圓管彎扭實驗

1、關(guān)于圓管彎扭實驗第一張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月實驗?zāi)康?、學(xué)習(xí)電測實驗的全過程。本實驗從按實驗要求制定貼片方案，粘貼電阻片、引線、編號到測量所貼電阻片的應(yīng)變，以及用不同組橋方式分離內(nèi)力的一整套實驗過程都由同學(xué)自己來完成。2、學(xué)習(xí)測定一點應(yīng)力狀態(tài)的方法。3、學(xué)習(xí)利用各種組橋方式測量內(nèi)力的方法。4、學(xué)習(xí)電阻片的粘貼方法。5、進一步熟悉電測法的基本原理與操作方法。第二張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月二. 工程背景 車床、銑床受彎扭聯(lián)合作用的構(gòu)件，在工程中比比皆是?，F(xiàn)僅舉幾例加以說明。1. 工廠中用于機械加工的車床、銑床等主軸就是一種典型的復(fù)合受力形式，主軸的內(nèi)力彎矩、扭矩、

2、軸力等。MkM內(nèi)力圖P第三張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月二. 工程背景 汽車 2. 汽車在崎嶇道路上行駛時，車架處于復(fù)合受 力狀態(tài)下。 其內(nèi)力有彎矩、扭矩。第四張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月二. 工程背景 自行車 3. 自行車的拐臂，由于腳踏板的受力點與拐臂不在同一中心線上，拐臂的內(nèi)力既有彎矩，又有 扭矩。第五張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月三.理論分析及布片方案討論實 驗 裝 置P741625圓管試件；拐 臂；加 力 點；固 定 端；測量截面；電阻應(yīng)變片；電阻應(yīng)變儀。3第六張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月思考題在討論之前請認(rèn)真思考下列問題：圓管受那

3、些內(nèi)力作用，它們沿軸線是如何分布的；畫出指定點A,B的應(yīng)力狀態(tài)圖；測定一點平面應(yīng)力狀態(tài)時需要貼幾枚電阻片，如何布置；測定彎矩、扭矩時，電阻片如何布置；如果要求用半橋、對臂、全橋分別測出指定截面的彎矩、扭矩，如何選擇電阻片；選擇布片位置的原則是什么；為了提高實驗精度，在布片時應(yīng)注意什么問題。第七張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月布片方案要求自己設(shè)計布片方案，該方案應(yīng)滿足以下要求：1.能測定一點應(yīng)力狀態(tài)。2.能分離出截面內(nèi)力。3.用的應(yīng)變片數(shù)量越少越好，包括補償片 每組只有10片應(yīng)變片。第八張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng)力狀態(tài)分析=+xxxxxyxyxyxy上表面第九張，PP

4、T共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 單向壓縮狀態(tài) 在45與135上的分量xx222222在45 方向上的應(yīng)力45 為 在135 方向上的應(yīng)力135 為2-2-45135xx-應(yīng)力圓第十張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月純剪應(yīng)力狀態(tài) 在45 與 135 上的分量xyxy在45 方向上的應(yīng)力45 為 + 在135 方向上的應(yīng)力135 為 45135xyxy應(yīng)力圓第十一張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月各應(yīng)變片內(nèi)所含應(yīng)變分量及方向自行分析每片應(yīng)變片所含的應(yīng)變分量。根據(jù)每片的應(yīng)力分量，再確定組橋方案。第十二張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月在45斜截面上應(yīng)力狀態(tài)45135222

5、222=+疊加222+2+ -2 -2第十三張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月四.實驗內(nèi)容及要求測量表面A點的一點應(yīng)力狀態(tài)，求出各個應(yīng)力分量，并得出主應(yīng)力的大小及主方向；利用半橋、對臂、全橋等組橋方式，分別測出彎矩My與扭矩Mk各自所引起的應(yīng)變值。每項測試內(nèi)容的數(shù)據(jù)，需要重復(fù)加卸載兩個循環(huán)以上，以保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定和可靠。要求兩次的測量得到的應(yīng)變差之間小于5%。第十四張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月用廣義虎克定律 計算測點的平面應(yīng)力狀態(tài)將測量結(jié)果代入公式，可得到第十五張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月計算測點的主應(yīng)力與主方向與軸線的夾角第十六張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于20

6、22年6月實驗原始數(shù)據(jù)測量空心圓管的內(nèi)外經(jīng)；測量加力點到測量截面的距離L，加力點到圓管中心的距離Lk,；初載荷 P0 = 200 N，末載荷 Pn 1200 N；鋼材的彈性模量 E 2.06105MPa；鋼材的泊松系數(shù) 0.28；電阻片靈敏系數(shù) K片 2.08；設(shè)電阻應(yīng)變儀靈敏系數(shù) K儀 2.08；試驗機加載速度 2 mm / min。第十七張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月實驗報告要求將各類原始數(shù)據(jù)整理成表格；根據(jù)所測應(yīng)變值計算一點應(yīng)力狀態(tài)；計算主應(yīng)力 1 ，2及主方向并與理論值比較，計算相對誤差；根據(jù)各種組橋方式測出的應(yīng)變，計算出彎矩與扭矩，并與理論值比較，計算誤差（建立Mi=f(

7、)）；對測量結(jié)果進行分析討論，分析誤差來源，比較各種組橋方式的利弊；根據(jù)本實驗的目的與要求提出自己的布片方案（用最少的應(yīng)變片）；體會與收獲。第十八張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng)知道課后的幾個思考題 本次實驗課完成后，應(yīng)知道： 外力如何簡化到測量截面上； 如何測一點應(yīng)力狀態(tài)； 如何分離內(nèi)力； 使用電橋的目的； 在哪個方向上正應(yīng)力最大； 在某個方向上正應(yīng)力為零，那該方向上的正應(yīng)變也為零嗎？ 剪應(yīng)變?nèi)绾螠y，90？ 剪應(yīng)變在哪個方向上引起的線應(yīng)變最大; 剪力如何得到，Q對XY平面產(chǎn)生何影響？第十九張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月附 1/4橋測量的操作步驟按順序?qū)⒃嚰险迟N的各個應(yīng)變片（工作片）接到每個通道的AB接線端上，BB為短接狀態(tài)；將溫度補償片接到公共端；運行軟件或按聯(lián)機鍵，自動檢測聯(lián)機狀態(tài)；在參數(shù)設(shè)置界面，設(shè)置各測量點連接形式為應(yīng)變 1-1 和設(shè)置各測量點靈敏系數(shù)等參數(shù)；在初始載荷時先在自動平衡狀態(tài)按自動平衡，顯示測量的自動平衡結(jié)果；然后轉(zhuǎn)到試采樣狀態(tài)，按開始測量鍵采樣一次，顯示初始值，檢查測量數(shù)據(jù)有無問題；正式實驗時轉(zhuǎn)到掃描采樣狀態(tài)，在初始載荷下按掃描采樣采樣一次，顯示初始值；在加載過程中，達(dá)到每個預(yù)定的載荷時，按掃描采樣進行一次采樣；實驗完成后，打印或拷貝數(shù)據(jù)。第二十張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月選擇