a axei este stabila (axa revine la forma initiala in urma unei oscilatii in jurul pozitiei initiale) sau nu.

In cazul cand axa barei nu mai revine la pozitia initiala inseamna ca echilibrul nu mai este stabil si forta care produce solicitarea este P_cr.

Pentru calculul fortei critice de flambaj se determina momentul de inertie minim: (B este dimensiunea minima a sectiunii), raza de inertie cu relatia (2) si l cu relatia (1), in functie de modul de rezemare. Avand l se cunoaste domeniul de flambaj, deci si formula cu care se poate calcula P_cr (3), (4) sau (5).

Fig.1

Se compara cele doua forte critice de flambaj, masurata si calculata.

Rezultatele se trec in tabel.