載荷識(shí)別設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)nsy2

1、力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心材料力學(xué)I，材料力學(xué)II第四次實(shí)驗(yàn)：彎扭組合結(jié)構(gòu)彎扭組合結(jié)構(gòu)-載荷識(shí)別設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)載荷識(shí)別設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)2017.5圖圖1 1、煙囪在自重和風(fēng)載的作用下產(chǎn)生、煙囪在自重和風(fēng)載的作用下產(chǎn)生壓彎壓彎組合變形組合變形一、概述一、概述圖圖2 2、大型曲軸、大型曲軸圖圖3 3、曲軸承受、曲軸承受彎扭彎扭組合變形組合變形二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模憾?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模? 1、通過(guò)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)分析，設(shè)計(jì)測(cè)量彎扭組合構(gòu)件上未知載荷的方、通過(guò)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)分析，設(shè)計(jì)測(cè)量彎扭組合構(gòu)件上未知載荷的方案、實(shí)測(cè)出應(yīng)變并計(jì)算載荷。案、實(shí)測(cè)出應(yīng)變并計(jì)算載荷。2 2、進(jìn)一步熟悉電測(cè)法原理及應(yīng)用、進(jìn)一步熟悉電測(cè)法原理及應(yīng)用

2、, ,掌握掌握1/41/4橋、半橋、半橋、全橋橋、全橋的組橋方的組橋方法。法。未知載荷未知載荷 F=F=？(N)(N)2 2、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀；、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀；1 1、彎扭組合實(shí)驗(yàn)裝置；、彎扭組合實(shí)驗(yàn)裝置；3 3、CMT51055105電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)；電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)；4 4、鋼卷尺、游標(biāo)卡尺、鋼卷尺、游標(biāo)卡尺。三、實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及裝置：設(shè)備及裝置：彎扭組合實(shí)驗(yàn)裝置：彎扭組合實(shí)驗(yàn)裝置：a=195mm,b=350mma=195mm,b=350mm，D=42mm, d=37mmD=42mm, d=37mm=d/D=0.88=d/D=0.88，E=210 Gpa, =0.285E=210 G

3、pa, =0.285未知載荷未知載荷 F F布片位置和方位布片位置和方位A AB B管軸線(xiàn)方向管軸線(xiàn)方向AR045AR00AR045BR045BR00BR045 測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)A A測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)B BIIDdA AB B裝置參數(shù)：裝置參數(shù)：Fa ab bA AB BX軸軸四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理電橋橋壓輸出電橋橋壓輸出 : （加減特性加減特性） 31241234()4BDRRRRUURRRR)(44321KU電橋平衡條件電橋平衡條件BD1 13 32 24 4( (U U= = 0 0) ) R R R R = = R R R R即iiRLRL其中（）構(gòu)件構(gòu)件應(yīng)變片應(yīng)變片R2R3R4FFR1BADCUR

4、1R2R3R4BDU正正負(fù)負(fù)1.電橋原理：電橋原理：2.2.測(cè)點(diǎn)處的應(yīng)力分布及簡(jiǎn)圖測(cè)點(diǎn)處的應(yīng)力分布及簡(jiǎn)圖F FT T扭矩圖扭矩圖T=FaT=Fa右手螺旋法右手螺旋法剪力圖剪力圖Q=FQ=F左上右左上右下下(+)(+)(-)(-)力等效簡(jiǎn)圖力等效簡(jiǎn)圖彎矩圖彎矩圖M=FbM=Fb左側(cè)順時(shí)針左側(cè)順時(shí)針(-(- ) )薄壁圓筒彎扭組合的內(nèi)力薄壁圓筒彎扭組合的內(nèi)力 彎扭剪AB3.3.測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)A A和和B B處的應(yīng)力狀態(tài)處的應(yīng)力狀態(tài) AbbZMMFbWaaTTTFaW+彎矩引起彎矩引起的的壓壓應(yīng)力應(yīng)力扭矩引起的扭矩引起的剪剪應(yīng)力應(yīng)力B13Bxx+=彎矩引起彎矩引起的的拉拉應(yīng)力應(yīng)力扭矩引起的扭矩引起的剪剪應(yīng)

5、力應(yīng)力Axx BB=AxxBxxA13A4.4.應(yīng)力狀態(tài)分析應(yīng)力狀態(tài)分析：B布片位置和方位布片位置和方位A AB B管軸線(xiàn)方向管軸線(xiàn)方向AR045AR00AR045BR045BR00BR045 測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)A A測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)B BAA.45A.0A.45B.45B.0B.452.45BB.02.45B2.45AA.02.45A八、組橋方案：八、組橋方案：BADCUR1R2R3R4BDU正正負(fù)負(fù)1.1.測(cè)量測(cè)量彎矩彎矩引起的應(yīng)變引起的應(yīng)變：BBR045BR00BR045xAAR045AR00AR045xx（1）1/4橋測(cè)法橋測(cè)法（2）半橋測(cè)法）半橋測(cè)法未知載荷：未知載荷：610?()2zEWFNb儀)

