添加图片的 悬臂铝管

1、 通常我们希望知道被测构件表面一点的主应力。当主应力的方向已知时，则只要沿主应力方向粘贴一个应变计，测得该点的主应变后，由胡克定律就可求出主应力。若已知平面应力状态的两个主应力，如承受内压的薄壁容器，其主应力1、2分别沿其周向和轴向。此时只需在表面被测点沿周向和轴向各粘贴一个应变计，测得主应变1和2后，由广义胡克定律就可求出两个主应力的大小。若主应力的方向未知，加上两个主应力的大小，即存在三个未知量1、2和方向角，那么确定两个主应力的大小和方向，就需要在一个测点上沿不同方向粘贴多个应变计，于是产生了应变花（也称多轴应变计）。电测法基本原理电测法基本原理FF1单向应力状态单向应力状态几种常见应力

2、状态下的布片方式及应力计算几种常见应力状态下的布片方式及应力计算轴向拉压、纯弯曲、横力弯曲上下缘轴向拉压、纯弯曲、横力弯曲上下缘FFR1R211 E R1R2温度自补偿，测量电压温度自补偿，测量电压得到有效放大：得到有效放大：)(421TTBDKEU 1)1(4 KE电测法基本原理电测法基本原理2已知主应力方向的二向应力状态已知主应力方向的二向应力状态扭转、横力弯曲的中性轴、均匀内压的薄壁圆筒扭转、横力弯曲的中性轴、均匀内压的薄壁圆筒R1R345o45o 13111 E沿已知主应力方向贴沿已知主应力方向贴片，采用温度自补偿片，采用温度自补偿的半桥接法。的半桥接法。电测法基本原理电测法基本原理1

3、3()4BDTTEUK12 KE 3不知主应力方向的二向应力状态不知主应力方向的二向应力状态45o3应变花：应变花：29045245090031)()()1(2)()1(2 EE)()()()(2tan450904545090450 90o0o45o电测法基本原理电测法基本原理120o0o60o60o3应变花：应变花：20120212060260012060031)()()()1(32)()1(3 EE)()()()(32tan600120060012000 电测法基本原理电测法基本原理一、实验目的和内容实验目的和内容 1、用电测法（即应变花）测定平面应力状态下一点的主应力大小及方向，并且与理

4、论值比较。 2、学习应变花测试原理及应用。进一步熟悉电阻应变仪操作方法。 二、实验设备二、实验设备 1、弯扭组合变形悬臂铝管实验装置。 2、力&应变综合参数测试仪 。 如图1所示的悬臂铝管自由端C点截面处于同一水平面内钢性连接一垂向直杆CD。点距铝管轴线为S，于D点作用一铅垂力P，使铝管发生弯曲扭转组合变形。其实验装置如图1所示。 图3 直应变花与等角应变花AAA- -A截面截面dD022D dRD dtQnMFxMFsFF弯矩扭矩剪力A-A截面内力：图1实验装置图CsxFD 本实验确定距铝管C端为x的截面上表面A点的主应力的大小及主方向角。A点的应力状态如图2所示，单元体承受由M产生的弯曲应

5、力和由扭矩Mn产生的剪应力的作用,这些应力可根据下列公式计算。 0 xzyMWnxypMW用应变花测悬臂铝管的应力状态用应变花测悬臂铝管的应力状态0y图2 A 点应力状态 A x x x x xyxy xyxy3434(1)32(1)16zPDWDWA点的应力状态为平面应力状态，根据应力分析理论，只要测得A点任意三个不同方向上的线应变值，即可算出它的主应力值和主方向角。为了便于计算常用直角应变花和等角应变花如图2所示。本节课采用直角应变花进行测量，下面推导有关直角应变花的一些公式。 按图3的应变片和坐标，能测得x方向、y方向和45方向的三个线应变 00004590,xxyyyx1E1E （1）

6、带00 xy090,直接算出 ,可由测试值00090,00 xy090,图图4 4 应变片和坐标应变片和坐标但 不能直接得出必须再引入测试值 来求出。因为（2）由应力状态理论得04500045451351E000000000045013509009000090011cos 2 4522sin 2 4512（3）（1）（2）（3）联立得000000000020090290900009045E1E1E11+2（4）0 xy0由主应力和主方向公式000002max2090090min02200022090max02000000902tg2 （5）（6）（7）将（4）代入（5）（6）（7）得 0000

7、0022maxmin0900454590E22121+000022max04545902E2 1+ 00000000459004504590045tg2maxmin、（8）（9）（10） 我们选用直角应变花进行测量，在A点按图4粘贴一片应变花，使水平应变计的方向与圆管轴线相同，另外两个应变计的方向分别与轴线成450和900角。实验测得三个贴片方向的线应变后，便可由（8）（9）（10）式计算出该点处的主应力和主方向角 。0四、实验步骤四、实验步骤1、开启应变仪电源，预热五分钟；2、将电阻应变计接到电阻应变仪上。 3、调节应变仪的初始平衡。使应变仪的读数为零。4、采用等量加载法，每加一级载荷记录一次读数，直至加到最大载荷，每次加载为50N。5、实验完毕后，检查数据，看数据是否合理，如果数据不合理，需重新测量。最后卸去载荷，并将电阻应变片从电阻应变仪拆卸下来，整理仪器。弯扭组合变形悬臂铝管实验装置 本实验装置采用的是直角应变花，应变花上三个应变片的角分别为-45、0、45，该点主应力和主方向：采用等量加载法，每次加载为采用等量加载法，每次加载为50N 1 1、用测得的实验数据代入（8）、（9