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文档简介

1、KB目录建筑力学教学大纲2建筑力学实验大纲10建筑力学实验计划12建筑力学实验指导书13建筑力学教学大纲课程编号:050004课程名称:建筑力学学时/学分:54/3先修课程:高等数学适用专业:建筑学开课系或教研室:城建学部土木工程系一、课程性质与任务1课程性质:建筑学专业的学科基础课。2课程任务:本课程的主要任务是使学生了解一般工程结构的受力特点,掌握构件和简单结构的强度、刚度和稳定性的基本计算方法,了解材料的一些主要力学性能。二、课程教学基本要求1.理论教学54学时。2.作业次数:不少于8次。3.考核方式:本课程总评成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成。平时成绩占30%,包括作业和实验两部

2、分;期末考试成绩占70%。三、教学基本要求第1章 绪论1.基本内容1)结构与构件2)刚体变形固体及其基本假设3)杆件变形的基本形式4)建筑力学的任务和内容5)荷载的分类基本假设,杆件变形的基本形式、建筑力学的任务和内容、荷载的分类。2.基本要求:了解建筑力学课程的性质、任务和基本假设,了解杆件变形的基本形式,了解荷载的分类。3.重点与难点:重点:建筑力学的任务;杆件变形的基本形式及荷载的分类。难点:无。第2章 结构计算简图、物体受力分析1.基本内容1)约束与约束力2)结构计算简图3)物体受力分析2.基本要求:熟练掌握各类约束及其产生的反力,熟练掌握物体的受力分析方法和受力图的绘制。3.重点与难

3、点:重点:各类约束及其产生的反力;受力图的绘制难点:物体系统的受力分析。第3章 力系简化的基础知识1.基本内容1)平面汇交力系的合成与平衡条件2)力对点的矩3)力偶力偶矩4)平面力偶系的合成与平衡条件5)力的等效平移2.基本要求:熟练掌握平面汇交力系的合成与平衡条件,熟悉力矩的概念和计算,熟悉力偶及力偶矩的概念,熟练掌握平面力偶系的合成与平衡,熟练掌握力的等效平移。 3.重点与难点:重点:汇交力系的合成与平衡;力矩的概念和计算;力偶及力偶矩的概念;力偶系的合成与平衡,力的等效平移。难点:汇交力系的合成与平衡。力的等效平移第4章 平面力系的简化与平衡方程1.基本内容1)平面任意力系向一点的简化&

4、#160;主矢和主矩2)平面任意力系简化结果的讨论3)平面任意力系的平衡条件 平衡方程4)平面平行力系的平衡方程5)物体系的平衡问题2.基本要求:掌握平面任意力系向一点简化的方法和结果,熟练掌握平面任意力系的平衡条件的应用,熟练掌握物体系统的平衡分析。3.重点与难点:重点:力系向一点的简化;平面任意力系的平衡条件及其应用;物体系统的平衡分析。难点:物体系统的平衡分析。第5章 平面体系的几何组成分析1.基本内容1)几何不变与几何可变体系的概念2)刚片自由度 联系的概念3)几何不变体系的组成规则4)静定结构和超静定结构常见的结构形式2.基本要求:了解几何组成分析的目的,理解自由

5、度、联系的概念,熟悉几何不变体系的基本组成规则,熟练掌握几何组成分析的方法和步骤。3.重点与难点:重点:自由度、联系的概念;几何不变体系的基本组成规则及其应用。难点:体系的几何组成分析。第6章 静定结构的内力计算1.基本内容1)杆件的内力 截面法2)内力图-轴力、剪力和弯矩图3)弯矩、剪力、分布荷载集度之间的关系4)用叠加法作剪力图和弯矩图5)静定平面刚架6)三铰拱7)静定平面桁架8)各种结构形式及悬索的受力特点2.基本要求:熟练掌握内力的概念及计算方法,熟练掌握内力图的绘制,熟悉弯矩、剪力、分布荷载集度的关系,熟练掌握叠加法,了解三铰拱和其他结构的受力特点。3.重点与难点:重点:内

