試驗(yàn)四彎扭組合變形時(shí)地應(yīng)力測定

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)四彎扭組合變形時(shí)的應(yīng)力測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .用電測法測定平面應(yīng)力狀態(tài)下的主應(yīng)力大小及其方向,并與理論值進(jìn)行比擬.2 .測定彎扭組合變形桿件中的彎矩和扭矩分別引起的應(yīng)變,并確定內(nèi)力分量彎矩和扭矩的實(shí)驗(yàn)值.3 .進(jìn)一步掌握電測法和電阻應(yīng)變儀的使用.了解半橋單臂,半橋雙臂和全橋的接線方法.二、實(shí)驗(yàn)儀器1 .彎扭組合實(shí)驗(yàn)裝置.2 .YJ-28-P10R靜態(tài)數(shù)字應(yīng)變儀,或者YJ-31電阻應(yīng)變儀.三、實(shí)驗(yàn)原理和方法彎扭組合變形實(shí)驗(yàn)裝置如圖5-1所示,它由薄壁管1、扇臂2、鋼索3、手輪4、加圖4-1彎扭組合實(shí)驗(yàn)裝置文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)載支座5、加載螺桿6、載荷傳感器7、鋼索接頭8、底座9、電子秤10

2、和固定支架11組成.鋼索一端固定在扇臂端,另一端通過加載螺桿、載荷傳感器與鋼索接頭固定,實(shí)驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)動手輪,加載螺桿和載荷傳感器都向下移動,鋼索受拉,載荷傳感器就有電信號輸出,此時(shí)電子秤數(shù)字顯示出作用在扇臂的載荷值,扇臂端的作用力傳遞到薄壁管上,使管產(chǎn)生彎扭組合變形.薄壁圓管材料為鋁,其彈性模量E=70GPa泊松比產(chǎn)0.33,管的平均直徑D)=37mm,壁厚t=3mm圖4-2圖4-3A、B、C、D點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)薄壁圓管彎扭組合變形受力如簡圖4-2所示.I-I截面為被測位置,該截面上的內(nèi)力有彎矩和扭矩.取其前、后、上、下的A、B、GD為被測的四個(gè)點(diǎn),其應(yīng)力狀態(tài)見圖4-3(截面I-I的展開

3、圖).每點(diǎn)處按-45、0、+45方向粘貼一片45的應(yīng)變花,將截面I-I展開如圖4-4(a)所示.四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法1 .確定主應(yīng)力大小及方向：彎扭組合變形薄壁圓管外表上的點(diǎn)處于平面應(yīng)力狀態(tài),用應(yīng)變花測出三個(gè)方向的線應(yīng)變后,可算出主應(yīng)變的大小和方向,再應(yīng)用廣義胡克定律即可求出主應(yīng)力的大小和方向.主應(yīng)力_E11-122-1.2=JT-工545-.5-0-01,:；：45-1-JL22(1)主方向二-45-；45tan2：=竺遭(2)；0-；45門,、45-；0式中：匕5.、%、,45.分別表示與管軸線成h5.、%、.5.方向的線應(yīng)變2.單一內(nèi)力分量或該內(nèi)力分量引起的應(yīng)變測定：(1)彎矢IM及其所引

4、起的應(yīng)變測定(a)彎矩引起正應(yīng)變的測定：用上、下(即BD兩點(diǎn))兩測點(diǎn)兩片方向的應(yīng)變片組成圖8-4b所示半橋測量線路,測得BD兩處由于彎矩引起的正應(yīng)變dsM=2式中：Sds應(yīng)變儀的讀數(shù)應(yīng)變輸一一由彎矩引起的軸線方向的應(yīng)變(b)彎矩M的測定:文檔大全圖4-4假設(shè)薄壁圓管的彈性模量E及橫截面尺寸,那么可根據(jù)上面所測得的 SM,用下實(shí)用松0270270(a)截面I-1展開(d)扭矩B式計(jì)算被測截面的彎矩M文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)M=；MEW=dsEW-(4)2W-薄壁圓管橫截面的抗彎截面模量(2)扭矩T及其所引起剪應(yīng)變的測定：(a)扭矩引起剪應(yīng)變的測定：用A、C兩測點(diǎn)方向的四片應(yīng)變組

