弯扭实验2015版ppt课件

1、选择布片位置的原那么是什么；选择布片位置的原那么是什么；为了提高丈量精度，在布片时应留意什么问题。为了提高丈量精度，在布片时应留意什么问题。 工厂中用于机械加工的车床，其主轴就工厂中用于机械加工的车床，其主轴就是一种典型的复合受力方式，主轴上遭到的是一种典型的复合受力方式，主轴上遭到的内力有弯矩、扭矩、轴力等。内力有弯矩、扭矩、轴力等。TM内力图内力图P 汽车在崎岖道路上行驶时，当四个车轮汽车在崎岖道路上行驶时，当四个车轮不在同一平面上时，使车架处于复合受不在同一平面上时，使车架处于复合受 力力形状下。其内力有弯矩、扭矩等。形状下。其内力有弯矩、扭矩等。 自行车的中轴，由于脚踏板的受力点与自行

2、车的中轴，由于脚踏板的受力点与中轴不在同一中心线上，中轴的内力即有中轴不在同一中心线上，中轴的内力即有弯矩，又有扭矩。弯矩，又有扭矩。找找危险点危险点测试一点应力形测试一点应力形状。状。消消危险内力危险内力分别截面上内分别截面上内力。力。 掌握用电测法测定一点应力形状的方法。掌握用电测法测定一点应力形状的方法。 掌握利用组桥分别内力的方法。掌握利用组桥分别内力的方法。 学会根据实际分析的结果，正确地选择丈学会根据实际分析的结果，正确地选择丈量部位和最正确布片方案。量部位和最正确布片方案。 根据实验数据判别结果地正确性。根据实验数据判别结果地正确性。平面应力平面应力xx xy xyyy丈量一点应

3、力形状丈量一点应力形状xx xy xyyy2sin12cos21211xyyxyxE在一点的三个方向布片。常用有在一点的三个方向布片。常用有0 、 45 、 909000045000450-450应变花应变花-45、 0 、 45R4R3任务片任务片补偿片补偿片ABCDEUBD用单臂丈量各用单臂丈量各个应变片。个应变片。将丈量结果代入公式，可得到将丈量结果代入公式，可得到)2()1 (2)(1)(14590009029002EEExyyxyxxyxyyxytgx224)(2122221，满足实际的假设与条件满足实际的假设与条件F高度不同高度不同同一力臂同一力臂同一高度同一高度 力臂不同力臂不同

4、圆管试件；圆管试件；拐拐 臂；臂；加加 力力 点；点；固固 定定 端；端；丈量截面；丈量截面；应应 变变 片；片；应应 变变 仪。仪。F46537342xx xy xyxx xy xy分别内力分别内力ZYXMyTMyT内力分量内力分量 QzMzMzQyNT 、Mz、Qy、Qz。My、N、F选择两个或四个应变片满足：选择两个或四个应变片满足：1. 1.各应变片中都包含一样性质内各应变片中都包含一样性质内力引起的应变。力引起的应变。2.2.各应变片中同一内力引起的应各应变片中同一内力引起的应变之间有确定的关系。变之间有确定的关系。1号片：内力号片：内力A = +a 内力内力B = +b2号片：内力

5、号片：内力A = +a 内力内力B = - b 43214EKUBDR1R1R3R3ABCDEUBDR2R2R4R4R4R3任务片任务片任务片任务片ABCDEUBD21331144EKERRRRUBD减法！减法！消同保异！消同保异！任务片任务片任务片任务片ABCDEUBD补偿片补偿片补偿片补偿片31331144EKERRRRUBD加法！加法！消异保同！消异保同！任务片任务片任务片任务片ABCDEUBD任务片任务片任务片任务片41432144EKEKUBD同号相对！同号相对！异号相邻！异号相邻！ xy xy xy xy 在在45 方向上的应力方向上的应力45 为为 + 在在 方向上的应力方向上的

6、应力 为为 - 45 xy xy 应力圆应力圆在在 45 方向上的应力方向上的应力45 为为 在在 方向上的应力方向上的应力 为为xx22222245xx-应力圆应力圆221. 1.只需轴力只需轴力NN、弯矩、弯矩MyMy、MzMz最好在力的作最好在力的作用方向上布片。用方向上布片。2.2.只需剪力只需剪力QyQy、QzQz、扭矩、扭矩T T最好在与力最好在与力的作用方向呈的作用方向呈450450方向布片。方向布片。3. 3. 当当1 1与与2 2交叉存在时，综合找最正确方案。交叉存在时，综合找最正确方案。通常选通常选450450方向布片。方向布片。BA2# 4# 453# 0AB1# 905

7、# 6# 07# 45BA1# 902# 4# 453# 0BA6# 05# 7# 45各片相互位置各片相互位置从上面看下去：从上面看下去：2 2与与7 7平行平行3 3与与6 6平行平行4 4与与5#5#平行平行上外表电阻片所含分量上外表电阻片所含分量 0: 0: M a (-) M a (-) 3# 3# 45: 45: M (-b)M (-b)， T (+c) T (+c) 4# 4# : : M (-b) M (-b) ， T (-c) T (-c) 2# 2# 90: 90: M (+d) M (+d) 1# 1# xx xy xy3# 2# 1# 4# xyxx xy6# 5# 7