6、力的计算;内力图的绘制和特征;叠加法。难点:内力图特征在内力图绘制过程中的应用;叠加法。第7章 轴向拉抻与压缩1.基本内容1)轴向拉伸与压缩的概念及实例2)直杆轴向拉伸(压缩)时横截面上的正应力3)许用应力、强度条件4)材料拉伸或压缩时的变形5)材料的力学性质2.基本要求:了解轴向拉伸与压缩变形和应力的概念,掌握轴向拉伸与压缩构件的强度计算和变形计算,了解低碳钢等常见材料的力学性质。3.重点与难点:重点:轴向拉压杆的应力计算和变形计算。难点:无。第8章 剪切和扭转1.基本内容1)剪切的概念及实例2)连接接头的强度计算3)扭转的概念及实例4)扭矩的计算扭矩图5)圆轴扭转时的应力和变形6)圆轴扭转

7、时的强度条件和刚度条件2.基本要求:了解剪力、名义剪应力。了解挤压和挤压应力。掌握剪切和挤压的实用计算和强度条件。掌握扭矩的计算、圆轴扭转时的极惯矩、抗扭截面模量。掌握圆轴扭转时的强度和刚度条件。3.重点与难点:重点:剪切的概念,圆轴扭转时的应力和变形,圆轴扭转时的强度条件和刚度条件。难点:剪切和挤压的实用计算,圆轴扭转时的强度和刚度计算。第9章 梁的应力1.基本内容1)平面弯曲的概念及实例2)梁的正应力3)常用截面的惯性矩、平行移轴公式4)梁的切应力5)梁的强度条件6)提高梁弯曲强度的主要途径2.基本要求:熟悉梁的应力计算和强度校核,熟练掌握惯性矩的概念和计算,了解提高梁强度的主要途径。3.

8、重点与难点:重点:惯性矩的概念和计算;梁的应力计算和强度校核。难点:惯性矩的概念和计算。第10章 组合变形1.基本内容1)组合变形的概念2)斜弯曲3)拉伸(压缩)与弯曲的组合变形4)偏心拉伸(压缩)2.基本要求:了解组合变形的概念和实例。掌握斜弯曲、拉(压)与弯曲的组合变形、偏心拉伸(压缩)、扭转和弯曲的强度校核。3.重点与难点:重点:组合变形的概念,弯曲、拉(压)与弯曲的组合变形、偏心拉伸(压缩)、扭转和弯曲的强度校核。难点:弯曲、拉(压)与弯曲的组合变形、偏心拉伸(压缩)、扭转和弯曲的强度校核。第11章 梁和结构的位移1.基本内容1)概述2)梁挠曲线近似微分方程及其积分3)叠加法4)单位荷

9、载法5)图乘法6)线弹性体的互等定理7)结构的刚度校核2.基本要求:熟悉梁截面的位移,了解梁的挠曲线方程,熟练掌握单位荷载法和图乘法,了解互等定理,掌握梁的刚度校核。3.重点与难点:重点:单位荷载法;图乘法难点:图乘法。第12章 力法1.基本内容1)超静定结构的概念和超静定次数的确定2)力法的典型方程3)用力法计算超静定结构2.基本要求:了解超静定结构的特点和超静定次数的确定,了解力法的原理和步骤,能应用力法求解常见超静定结构的内力。3.重点与难点:重点:力法的原理和步骤。难点:无。第十五章 压杆稳定1.基本内容1)压杆稳定的概念2)提高压杆稳定性的措施2.基本要求:了解压杆稳定的概念。了解提

10、高压杆稳定性的措施。3.重点与难点:重点:压杆稳定、临界压力的概念,提高压杆稳定性的措施。难点:无四、学时分配表章序内容课时备注11绪论222结构计算简图、物体受力分析433力系简化的基础知识444平面力系的简化与平衡方程855平面体系的几何组成分析266静定结构的内力计算1077轴向拉伸与压缩288剪切和扭转299梁的应力61010组合变形21111梁和结构的位移41212力法41315压杆稳定2机动2合计54五、教材及参考书教材:建筑力学上册, 主编:杨力彬 赵萍出版社:机械工业出版社出版或修订时间:2009年5月第二版教材类别:教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材,土木类高职高专教

