彎扭組合變形的主應(yīng)力測定

1、實驗八彎扭組合變形的主應(yīng)力測定一、實驗?zāi)康? 測定平面應(yīng)力狀態(tài)下主應(yīng)力的大小及方向。2 .掌握電阻應(yīng)變花的使用。二、實驗設(shè)備1. 彎扭組合實驗裝置。2. 靜態(tài)電阻應(yīng)變儀。三、實驗原理平面應(yīng)力狀態(tài)下任一點的主應(yīng)力方向無法判斷時， 應(yīng)力測量常采用電阻應(yīng) 變花。應(yīng)變花是把幾個敏感柵制成特殊夾角形式，組合在同一基片上，如圖81所示。如果已知三個方向的應(yīng)變 ；a、；b及；c，根據(jù)這三個應(yīng)變值可以計算出主應(yīng)變r及；3的大小和方向，因而主應(yīng)力的方向亦可確定(與主應(yīng)變方向重合)。主應(yīng)力的大小可由各向同性材料的廣義胡克定律求得：(8 1) 式中，E、分別為材料的彈性模量和泊松比。圖8 2為45°直角應(yīng)

2、變花，所測得的應(yīng)變分別為；°0、；45°及；90°，由 下式計算出主應(yīng)變；1及；3的大小和方向：十Z'1,390°(8 2)2(8 3)tan2 ： o2 ；45° - ；0° - ；900；0°- ；90°(8 3)圖8 1圖8 2圖8 3本實驗以圖8 3所示空心圓軸為測量對象，該空心圓軸一端固定，另一 端固結(jié)一橫桿，軸與桿的軸線彼此垂直，并且位于水平平面內(nèi)。今在橫桿自由 端加砝碼，使空心圓軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合變形。在A A截面的上表面A點米用45°直角應(yīng)變花，如圖8 4所示，如果測得二個應(yīng)變

3、值 d、；450和；900 ，即可確定A點處主應(yīng)力的大小及方向的實驗值。圖8 4另由扭一彎組合理論可知，A A截面的上表面A點的應(yīng)力狀態(tài)如圖8 5所示，其主應(yīng)力與主方向的理論值分別為:tan 2 02(5(8 4)然后將計算所得的主應(yīng)力及主方向理論值與實測值進行比較。四、實驗步驟1 擬定加載方案。在020kg的范圍內(nèi)分4級進行加載，每級的載荷增量匚P = 5 kg o2 接通應(yīng)變儀電源，將 A點的應(yīng)變片和溫度補償片按半橋接線法接通應(yīng) 變儀，具體做法是：將欲測的應(yīng)變片接在應(yīng)變儀的 A、B接線柱上，將溫度補 償片接在B、C接線柱上。調(diào)整應(yīng)變儀零點（或記錄應(yīng)變儀的初讀數(shù)）。3根據(jù)加載方案，逐級加載，逐級逐點測量并記錄測得的數(shù)據(jù)，測量完畢， 卸載。以上過程可重復(fù)一次，檢查兩次數(shù)據(jù)是否相同，必要時對個別點進行單 點復(fù)測，以得到可靠的實驗數(shù)據(jù)五、實驗結(jié)果的處理將整理后的實驗數(shù)據(jù)填寫在試驗報告的“試驗記錄”一欄中。由這