弯扭联合作用下应力及内力素的测定

1、弯扭联合作用下应力及内力素的测定10010307 任彦霖 10010325 吕彬一、1、2、实验目的用应变花测定平面应力状态下的主应力和主方向。熟悉用不同的桥路接线方法及在组合变形情况下测取单一成分应变的方法二、实验概述在试样的I-I截面上贴电阻片，在a、b两点与轴线成45方向 且在a点沿轴线方向贴1个电阻片本实验采用薄壁圆管试样，一端固定，其另一端加一个加载横杆，当在横杆端部加载时， 圆管便受弯扭作用。贴两向直角应变花，尹eis1、主应力测量：当主应力（大小方向）未知时：需要3个应变片测量; HYPERLINK l bookmark6 o Current Document *=工S +s、运

2、 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document b 32(1 -U) (-45)452(1 + U)一 45。0tg 2a =454502s -s -s02、单一应力的测量：45。一45。bw45W 45O-Tb 3 =b W 45。*1,、=-(b -b +b -b )1=jb +b -b -b )- )2 + (S- )2-45b = -b11W45。-Tb= -b+T13W45。(1)(2)(3)(4)3、理论公式由材料力学计算公式，可知弯曲正应力M a = w W扭转切应力TT = n W t主应力ai,3=2aw 土 J（aw+4Tn）主方向2t

3、圮2% =-广w三、理论值计算当F=100N 时，对 a 点：aw = 6.36MPaTn = 3.29MPa% = 7.75MPaa3 = -1.40MPa对 b 点：aw = -6.36MPaTn = 3.29MPa% = 1.40MPaa3 = -7.75MPa四、实验数据表格及理论值载荷（N）81 (10-6)82(10-6)83(10-6)8(10-6)812(10-6)813(10-6)100791085720003538-20-2016300-106366-49-4924400-208993-78-7733500-30115121-108-10442600-39142149-13

4、5-13151100122223200-52931-24-2312300-145660-51-4921400-228690-79-7633500-28115122-107-10042600-58121128-154-14639A8-8.326.628.7-28-26.49.2载荷81 +811 -83 -81381 -811 +83 -81310020200-7638300-15078400-224116500-301156600-374195 e-75.239当AF = 100N时，计算各应变值，并求其平均值，a点应力：把82,乌带入（1）、（2）式中，得到君=6.89MPa如 3 =-1.

5、13MPaB点应力：把 A11，A12，A13 带入（1）、（2）式中，得到君=1.44MPa如 3 = -6.74MPa单一应变：纯扭：把（& + 8“-乌-七3）代入（3）式中，得到At = 3.05MPa纯弯：把A（1 - 811 + 83 - 813）代入（4）式中，得到Aaw = 5.5MPa计算A8所产生的应力。其大小等于F=100N时所产生的应力五、误差分析当F=100N 时：a点q (MPa)a2 (MPa)巳（MPa）S (MPa)Tn (MPa)理论值7.75一 0-1.4, 6.363.29实验值6.890-1.135.53.05误差0.1109680.1928570.135220.072948b点q (MPa)a2 (MPa)j (MPa)S (MPa)Tn (MPa)理论值1.4一 0-7.75-6.363.29实验值1.440-6.74-5.53.05误差0.0285710.1303230.135220.072948思考题在测定弯扭联合作用下的应力时，应变片的布置原则时什么？先选择测量截面、选择应变片的个数；确定应变片分布；其实便于组桥分离内力，并易于一点应力状态的计算当测量任意受力点的主应力时，应如何布置应变片？在测量点与轴线方向成45方向贴两向直角应变花，且在a点沿轴线方向贴一 个电阻片