11、材参考书:工程力学, 主编:北京科技大学 东北大学出版社:高等教育出版社出版或修订时间:1997年工程力学上册主编:王振波 张宪宾出版社:中国水利水电出版社出版或修订时间:2006年第一版教材类别:中国土木工程学会教育工作委员会江苏分会组织,应用型本科土木工程专业规划教材执笔:张朝新 周楚兵审定:张朝新建筑力学实验大纲 课程编号:050004课程名称:建筑力学实验实验总学时数:8适用专业:工程管理承担实验室:材料性能实验室s101、电测实验室s102一、实验教学的目的和要求实验是建筑力学的必修环节,主要是为了加强教学实践,提高学生动手能力,加深学生对课堂教学内容的理解和掌握。教学内容与基本要求

12、1、低碳钢、铸铁的拉伸及压缩实验2、低碳钢及铸铁的扭转实验3、梁的弯曲正应力实验4、弯扭组合变形试验要求学生掌握用万能材料试验机验证材料的基本性能(拉压扭转);使用静态应变仪进行简单的电测法,并用电测法来验证理论教学中基本假设和推导,以及分析实验误差产生的原因。二、实验项目名称和学时分配序号实验项目名称学时数必/选开01低碳钢及铸铁的拉压实验2必开02低碳钢及铸铁的扭转实验2必开03梁的弯曲正应力实验2必开04弯扭组合变形实验2必开三、单项实验的内容和要求(包括实验分组人数要求) 01低碳钢及铸铁的拉压试验(每小组6人):要求学生学会万能材料试验机的使用方法,并用之来验证低碳钢和铸铁的拉压性能

13、02低碳钢及铸铁的扭转实验(每小组6人):要求学生学会扭转试验机的使用方法,并用之来验证低碳钢和铸铁的扭转性能03梁的弯曲正应力实验(每小组2人):学习使用静态应变仪,初步掌握电测方法;测量纯弯曲梁上应变随高度的分布规律,验证平面假设的正确性04弯扭组合变形实验(每小组2人):测量薄壁圆管在弯曲和扭转组合变形下,其表面一点的主应力大小及方位;掌握用电阻应变花测量某一点主应力大小及方位方法;将测点主应力值与改点主应力的理论值进行比较分析四、使用教材及参考书教材:建筑力学 主编:杨力彬 赵萍 出版社:机械工业出版社五、实验的考核形式学生提交实验数据及实验报告,进行统一打分。执笔:(实验负责人或任课

14、教师)孔令毫审定:(系或教研室主任签字) 日期:建筑力学实验计划一、实验的性质建筑力学实验是必修的实验环节。二、实验目的 要求学生掌握用万能材料试验机验证材料的基本性能(拉压);使用扭转试验机验证材料的扭转性能;用静态应变仪进行简单的电测法,用电测法来验证理论教学中基本假设和推导,并分析实验误差产生的原因。三、实验的内容1、低碳钢及铸铁的拉伸、压缩实验2、低碳钢及铸铁的扭转实验3、梁的弯曲正应力实验4、弯扭组合变形实验四、实验时间1、低碳钢及铸铁的拉伸、压缩实验 2个学时2、低碳钢及铸铁的扭转实验 2个学时3、梁的弯曲正应力实验 2个学时4、弯扭组合变形实验 2个学时五、实验地点材料性能实验室

15、101,电测实验室102六、指导教师名单、职称孔令毫七、学生名单及分组情况详见课表八、实习(实训)考核方式实际操作、实验报告九、经费预算详见学期低值易耗品计划执笔:(课程负责人或任课教师签字)审定:(学部或系主任签字) 日期:建筑力学实验指导书 实验一 低碳钢和铸铁的拉伸实验一、实验目的要求 测定低碳钢的流动此处应为屈服极限极限、强度极限、延伸率、截面收缩率和铸铁的强度极限。 低碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象,绘出外力和变形间的关系曲线(曲线)。 较比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况。二、实验设备和仪器CMT5504/5105电子万能试验机、游标卡尺等安装试样及引伸计传感器三、拉伸