5、成圖5-4d所示的全橋測量線路,可測得扭矩引起剪應(yīng)變的實(shí)驗(yàn)值為：dsn=一(5)2(b)扭矩T的測定假設(shè)材料彈性常數(shù)E、科及其橫截面積為,根據(jù)上面所得的K,用下式計(jì)算出截面的扭矩為E-;dsWD41.口pW薄壁圓管的抗扭截面模量.3.為了與理論計(jì)算值進(jìn)行比擬,對所加載荷大小進(jìn)行限制和顯示,并測量有關(guān)幾何尺寸,計(jì)算出被測截面的內(nèi)力分量及測點(diǎn)的應(yīng)力分量：彎矩正應(yīng)力理論值:扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力理論值：T(8)Wp、一:.22王應(yīng)力：仃1.2=；).)十七(9)22,、王方向：tun=-(10)日CD四個(gè)測點(diǎn)的主應(yīng)力大小和方向的理論值,然后與實(shí)實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)值進(jìn)行比擬分析.T二21口nWp(6)根據(jù)上式可分別求出文

6、檔大全五、實(shí)驗(yàn)步驟1.將傳感器電源及信號線與電子秤聯(lián)接,將應(yīng)變儀與預(yù)調(diào)平衡箱聯(lián)接.2.翻開應(yīng)變儀,預(yù)熱15分鐘.3 .主應(yīng)力測定.(1)將A、BCD上各應(yīng)變片按圖5-4c半橋方式接入電阻應(yīng)變儀,各應(yīng)變片共用一片溫度補(bǔ)償片.(2)用標(biāo)準(zhǔn)電阻調(diào)R=0000,根據(jù)被測試件應(yīng)變片的靈敏系數(shù),計(jì)算出標(biāo)定值.然后翻開標(biāo)定開關(guān),使前面板顯示出標(biāo)定值,關(guān)標(biāo)定開關(guān),拆下標(biāo)準(zhǔn)電阻.(3)調(diào)被測點(diǎn)電阻平衡.(4)采用增量法逐級加載,每次0.1kN.0.1kN初載荷調(diào)零0.2kN讀出測量值0.3kN讀出測量值0.4kN讀出測量值卸載.4 .彎矩測定：(1)將B、D兩點(diǎn)方向的應(yīng)變片按圖5-4b的方式接成半橋.(2)下同

7、主應(yīng)力測定.5 .扭矩測定：(1)將A、C兩點(diǎn)方向和方向接的應(yīng)變片按圖5-4d的方式接成全橋.(2)下同主應(yīng)力測定.6 .實(shí)驗(yàn)結(jié)束,將儀表恢復(fù)原狀.六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 .寫出實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)設(shè)備并繪制裝置簡圖.2 .繪出實(shí)驗(yàn)圓管試樣受力簡圖,簡述實(shí)驗(yàn)過程.3 .算出測點(diǎn)A處的主應(yīng)力的實(shí)測平均值和該點(diǎn)理論值,并加以比擬,求出相對誤文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)差.4 .畫出A點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)圖主應(yīng)力大小和方向.5 .實(shí)驗(yàn)記錄和數(shù)據(jù)表格可參考表4-1、表4-2和表4-3.表4-1A、B、C、D各點(diǎn)的讀數(shù)應(yīng)變載荷/kN讀數(shù)應(yīng)變小ABFF-450o0+450-45000+450d增量最正確M/g/表4-2I-I截面上彎矩、剪力和扭矩引起的應(yīng)變載荷/kN讀數(shù)應(yīng)變小FF彎矩d剪力ed扭矩8d增量最正確值/1L文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)表4-3A、B、C、D各點(diǎn)的應(yīng)力數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)參處