8、# 下外表电阻片所含分量下外表电阻片所含分量 0: 0: M a (+) M a (+) 6# 6# 45: 45: M (+b) M (+b) ， T (+c) T (+c) 7# 7# : : M (+b) M (+b) ， T (-c) T (-c) 5# 5# 选那两个或四个应变片丈量？选那两个或四个应变片丈量？ 测那个内力量？消那个内力量？测那个内力量？消那个内力量？ 组什么桥路可满足？组什么桥路可满足？ 如：上、下如：上、下0 0片，片， My My 异号等值，用半桥可测。异号等值，用半桥可测。 上、下上、下0 0片，接对臂测？片，接对臂测？终究如何布片和按那种桥路终究如何布片和按

9、那种桥路接线，应根据要求自行设计，接线，应根据要求自行设计，力求获得最正确方案。力求获得最正确方案。布片方案和组桥方案都不是布片方案和组桥方案都不是独一的。独一的。 电子万能实验机及弯扭复电子万能实验机及弯扭复 合受力圆管实验安装。合受力圆管实验安装。 电阻应变仪。电阻应变仪。 游标卡尺，钢板尺。游标卡尺，钢板尺。用单臂丈量用单臂丈量7 7个应变片的应变值。个应变片的应变值。利用半桥或对臂或全桥等组桥方利用半桥或对臂或全桥等组桥方 式，分别测出弯矩式，分别测出弯矩 My My 与扭矩与扭矩T T各各 自所引起的应变值。要求至少各自所引起的应变值。要求至少各 有一种弯矩、扭矩单独引起的应有一种弯

10、矩、扭矩单独引起的应 变即可。变即可。 每项测试内容的数据，需求反复每项测试内容的数据，需求反复丈量两次加卸载两个循环以上，丈量两次加卸载两个循环以上，两次的丈量得到的应变差之间应小两次的丈量得到的应变差之间应小于于5%5%。丈量空心圆管的内外经；丈量空心圆管的内外经；丈量加力点到丈量截面的间隔丈量加力点到丈量截面的间隔L L，加力点到，加力点到圆管中心的间隔圆管中心的间隔LT,LT,；初载荷初载荷 F0 = 200 N F0 = 200 N，末载荷，末载荷 Fn Fn 1200 N1200 N；钢的弹性模量取钢的弹性模量取 E E 206GPa 206GPa；钢的泊松系数取钢的泊松系数取 0

11、.28 0.28；电阻片灵敏系数电阻片灵敏系数 K K片片 2.08 2.08；实验机加载速度实验机加载速度 15 mm / min 15 mm / min。分配到每个试件上的载荷为：分配到每个试件上的载荷为： 100 N 600N 100 N 600N在丈量的过程中请千万不要用手去在丈量的过程中请千万不要用手去摸电阻应变片！摸电阻应变片！切记！切记！ 上上0 0与下与下0 0片的绝对值？片的绝对值？ 上上0 0 与上与上9090 的关系如何？的关系如何？ 上、下上、下 4545 两两的绝对值？两两的绝对值？4545900将各类原始数据整理成表格；将各类原始数据整理成表格；根据所测应变值计算一

12、点应力形状；根据所测应变值计算一点应力形状；计算主应力计算主应力 1 1 ，22及主方向及主方向并与实并与实际值比较，计算相对误差；际值比较，计算相对误差；根据各种组桥方式测出的应变，计算出根据各种组桥方式测出的应变，计算出弯矩与扭矩，并与实践弯矩与扭矩值比弯矩与扭矩，并与实践弯矩与扭矩值比较，计算误差；较，计算误差；5.对丈量结果进展分析讨论，分析误差来对丈量结果进展分析讨论，分析误差来源，比较各种组桥方式的利弊；源，比较各种组桥方式的利弊；6.根据本实验的目的与要求提出本人的布根据本实验的目的与要求提出本人的布片方案用最少的应变片；片方案用最少的应变片；7.领会与收获。领会与收获。8.将签

13、字的预习报告随实验报告一同交了。将签字的预习报告随实验报告一同交了。 本次实验课完成后，应知道：本次实验课完成后，应知道： 外力如何简化到丈量截面上；外力如何简化到丈量截面上； 如何测一点应力形状；如何测一点应力形状； 如何分别内力；如何分别内力； 运用电桥的目的；运用电桥的目的； 在哪个方向上正应力最大；在哪个方向上正应力最大； 在某个方向上正应力为零，那该方向上的正应变也为在某个方向上正应力为零，那该方向上的正应变也为零吗？零吗？ 剪应变如何测？剪应变如何测？ 剪应变在哪个方向上引起的线应变最大剪应变在哪个方向上引起的线应变最大; 剪力如何得到，剪力如何得到，Q对对XY平面产生何影响？平面

14、产生何影响？单臂丈量的操作步骤单臂丈量的操作步骤按顺序将试件上粘贴的各个应变片任务片接到每按顺序将试件上粘贴的各个应变片任务片接到每个通道的个通道的ABAB接线端上，接线端上，BBBB为短接形状。为短接形状。将温度补偿片接到公共端。将温度补偿片接到公共端。运转软件，自动检测联机形状。运转软件，自动检测联机形状。在参数设置界面，设置各丈量点衔接方式为应变在参数设置界面，设置各丈量点衔接方式为应变 1-1 1-1 和设置各丈量点灵敏系数和设置各丈量点灵敏系数K=2.08K=2.08等参数。等参数。在初载时，先在自动平衡界面按在初载时，先在自动平衡界面按自动平衡自动平衡，查看衔，查看衔接有无问题；然后转到丈量界面反复按几次接有无问题；然后转到丈量界面反复按几次扫描扫描采样采样，检查数据能否稳定。，检查数据能否稳定。正式实验，在初载时正式实验，在初载时自动平衡自动平衡和和扫描采样扫描采样，丈量初，丈量初始应变值；始应变值