16、试件金属材料拉伸实验常用的试件形状如图所示。图中工作段长度称为标距,试件的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定,两端较粗部分是为了便于装入试验机的夹头内。为了使实验测得的结果可以互相比较,试件必须按国家标准做成标准试件,即或。对于一般板的材料拉伸实验,也应按国家标准做成矩形截面试件。其截面面积和试件标距关系为或,为标距段内的截面积。低碳钢拉伸铸铁拉伸四、实验方法与步骤一)、拉伸实验:、低碳钢的试件的准备:在试件中段取标距既100mm在标距两端用脚标规打上冲眼作为标志,用游标卡尺在试件标距范围内测量中间和两端三处直径(在每处的两个互相垂直的方向各测一次取其平均值)取最小值作为计算试件横截面面积用。

17、铸铁拉伸试件的准备用游标卡尺在试件标距范围内测量中间和两端三处直径取最小值作为计算试件横截面面积用。、操作步骤:1)、开电脑显示器电源,开控制器电源,开主机电源;2)、鼠标点击CMT5504/5105电子万能试验机SANS图标,进入联机参数界面,进入控制操作界面;3)、点击右侧上下按键使横梁上下移动至和适位置;4)、根据试样形式装上相应夹头;5)、设定试验方案和试验参数;6)、传感器初值置零;7)、安装试样及引伸计传感器;8)、点击(运行)按钮,开始试验,强化阶段取下引伸计传感器,试验结束自动停止,点击生成试验报告;9)、安装下一根试样,重复步骤8),直到所有试样全部试验结束;10)、打印试验

18、报告;11)、关主机,关电脑显示器电源,关控制器电源,取下拉断的试件,将断裂的试件紧对到一起,用游标卡尺测量出断裂后试件标距间的长度,按下式可计算出低碳钢的延伸率。将断裂的试件的断口紧对在一起,用游标卡尺量出断口(细颈)处的直径,计算出面积;按下式可计算出低碳钢的截面收缩率,12)、清理试验现场。二)、注意事项:1、更换试样夹持装置时,注意装置重心,防止装置倾倒砸伤人员或砸坏试验机;2、安装试样时注意尽可能对中;3、试验时在试样周围设置护栏,以防试样断裂瞬间飞出伤人;4、试验过程中发现意外情况,立即按下试验机机座上的红色急停按钮,请试验机管理人员检查。5、试验完毕清理并恢复试验现场,请试验机管

19、理人员检查试验机状况,做好试验记录。五、思考题(1) 由实验现象和结果比较低碳钢和铸铁的机械性能有何不同?(2) 实验时如何观察低碳钢的屈服极限?(3) 材料相同而标距分别为5 d0和10 d0的两种试件,其是否相同?为什么?实验二 低碳钢和铸铁的压缩实验一、实验目的(1)比较低碳钢和铸铁压缩变形和破坏现象。(2)测定低碳钢的屈服极限s和铸铁的强度极限b。(3)比较铸铁在拉伸和压缩两种受力形式下的机械性能、分析其破坏原因。(4)熟悉压力试验机和万能试验机的使用方法。二、仪器和设备(1)CMT5504/5105电子万能试验机。(2)游标卡尺。三、试件介绍根据国家有关标准,低碳钢和铸铁等金属材料的

20、压缩试件一般制成圆柱形试件。低碳钢压缩试件的高度和直径的比例为3:2,铸铁压缩试件的高度和直径的比例为2:1。试件均为圆柱体。四、实验原理及方法压缩实验是研究材料性能常用的实验方法。对铸铁、铸造合金、建筑材料等脆性材料尤为合适。通过压缩实验观察材料的变形过程、破坏形式,并与拉伸实验进行比较,可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响,从而对材料的机械性能有比较全面的认识。 低碳钢压缩时也会发生屈服,但并不象拉伸那样有明显的屈服阶段。因此,在测定Ps时要特别注意观察。在缓慢均匀加载下,当材料发生屈服时,读数增加缓慢甚至减小,这时对应的载荷即为屈服载荷Ps。屈服之后加载到试件产生明显变形即停止加载