6、1.(0E)2.(zWM)3.(bFM0.(4)2儀由材料力學(xué)理論知：由材料力學(xué)理論知：MBA0000儀MAB20000儀2 2、測(cè)量測(cè)量扭矩扭矩引起引起的應(yīng)變：的應(yīng)變：AAR045AR00AR045xxA A1312AR045AR045由材料力學(xué)理論知：由材料力學(xué)理論知：TT=G.(1)；=.(2)WEG =.(3);T = Fa.(4)2(1+)未知載荷：未知載荷：F2 1+?()TEWN儀（）a（1）半半橋橋測(cè)法測(cè)法（2）全橋）全橋測(cè)法測(cè)法BBTAA000045454545儀2TBBAA4)()(000045454545儀1 1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；2

7、2、畫(huà)出組橋簡(jiǎn)圖并按圖將各測(cè)點(diǎn)處應(yīng)變片接入應(yīng)變儀、畫(huà)出組橋簡(jiǎn)圖并按圖將各測(cè)點(diǎn)處應(yīng)變片接入應(yīng)變儀中；中；3 3、應(yīng)變儀參數(shù)設(shè)置并調(diào)零，對(duì)構(gòu)件加載并測(cè)出初載荷以及末載荷、應(yīng)變儀參數(shù)設(shè)置并調(diào)零，對(duì)構(gòu)件加載并測(cè)出初載荷以及末載荷 各自產(chǎn)生的應(yīng)變各自產(chǎn)生的應(yīng)變值；利用所測(cè)的應(yīng)變值，計(jì)算出未知載荷；值；利用所測(cè)的應(yīng)變值，計(jì)算出未知載荷；4 4、卸載，拆除導(dǎo)線(xiàn)，關(guān)閉電、卸載，拆除導(dǎo)線(xiàn)，關(guān)閉電源。源。五、五、實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試項(xiàng)目組橋方式組橋方式組橋組橋簡(jiǎn)圖簡(jiǎn)圖（電橋圖）（電橋圖）初載荷應(yīng)變初載荷應(yīng)變( () )末載荷應(yīng)變末載荷應(yīng)變()()應(yīng)變?cè)隽繎?yīng)變?cè)隽?)()彎彎 矩矩M M1/41/4橋橋

8、半橋半橋扭扭 矩矩半橋半橋全橋全橋六、六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表： 八、八、接線(xiàn)示意圖接線(xiàn)示意圖：導(dǎo)線(xiàn)接線(xiàn)住導(dǎo)線(xiàn)接線(xiàn)住12345DH3818靜態(tài)應(yīng)變儀靜態(tài)應(yīng)變儀6781/4 橋橋9溫度補(bǔ)償片溫度補(bǔ)償片補(bǔ)償補(bǔ)償10半橋半橋通道號(hào)通道號(hào)應(yīng)變量及設(shè)置修正系數(shù)應(yīng)變量及設(shè)置修正系數(shù)12345678910確認(rèn)確認(rèn)退格退格設(shè)置設(shè)置平衡平衡短接片短接片ABCD測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)A AA0RA450RA450R 測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)B BB0RB450RB450R 1/41/4橋橋連接測(cè)連接測(cè)彎矩彎矩應(yīng)變應(yīng)變半橋半橋連接測(cè)連接測(cè)扭矩扭矩應(yīng)變應(yīng)變A450R A AB BC CD DA450R全橋全橋連接測(cè)連接測(cè)扭矩扭矩應(yīng)變應(yīng)變

9、A AB BC CD DA450R A450RB450R B450R半橋半橋連接測(cè)連接測(cè)彎矩彎矩應(yīng)變應(yīng)變A0RA AB BC CD DB0R九、九、組橋接線(xiàn)圖：組橋接線(xiàn)圖：A AB BC CD DAR0溫度補(bǔ)償片溫度補(bǔ)償片固定電阻固定電阻測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)A A測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)B BA0RA450RA450R B0RB450RB450R 管軸線(xiàn)方向管軸線(xiàn)方向十二、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：十二、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：十三、思考題：十三、思考題：1、測(cè)量只有扭矩引起的應(yīng)變而無(wú)彎矩引起的應(yīng)變?cè)鯓咏M成全橋？2、測(cè)量只有彎矩引起的應(yīng)變而無(wú)扭矩引起的應(yīng)變?cè)鯓咏M成全橋？3、怎樣組橋是彎矩和扭矩引起的應(yīng)變的總合。1 1、書(shū)寫(xiě)端正、整潔；、書(shū)寫(xiě)端正、整潔；2 2、圖表規(guī)范、可自行設(shè)計(jì)、標(biāo)注正確、全面；、圖表規(guī)范、可自行設(shè)計(jì)、標(biāo)注正確、全面；4 4、實(shí)驗(yàn)原理既要有文字?jǐn)⑹?，又要有圖示；、實(shí)驗(yàn)原理既要有文字?jǐn)⑹?，又要有圖示；5 5、儀器設(shè)備既要有文字?jǐn)⑹?，又要有系統(tǒng)框