Основные понятия, необходимые для структурного и гражданского строительства сочинение пример

ООО "Сочинения-Про"

Ежедневно 8:00–20:00

Санкт-Петербург

Ленинский проспект, 140Ж

magbo system

Сочинение на тему Основные понятия, необходимые для структурного и гражданского строительства

Введение

В лаборатории по изгибу балок существовали определенные базовые концепции, необходимые для инженеров-строителей и инженеров-строителей, такие как выбор материала и проектные конфигурации. Лаборатория использовала установку, которая включала в себя держатель веса с весами для регулировки уровня силы, шкив, вертикальную консольную балку, зажим для удержания балки и циферблатный индикатор для измерения смещения изгибающей балки. При добавлении веса балка будет все больше изгибаться, и результаты будут записываться при каждом весе. Затем процесс будет завершен с использованием каждого доступного луча, включая луч неизвестного материала. Цель лаборатории состоит в том, чтобы в конечном итоге определить, что неизвестный луч использует доказательства из своих данных измерений, а также данных из других лучей, включенных в эту лабораторию. После того, как неизвестный материал идентифицирован, группа должна дать рекомендации по его повторному использованию и там, где он будет наиболее полезным. В ходе этой лаборатории группа познакомилась с такими материалами, как медь и алюминий, а также с различиями в прочности балок прямоугольной и квадратной формы. Лаборатория предоставила ценный учебный опыт с модулем Юнга и концепциями стресса и напряжения, а также с тем, как рассчитать, как эти силы могут деформировать конструкции. Лаборатория также учит, как геометрия балок определяет момент инерции и как жесткость и прочность зависят от размеров балки. Кроме того, группа получила ценный опыт проведения измерений и работы в команде, чтобы обнаружить материал неизвестного луча с помощью модуля Юнга. В следующем примечании группа сообщает и обсуждает выводы из лаборатории по изгибу балок. Собранные данные по большей части согласуются с данными, которые можно ожидать при проведении этих экспериментов. [WA1]

Результаты и обсуждение

Различные составы пучков, используемых в лаборатории, соотносятся с модулем Юнга для каждого отдельного пучка. Когда модуль Юнга высокий, отклонение луча будет низким, и наоборот. Алюминий имеет меньший модуль Юнга, чем медь, поэтому теоретически медный прямоугольный луч должен иметь меньшее отклонение, чем луч из алюминия. Кроме того, балка с квадратными размерами имеет более высокий модуль Юнга, чем балки с прямоугольными размерами, поэтому ожидается, что квадратные балки будут иметь меньший прогиб. На рисунке показаны точки данных для четырех разных балок, составленных из разных материалов и с разными размерами. Ось Y указывает величину отклонения в дюймах, а ось X указывает силу с единицами в фунтах-силах. Точки данных не являются точно линейными, но экстремальных выбросов также нет, и они адекватно связаны с линиями наилучшего соответствия. Лучшая линия с наибольшим наклоном может быть определена как луч с наибольшим отклонением. В этом случае было обнаружено, что прямоугольный алюминий имеет наибольшее отклонение, затем следуют прямоугольная медь, неизвестный прямоугольник и медный квадрат в указанном порядке. Глядя на прямоугольные балки, у алюминия было более высокое отклонение, чем у меди, которое имело более высокое отклонение, чем неизвестное. Основываясь на этих данных только на графике, можно утверждать, что медь, как правило, более жесткая, чем алюминий, и что неизвестный материал является более жестким, чем оба. Кроме того, медный материал испытан в форме как прямоугольного, так и квадратного луча, что свидетельствует о наличии явной разницы в отклонении при регулировке формы луча. Квадратные балки, как правило, будут более жесткими и будут иметь меньший прогиб, чем балки в форме прямоугольника (рис. 1). [WA2]

Рисунок 1. Отклонение измеряемых материалов от силы

Уравнение напряжения-деформации (E3) предсказывает обратную зависимость между модулем Юнга и отклонением объекта (при прочих равных условиях, включая приложенную силу и форму объекта). Ожидалось, что объекты с одинаковой формой и меньшими значениями для модуля Юнга будут иметь большее отклонение при применении той же силы.

Лабораторные измерения согласуются с теоретическими результатами, предсказанными уравнением напряжения-деформации (E3). Объекты с более высокими значениями модуля Юнга, такие как медь, сопротивлялись деформации и демонстрировали меньшее отклонение от той же величины силы по сравнению с объектами с более низкими значениями модулей Юнга, такими как алюминий (рис. 1).

Также было обнаружено, что в соответствии с уравнением для прогиба (E1) квадратные балки с большей толщиной были более устойчивы к деформации и напряжениям, чем более тонкие прямоугольные балки (Таблица 1, 2). Замечено, что прогиб и длина материала прямо пропорциональны; увеличение длины увеличит прогиб материала. То же самое относится к скорости прогиба и расстоянию приложения силы, измеренному от неподвижного конца (обозначен S в уравнении прогиба) (Таблица 1, 2).