21、。这是因为低碳钢受压时变形较大而不破裂,因此愈压愈扁。横截面增大时,其实际应力不随外载荷增加而增加,故不可能得到最大载荷Pb,因此也得不到强度极限,所以在实验中是以变形来控制加载的。铸铁试件压缩时,在达到最大载荷Pb前出现较明显的变形然后破裂,此时试验机读数迅速减小,读取最大载荷Pb值,铸铁试件最后略呈变形,断裂面与试件轴线大约呈45°。五、实验步骤1)测量试件的直径和高度。测量试件两端及中部三处的截面直径,取三处中最小一处的平均直径计算横截面面积。2)将试件放在试验机活动台球形支撑板中心处。3)、设定试验方案和试验参数;对于低碳钢,要及时记录其屈服载荷,超过屈服载荷后,继续加载,将

22、试件压成鼓形即可停止加载。铸铁试件加压至试件破坏为止。4)、初值置零;5)、点击开始试验按钮,开始试验,试验结束自动停止,生成试验报告;6)、安装下一根试样,重复步骤8),直到所有试样全部试验结束;重复步骤3-5)7)、打印试验报告;六、实验结果(1)读取记录低碳钢的屈服极限 (2.1)(2)读取记录铸铁的强度极限 (2.2)其中,为试件实验前最小直径。七、思考题(1)为何低碳钢压缩测不出破坏载荷,而铸铁压缩测不出屈服载荷?(2)根据铸铁试件的压缩破坏形式分析其破坏原因,并与拉伸作比较?(3)通过拉伸与压缩实验,比较低碳钢的屈服极限在拉伸和压缩时的差别?(4)通过拉伸与压缩实验,比较铸铁的强度

23、极限在拉伸和压缩时的差别?实验三 低碳钢和铸铁的扭转实验一、实验目的1观察低碳钢的扭转破坏现象,并测定其剪切屈服极限s和剪切强度极限b;2观察铸铁的扭转破坏现象,并测定其剪切强度极限b。二、实验设备1RNJ-500微机扭转实验机。2游标卡尺。三、试件采用圆形截面试件,直径d =10mm,标距=100mm。四、实验原理金属材料的剪切机械性能,常用扭转破坏实验测定。由于试件受到扭矩作用后,材料完全处于纯剪切应力状态,因此,无论是塑性还是脆性材料,均可通过扭转破坏实验进行强度和塑性的测定。材料不同,其抗剪强度及破坏形式也就不同。对于低碳钢试件,当扭矩超过比例极限后,其横截面上的材料屈服区域逐渐由外向

24、内扩展,直到占据大部分截面,这时,指示扭矩的测力几乎停止不动,但变形却在继续增加。1.低碳钢扭转下屈服点(也可用屈服点)、抗扭强度的计算式中为抗扭将截面模量。与求相似,低碳钢的抗扭强度可近似按下计算2 .铸铁抗扭强度的计算:铸铁的扭转曲线虽不是一直线,但是可以近似为一直线,其抗扭强度任可近似的与用圆轴受扭时候的剪应力公式计算,即由于低碳钢材料在纯剪切应力状态下,其抗正断能力高于抗剪断能力,故低碳钢试件将沿最大剪应力所在的横截面 剪断,断口平齐。呈现了切断的特征。而铸铁材料在纯剪切应力状态下,其抗正断能力低于抗剪断能力,所以,铸铁试件将从其表面某一最弱处,沿与轴线呈的螺旋状曲面被拉断,呈现正断断

25、口的特征。五、实验方法与步骤一)、低碳钢和铸铁的扭转实验:、试件的准备:用游标卡尺在试件标距范围内测量中间和两端三处直径(在每处的两个互相垂直的方向各测一次取其平均值)取最小值作为计算试件横截面面积用。、操作步骤:1)、开电脑显示器电源,开控制器电源,开主机电源;2)、鼠标点击电子扭转实验机图标,进入参数界面,单击主屏单菜通讯项点击联机按钮,进入控制操作界面;系统显示窗口显示PC字样。3)、根据试样形式,点击转动按键至使夹头转至和适位置;安装试样拧紧内螺栓;4)、设定试验方案和试验参数;5)、各数据初值置零;6)、点击开始试验按钮,开始试验,试验结束自动停止,保存试验结果;7)、提取试验结果,

