彎扭組合實(shí)驗(yàn)報(bào)告

PAGEPAGE1材料力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書與報(bào)告（彎扭組合實(shí)驗(yàn)）專業(yè)______________________班級______________________學(xué)號______________________姓名______________________授課教師______________________指導(dǎo)教師______________________銅陵學(xué)院機(jī)械工程系實(shí)驗(yàn)中心薄壁圓管彎扭組合變形應(yīng)變測定實(shí)驗(yàn)一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握用電測法測定復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下一點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的方法。2.通過實(shí)驗(yàn)熟練掌握用平面應(yīng)力應(yīng)變分析方法分析一點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)。3.通過實(shí)驗(yàn)熟悉各種電橋橋路布置，掌握用電測法測量復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的方法。二．實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備1．空心圓管實(shí)驗(yàn)裝置；2．電阻應(yīng)變儀。圖圖1三．實(shí)驗(yàn)原理薄壁圓管受力簡圖如圖1所示。薄壁圓管在力作用下產(chǎn)生彎扭組合變形。圖2圖3薄壁圓管材料為鋁合金，其彈性模量為70,泊松比為0.32。薄壁圓管截面尺寸如圖2所示。由材料力學(xué)分析可知，該截面上的內(nèi)力有彎矩、剪力和扭矩。Ⅰ-Ⅰ截面現(xiàn)有、兩個(gè)測點(diǎn)，其應(yīng)力狀態(tài)為平面應(yīng)力狀態(tài)。每點(diǎn)處已按–450、00、+450方向粘貼一枚三軸450應(yīng)變花,如圖3所示。圖2圖3四．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法1.指定點(diǎn)的主應(yīng)力大小和方向的測定薄壁圓管、兩個(gè)測點(diǎn)，其表面都處于平面應(yīng)力狀態(tài)，如圖4.1采用單臂橋路，用應(yīng)變花測出三個(gè)方向的線應(yīng)變，然后運(yùn)用應(yīng)變-應(yīng)力換算關(guān)系求出主應(yīng)力的大小和方向。若測得應(yīng)變ε-45、ε0、ε45，則主應(yīng)力大小的計(jì)算公式為主應(yīng)力方向計(jì)算公式為或儀器內(nèi)部電阻補(bǔ)償片儀器內(nèi)部電阻補(bǔ)償片圖4電橋橋路布置圖4.1圖4.2圖4.3a.彎矩M引起的正應(yīng)力的測定只需用、兩測點(diǎn)00方向的應(yīng)變片組成圖4.2所示半橋線路，就可測得彎矩M引起的正應(yīng)變?nèi)缓笥苫⒖硕煽汕蟮脧澗豈引起的正應(yīng)力b.扭矩T引起的剪應(yīng)力的測定用、兩被測點(diǎn)-450、450方向的應(yīng)變片組成圖4.3所示全橋線路，可測得扭矩T在450方向所引起的線應(yīng)變由廣義虎克定律可求得剪力T引起的剪應(yīng)力五．實(shí)驗(yàn)步驟1.接通測力儀電源，將測力儀開關(guān)置開。2.將薄壁圓管上A、B點(diǎn)的應(yīng)變片按單臂、半橋、全橋測量接線方法接至應(yīng)變儀測量通道上。3.將應(yīng)變儀各測量通道置零；分級加載，每級10N，加至50N，記錄各級載荷作用下應(yīng)變片的讀數(shù)應(yīng)變，然后卸去載荷。4.按圖4各種組橋方式，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟3，分別完成彎矩、扭矩所引起應(yīng)變的測定。六．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1單臂測量A、B點(diǎn)主應(yīng)力大小及方向讀數(shù)應(yīng)變載荷AB-450（R1）00（R2）450（R3）-450（R4）00（R5）450（R6）P(N)?P(N)ε(με)?ε(με)ε(με)?ε(με)ε(με)?ε(με)ε(με)?ε(με)ε(με)?ε(με)ε(με)?ε(με)(με)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)2半橋測量彎曲正應(yīng)力全橋測量扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力讀數(shù)應(yīng)變載荷彎矩（M）扭矩（T）P(N)?P(N)εMd(με)?εMd(με)εnd(με)?εnd(με)(με)應(yīng)力七．思考題1．測定由彎矩、扭矩所引