Прогиб и момент инерции (I), определяемые по длине (t) и ширине (w), также обратно пропорциональны.

Эти качества, большинство из которых относятся к размеру материала, могут помочь изолировать модуль Юнга при правильном измерении и расчете, что позволяет идентифицировать неизвестный материал.

Модуль Юнга, или Модуль упругости, является частью уравнения прогиба, а также уникальным свойством для каждого твердого материала. Он представляет собой жесткость объекта или, в соответствии с законом Гука (E2), связь между стрессом и напряжением.

Модуль упругости для неизвестного материала был получен двумя разными методами. Во-первых, это было решено для алгебраического использования уравнения (E3) и выделения E с использованием данных из таблицы (таблица 3). Этот метод дает 2,92E + 07, или 29,2 млн. Фунтов на квадратный дюйм с погрешностью 7,89%. Анализ тенденций изменения данных, как видно на рисунке (таблица 3), показывает, что модуль упругости ближе к 28 миллионам фунтов на квадратный дюйм, что находится в пределах диапазона расчетной оценки.

Весьма вероятно, что неизвестным материалом является никелевая сталь (29 000 000 фунтов на квадратный дюйм) или тантал (27 000 000 фунтов на квадратный дюйм) (модуль упругости или модуль Юнга – и модуль упругости при растяжении для некоторых распространенных материалов, н.д.). Учитывая сравнительно скудное блестящее качество металла и его оставление на старом объекте, он вряд ли будет танталом. Существует несколько других сплавов из нержавеющей стали, которые могут характеризовать материал с подобной или даже идентичной упругостью (Модуль упругости для металлов, н.д.).

Обеспечение точности и согласованности всех измерений в лаборатории имело решающее значение для идентификации неизвестного материала. Большие отклонения в абсолютном прогибе (очевидные в инкрементальном прогибе (таблица 3), которые должны были быть постоянными) могут легко искажать среднее значение модуля упругости для материала, когда получаются алгебраически для всех полученных значений прогиба. Стандартная дисперсия оказалась равной 7,89% от среднего значения всех этих значений, поместив значение где-то между 31 503 880 фунтов на квадратный дюйм и 26 896 120 фунтов на квадратный дюйм и в среднем около 29 200 000 фунтов на квадратный дюйм, как показано в таблице (таблица 4).

Анализ трендов на графике модуля упругости (таблица 3) был выполнен путем умножения констант в уравнении отклонения (E1) на наклон линии, образованной измерениями изменения абсолютного отклонения в зависимости от силы. Этот результат 28,144,715,960 фунтов на квадратный дюйм добавляет достоверности алгебраически полученному модулю, будучи относительно близким к среднему и хорошо в пределах вычисленной границы погрешности. На измерения, полученные в лаборатории, могла повлиять ошибка, если бы аппарат для сгибания луча не был построен достаточно плотно – это произошло в самом начале в лаборатории, и в результате несколько измерений были отброшены и повторно взяты.

Учитывая сравнительную долговечность / жесткость никелевой стали (модуль упругости или модуль Юнга – и модуль упругости при растяжении для некоторых распространенных материалов, nd), в дополнение к его устойчивости к коррозии и постоянной деформации он (почти вдвое больше, чем у железа (модуль упругости) эластичности для металлов, nd)) рекомендуется, чтобы он был повторно использован в компоненте в новом строительстве. Испытуемый материал был в основном безупречным и не имел коррозии, что опять-таки было свойством никелевой стали, и, несмотря на его прямоугольную форму, которая испытывала большую деформацию, чем его квадратный аналог (см. Рис. 1), материал все еще мог бы быть очень полезен современная конструкция, допускающая, чтобы нагрузка на нее не превышала допустимого.

Как указано в лаборатории, степень ошибки, полученной при измерении результатов, могла бы быть снижена, если бы системные ошибки, приводящие к созданию лабораторных материалов, были замечены ранее. Из-за характера задействованного уравнения (например, точных измерений при приложении силы) и напряжения, удерживаемого системой материалов, используемых в лаборатории, наличие большего количества времени для деликатного позиционирования этих материалов также помогло бы уменьшить степень ошибки, испытываемой .

Наличие двух методов получения модуля Юнга для неизвестного материала определенно придало проекту большую степень уверенности. Если бы два метода не имели приемлемых значений и допустимых погрешностей, это бросило бы тень сомнения на заключение, сделанное командой.

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

    Поделиться сочинением
    Ещё сочинения
    Нет времени делать работу? Закажите!

    Отправляя форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и обработкой ваших персональных данных.