26、结果显示,读取各参数并记录;8)、安装下一根试样,重复步骤8)重复步骤3-7,直到所有试样全部试验结束;9)、打印试验报告;10)、关主机,关电脑显示器电源,关控制器电源,取下扭断的试件。思考题(1)低碳钢和铸铁在扭转破坏有什么不同想象?断口有何不同?试分析其原因。(2)结合已经做过的拉伸、压缩和扭转试验,你能根据断口来判断试样的材料和受什么力而断裂破坏的吗?实验四 纯弯曲梁正应力分布电测实验一、实验目的(1)学习使用电阻应变仪,初步掌握电测方法。(2)测量纯弯曲梁上应变随高度的分布规律,验证平面假设的正确性。二、实验设备(1)纯弯曲梁实验装置。(2)YE2538A程控静态电阻应变仪。(3)温

27、度补偿块。三、实验原理和方法纯弯曲梁实验装置如图4.1所示,简支于A、B两点,在对称的C、D两点通过杠杆加载使梁产生弯曲变形,CD梁受纯弯曲作用。在梁承发生纯弯曲变形梁段的侧面上,沿与轴线平行的不同高度的线段上粘贴有五个应变片作为工作片,另外在梁的右支点以外粘贴有一个应变片作为温度补偿片。图4-1 矩形截面梁的纯弯曲将五个工作片和温度补偿片的引线以1/4桥公共补偿法形式分别接入电阻应变仪后面板上的五个通道中,组成五个电桥(其中工作片的引线接在每个电桥的和端,温度补偿片接在电桥的补偿1端上)。当梁在载荷作用下发生弯曲变形时,工作片的电阻值将随着梁的变形而发生变化,通过电阻应变仪可以分别测量出各对

28、应位置的应变值。根据胡克定律,可计算出相应的应力值。由材料力学可知,矩形截面梁受纯弯时正应力公式为 式中:M为弯距;y为中性轴至欲求应力点的距离;为横截面对z轴的惯性距。本实验采用逐级等量加载的方法加载,每次增加等量的载荷,测定各点相应的应变增量一次,即:初载荷为零,最大载荷为500N,等量增加的载荷为100N。分别取应变增量的平均值(修正后的值),求出各点应力增量的平均值。 (4.1) (4.2)把测量得到的应力增量与理论计算出的应力增量加以比较,从而可以验证公式的正确性,把上述理论公式中的按下式求出: (4.3)四、试验步骤1打开YE2538程控静态电阻应变仪电源,预热。2接线将应变片1-

29、8按多点1/4桥公共补偿法对各测量片接线,即将试样上的应变片分别接在应变仪所选1-8通道的A、B端。所选通道B、B间的连接片均应连上。将补偿片接在补偿1的接线端子上。3设置参数(1)测力通道(0通道)应设置二个参数。按、键,0通道和全桥形式指示灯亮。(注:i键的作用是保存数据,并回到待用状态;ii若0通道指示灯未亮,而10通道指示灯亮,则再按一下0/10键,就能切换至0通道,因为0、10两通道共用0/10键)。按、K键,再按数字键设置校正系数2.04。(注:应在闪烁的数字设置)按、R键,再按数字键设置载荷限值30000。(达30000就鸣叫报警,避免过载太多损坏试样。)(2)对测应变的各通道分

30、别设置参数,每个通道均应设置三个参数。按、(选择通道对应的)数字键、所选通道指示灯亮。按、BRID、2(或3)键,1/4桥和补偿1(或补偿2)指示灯亮。(注:按BR1D是设置桥路形式,“2”是使用补偿1的代号,“3”是使用补偿2的代号。设置的桥路形式应与接线一致)。按、K键,再按数字键设置灵敏系数2.04。(注:按K键有二个含意:对测力通道是设置校正系数;对测应变通道是设置应变片的灵敏系数)。按、R键,再按数字键设置电阻(120)。(注:按R键有二个含意:对测力通道是设置载荷限值;对测应变通道是设置应变片的电阻值)。5平衡各通道电桥。使试样处于完全不受载状态,按、BAL键,BAL指示灯亮。再依

