试验四薄壁圆筒在弯扭组合变形下主应力测定

1、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，其强度条件是仃wb计算当量应力:-,，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，测得圆管顶B点的-

2、45°、0°和45°三个方向的线应变心、拉力P实验装置示意图应变花的粘贴示意图关键技术分析:由材料力学公式：%=生产+生F今sin%从以上三式解得q=e中"%=工甘-%+，主应变tan工勺=V/邛根据广义胡克定律1、实验得主应力大小5实:_E（露5：十二工5；）'实:=2（13）2E-2-2一2（1）,（N5-；Q（；）5-；0）方向tg2：0实=（；45；_45）/（；2？；，：75_：4）2、理论计算主应力大小,W土后=熹（时土血，、L）=亲（/土凡）2r方向：tai12aq=L2凡切况_a1-1LPIDT.O"二章二上J工科工工”

3、z3、误差相对误差：%=%二£K0面%=心2X1OO%仃1五W0!温逝实验过程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12 .拟定加载方案。先选取适当的初载荷P0（一般取Po=lO%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P。，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 .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，

4、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长度L=300mm弹性模量E=70GPa外经D=中399mln1泊松比=S33内径d=巾34,4mm扇臂长度&=250mm实验结果处理、数应变载荷BD-45*(RJ0（即）4s(RJ-45°(RJ0°(RO45°(RJP(N)AP(N)£Ae（眸）£(AE【（眸）Ae36阳）AE【闾£（HC）A吕皿）£t的iE(PC100200300400白£

5、;均（四）彳学扭实验数提表格一实验总结实验得主应力。1实，e（%/g）巴实J2（1N）2e2(1日)相对误差：%=历寞对一心率xlOO%=内爆一7二二xl00%巧02提£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-maxM(x)W(x)由此得抗弯截面系数:W(xf根据W(x)设计梁的截面，各个横截面具有同样强度，

6、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6Fx；22Ebxh2x式中：F一梁上所加的载荷；x一载荷作用点到测试点的距离；E弹性模量；bx梁的宽度；h一梁的厚度在梁的上下表面分另1J粘贴上应变片R、R;如图6-1所示，当对梁施加载荷P时，梁产生弯曲变形，在梁内引起应力。图6-1等强度梁外形图及布片图关键技术分析: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)6

7、FxW(x)-bxh2根据胡克定律得梁表面各点的应变：s=E=理论值与实验值比较：6="理一"实父100%。理(如果截面宽度b沿梁轴保持不变，彳#截面高度为：h(x)=l6Fx，二ib实验过程1,拟定加载方案。选取适当的初载荷P0(一般取Po=10%Pmax左右)，估算最大载荷Pmax(该实验载荷范围w100N),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R。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、和后关参数梁的高度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泊松比科=0.28附表2实验数据载荷(N)PP应变仪读数£Ri£1&1平均值R£2£