Titel: | Versuchsmethode zur Ermittlung der Spannungsverteilung bei Torsion prismatischer Stäbe. |
Autor: | Hugo Anthes |
Fundstelle: | Band 321, Jahrgang 1906, S. 455 |
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Versuchsmethode zur Ermittlung der
Spannungsverteilung bei Torsion prismatischer Stäbe.
Von Dipl.-Ing. Hugo
Anthes.
(Fortsetzung von S. 444 d. Bd.)
Versuchsmethode zur Ermittlung der Spannungsverteilung bei Torsion
prismatischer Stäbe.
b) Versuchsergebnisse bei dem Rechteck
mit den Seiten b = 9,6 cm und h = 12 cm. (s.
Tab. 8 und Fig. 33–35).
\frac{b}{h}=0,8;\ \alpha_{\mbox{max}}=m_1\cdot \frac{2\,V}{b^2\,h};
Textabbildung Bd. 321, S. 455
Fig. 33. Rechteck.
Mittelwert von αmax = 0,067.
V = 8 ccm; m1
= 4,63. (2,2 v. H. Fehler.)
\alpha_{\mbox{am Ende a}}=m_2\cdot \frac{2\,V}{b\,h^2};
Textabbildung Bd. 321, S. 455
Fig. 34. Rechteck.
Mittelwert von
αam Ende
a= 0,058;
m2 =
5,01. (3,5 v. H. Fehler.)
Bestimmung von n:
Für Punkt 0 der Spannungskurven ist:
Mittelwert \frac{\partial^2\,u}{\partial\,y^2}=0,0059;
Mittelwert \frac{\partial^2\,u}{\partial\,z^2}=0,0112;
\frac{p}{S}=0,0171;
woraus
n=\frac{p}{S}\cdot \frac{b^3\,h}{4\,V}=5,67. (2,6 v. H. Fehler)
Textabbildung Bd. 321, S. 456
Fig. 35. Spannungsverteilung längs der beiden Hauptachsen beim Rechteck mit
9,6 × 12 ein Seitenlange; a. in der y-Achse; b. in der z-Achse.
Tabelle 8.
Querschnitt: Rechteck, Seite b = 9,6 cm;
Seite h = 12 cm;
Angewandtes Luftvolumen V = 8 ccm;
Abstand l = 59,6 cm; \frac{B}{G}=\frac{1}{4,9}.
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c. Versuchsergebnisse bei dem Rechteck
mit den Seitenlangen b = 9 cm, h = 14 cm. (s.
Tab. 9 und 10 und Fig. 36–39.)
\frac{b}{h}=0,643;\ \alpha_{\mbox{max}}=m_1\,\frac{2\,V}{b^2\,h};
Textabbildung Bd. 321, S. 457
Fig. 36. Rechteck
bei dem Versuche wurde zuerst eine Aufnahme mit einem
Luftvolumen V = 10 ccm gemacht (Fig. 37) und mit derselben Seifenhaut noch eine
zweite mit V = 15 ccm.Der Versuch ergibt die interessante Tatsache,
dass αmax
direkt proportional V ist. Es ist dies
natürlich nur denkbar, wenn die Durchbiegungen der Haut genügend klein
bleiben. (Fig. 38.)
Bei V = 10 ccm:
Mittelwert von αmax
= 0,073,
daher m1
= 4,14.
Bei V = 15 ccm:
Mittelwert von αmax
= 0,110 (5),
daher m1
= 4,18.
Mittelwert von m1
= 4,16. (2,8 v. H. Fehler).
\alpha_{\mbox{am Ende a}}=m_2\cdot \frac{2\,V}{b\,h^2}.
Bei V = 10 ccm:
Mittelwert von αam
Ende a
= 0,063,
also m2
= 5,56.
Bei V = 15 ccm:
Mittelwert von αam
Ende a
= 0,092 (5).
m
2
= 5,44.
Mittelwert m2
= 5,50. (2,3 v. H. Fehler.)
Bestimmung von n:
Bei V = 10 ccm ist für den Punkt 0 (Fig. 39):
\frac{\partial^2\,u}{\partial\,y^2}=0,0044;
\frac{\partial^2\,u}{\partial\,z^2}=0,0149;
\frac{p}{S}=0,0193.
Textabbildung Bd. 321, S. 457
Fig. 37. Rechteck
Textabbildung Bd. 321, S. 457
Fig. 38. Rechteck
Bei V = 15 ccm ist für den Punkt 0:
\frac{\partial^2\,u}{\partial\,y^2}=0,0069(5);
Tabelle 9.
Querschnitt: Rechteck, Seite b = 9 cm,
Seite h = 14 cm.
Angewandtes Luftvolumen V = 10
ccm.
Abstand l = 60,3 cm. \frac{B}{G}=\frac{1}{4,8}.
Textabbildung Bd. 321, S. 458
Tabelle 10.
Querschnitt: Rechteck, Seite b = 9 cm;
Seite h = 14 cm.
Angewandtes Luftvolumen V = 15
ccm.
Abstand l = 60,3 cm; \frac{B}{G}=\frac{1}{4,8}.
Textabbildung Bd. 321, S. 458
Textabbildung Bd. 321, S. 459
Fig. 39. Spannungsverteilung längs der beiden Hauptachsen beim Rechteck mit 9
× 14 cm Seitenlänge; a. in der z-Achse; b. in der y-Achse.
\frac{\partial^2\,u}{\partial\,z^2}=0,0221(5);
\frac{p}{S}=0,0291.
Da
n=\frac{p}{S}\cdot \frac{b^3\,h}{4\,V},
so ist:
n1 =
4,92; n'1
= 4,95.
wo n1 und n'1 die
sich bei V = 10 ccm und V
= 15 ccm ergebenden Werte von n bedeuten.
Mittelwert n = 4,93 (5) (Fehler 1,2
v. H.)
(Schluss folgt.)