31、次按各通道对应的数字键。仪器依次显示各通道的初始不平衡量,既1-8点有数字,并将该值存贮在仪器内。6测量按MEAS键,MEAS指示灯亮。按1-8点数字为0时,再缓慢加载,力显示屏(左屏)数字从0开始不断增加。每增加100N加载,依次按各(应变通道对应的)数字键,右屏上就依次显示各点应变值,记录之。共加载五级计500N,然后卸载。重复5,6两步骤,共测量三次。数据应以表格形式记录。注意:测量状态屏幕显示的力值是按BAL键以后增加的力。如果加载以后不卸载就按BAL键,则再按MEAS键以后,试样实际受的力将是按BAL以前的力值与屏幕显示值之和,使实际受力远远超过屏幕显示值,很可能导致试样甚至力传感器

32、因过载而损坏。所以一定要卸载以后再平衡。五、实验结果的整理(1)求出各测量点在等量载荷作用下,应变增量的平均值。(2)考虑到应变仪与应变片灵敏系数不同,按下式对应变增量的平均值进行修正得到实际的应变增量平均值 (4.4)式中分别为电阻应变仪和电阻应变片的灵敏系数。(3)以各测点位置为纵坐标,以修正后的应变增量平均值为横坐标,画出应变随试件高度变化曲线。(4)根据各测点应变增量平均值,计算测量的应力值。(5)根据实验装置的受力图和截面尺寸,先计算横截面对z轴的惯性距,再应用弯曲应力的理论公式,计算在等增量荷载作用下,各测点的理论应力增量值。(6)比较各测点应力的理论值和实验值,并按下式计算相对误

33、差 (4.5)(7)在量的中性层内,因,故只需计算绝对误差。(8)比较梁中性层的应力。由于电阻应变片是测量一个区域内的平均应变,粘贴时又不可能正好贴在中性层上,所以只要实测的应变值是一个很小的数值,就可以认为测试是可靠的。计算结果1.实测各点正应力: 1实=E1平均= (MPa) 2实=E2平均= (MPa) 3实=E3平均= (MPa) 4实=E4平均= (MPa) 5实=E5平均= (MPa)2.理论各点正应力: 弯矩增量平均值 M =1/2F平均a = (N·mm) 轴惯性矩 Iz= 1/12 bh3 = (mm4) 1理 = = (MPa) 2理 = = (MPa) 3理 =

34、 = (MPa) 4理 = = (MPa) 5理 = = (MPa)3.相对误差:测点编号12345相对误差×100%六、思考题(1)影响实验结果准确性的主要因素是什么?(2)在中性层上理论计算应变值,这是为什么?实验五、弯扭组合变形实验一、实验目的1测量薄壁圆管在弯曲和扭转组合变形下,其表面一点的主应力大小及方位。2掌握用电阻应变花测量某一点主应力大小及方位的方法。3将测点主应力值与该点主应力的理论值进行分析比较。二、实验装置及仪器1弯扭组合变形实验装置如图所示,装置上的薄壁圆管一端固定,另一端自由。在自由端装有与圆管轴线垂直的加力杆,该杆呈水平状态。载荷F作用于加力杆的自由端。此时,薄壁圆管发生弯曲和扭转的组合变形。在距圆管自由端为L1的横截面的A上顶面和B下底面处各贴有一个45°应变花如图。设圆管的外径为D,内径为d,载荷作用点至圆管轴线的距离为L2。 簿壁圆管主应力测量装置2静态电阻应变仪。3游标卡尺、钢尺等。三、试验步骤1打开应变仪电源,预热。2接线将应变片1-6按上方A点、下方B点、的多点1/4桥公共补偿法对各测量片接线,即将

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