某实验四薄壁圆筒在弯扭组合变形下主应力测定

1、实用标准文案实验四 薄壁圆筒在弯扭组合变形下主应力测定实验内容：构件在弯扭组合作用下，根据强度理论，其强度条件是r 。计算当量应力r，首先要确定主应力，而主应力的方向是未知的，所以不能直接测量主 应力。通过测定三个不同方向的应变，计算主应变，最后计算出主应力的大小和 方向。本实验测定应变的三个方向分别是-45 °、0 ° 和45 °。实验目的与要求：1、用电法测定平面应力状态下一点的主应力的大小和方向2、进一步熟悉电阻应变仪的使用，学会 1/4桥法测应变的实验方法设计思路：为了测量圆管的应力大小和方向，在圆管某一截面的管顶B点、管底D点各粘贴一个45。应变花，测得

2、圆管顶B点的-45 °、0 ° 和45。三个方向的线应变ooo45o045应变花的粘贴示意图实验装置示意图关键技术分析：由材料力学公式:£精彩文档实用标准文案从以上三式解得1精彩文档实用标准文案1精彩文档实用标准文案根据广义胡克定律6 二1精彩文档实用标准文案1精彩文档实用标准文案1、实验得主应力大小1实2实E( 45。45°)2E 、(一 一、2 (一 一、22(1)2(1) ；( 45°0o)( 45°0o)方向tg2 0实(45°45°) / (2 0°45°45°)2、理论计算

3、主应力1精彩文档实用标准文案1精彩文档实用标准文案1精彩文档实用标准文案1精彩文档实用标准文案3、误差相对逞善:eL = %；-巧亚x 15叙实验过程1.测量试件尺寸、力臂长度和测点距力臂的距离，确定试件有关参数。附表1精彩文档实用标准文案2.拟定加载方案。先选取适当的初载荷 Po（ 般取Po=IO % Pmax左右）。估算 Pmax（该实验载荷范围Pmax<400N），分46级加载。3 根据加载方案，调整好实验加载装置。4 加载。均匀缓慢加载至初载荷Po，记下各点应变的初始读数；然后分级 等增量加载，每增加一级载荷，依次记录各点电阻应变片的应变值， 直到最终载 荷。实验至少重复两次。5

4、作完试验后，卸掉载荷，关闭电源，整理好所用仪器设备，清理实验现场， 将所用仪器设备复原，实验资料交指导教师检查签字。6.实验装置中，圆筒的管壁很薄，为避免损坏装置，注意切勿超载，不能用 力扳动圆筒的自由端和力臂。附表1（试件相关数据）圆筒的尺寸和有关参数计算栓度300 mm弹性模量E q 70 GPa外经 39,9mm泊松比 4 =0J3内径d= 申34mm屈臂长度 a= 250 mm实验结果处理载荷 BD-45*(RD(Rt)1(T45*(RJp(N)AP(N)c£3)e(he)£3）E忙）£(M«)AC100200300精彩文划档400实用标准文案弯

5、扭实验数据表格实验总结实验得主应力E(45°45。)2(10°)245°0°)1T1（土牯；+4r；）-石"QF 土 JJfW)相对逞羞:eL = &三在 x 10陀,；10眩实验六等强度梁弯曲试验实验内容：一般情况下，梁内不同横截面的弯矩不同。因而在按最大弯矩所设计的等截面梁中，除最大弯矩所在截面， 其余截面的材料强度均未得到充分利用。因此，在工程中，常根据弯矩沿梁轴的变化情况， 将梁也相应设计成变截面的。 从弯曲角度考虑，理想的变截面梁，是使所有横截面上的最大弯曲正应力均等于许用应力，即要求精彩文档实用标准文案M (x)maxW(x

6、)由此得抗弯截面系数:W(x)M (x)精彩文档实用标准文案精彩文档实用标准文案根据W（x）设计梁的截面，各个横截面具有同样强度，这种梁称为等强度梁。实验目的与要求：（1 ）测定梁上下表面的应力，验证梁的弯曲理论。（2）设计宽度不变、高度变化的等强度悬臂梁。设计思路：将试件固定在实验台架上， 梁弯曲时，同一截面上表面产生压应变， 下表面产生拉应变， 上下表面产生的拉压应变绝对值相等。计算公式6FxEbh2式中：F 梁上所加的载荷；x 一载荷作用点到测试点的距离 ；E 一弹性模量;bx一梁的宽度；h 一梁的厚度在梁的上下表面分别粘贴上应变片Ri、R2 ;如图6-1所示，当对梁施加载荷 P时，梁产

7、生弯曲变形，在梁内引起应力。图6-1等强度梁外形图及布片图精彩文档实用标准文案精彩文档实用标准文案关键技术分析:精彩文档实用标准文案梁任意截面上的弯矩：M （x） Fx根据梁弯曲正应力的计算公式:M (x) 6FxW(x)bxh2精彩文档实用标准文案精彩文档实用标准文案根据胡克定律得梁表面各点的应变:理论值与实验值比较:100%精彩文档实用标准文案精彩文档实用标准文案如果截面宽度b沿梁轴保持不变，得截面高度为:实验过程1.拟定加载方案。选取适当的初载荷Po（一般取Po=10 % Pmax左右），估算最大载荷Pmax（该实验载荷范围w 100N），一般分46级加载。2 实验采用多点测量中半桥单臂公共补偿接线法。将悬臂梁上两点应变片按序号接到 电阻应变仪测试通道上，温度补偿片接电阻应变仪公共补偿端。3 按实验要求接好线，调整好仪器，检查整个系统是否处于正常工作状态。4 .实验加载，旋转手轮向拉的方向加载。要均匀慢速加载至初载荷Po。记下各点应变片的初读数或应变与加载力同时清零； 然后逐级加载，每增加一级载荷，依次记录各点电阻 应变仪的的读数，直到最终载荷。实验至少重复三次。附表1试件相关数据梁的尺寸和有关参数梁的高度h=8mm测试点的宽度bx=mm载荷作用点到固定点距离x=285mm弹性模量E=206Gpa泊松比尸0.28附表2 实验数据载荷P(N )Rl i平均