[學習]彎曲、彎扭組合實驗講義

1、測定矩形截面梁純彎曲時沿其橫截面高度方向的正應力分布規(guī)律，驗證純彎曲正應力公式。,一、實驗目的：,實驗三、梁的彎曲正應力實驗,二、實驗裝置,WQ-5型彎曲梁實驗裝置,單軸電阻應變片,YJ-4501A靜態(tài)數(shù)字電阻應變儀,梁的彎曲正應力實驗,實驗原理和方法,在梁的AC、DB兩段內(nèi)，各橫截面上既有剪力又有彎矩，這種彎曲稱為剪切彎曲(或橫力彎曲)?！?在梁的CD段內(nèi)，各橫截面上只有彎矩而無剪力，這種彎曲稱為純彎曲。,三、簡支梁受力分

2、析,,,(C),Q圖,M圖,,σmax,σmax,應變片粘貼,如圖所示，沿梁的橫截面高度已粘貼一組應變片1～7號。另外，8號應變片粘貼在梁的下表面與7號應變片垂直的方向上。當梁受載后，可由應變儀測得每片應變片的應變，即得到實測的沿梁橫截面高度的應變分布規(guī)律，由單向應力狀態(tài)下的虎克定律公式，可求出實驗應力值。實驗應力值與理論應力值進行比較，以驗證純彎曲梁的正應力計算公式。若實驗測得應變片7和8號的應變 和 滿足

3、 則證明梁彎曲時 近似為單向狀態(tài)，即梁的縱向纖維間無擠壓的假設(shè)成立。,,電橋接法—單臂半橋,是在AB 橋臂上接工作應變片，由于只有八個工作應變片，因此，要八個惠斯登電橋；BC 橋臂上接補償應變片，當用一個補償片補償多個工作片時，稱此接線方法為公共補償接線法；各測量通道的C 接線柱用短接片短接。,7,應變電橋的接法—組橋,單臂測量：,應變儀讀數(shù)：,1.打開電阻應變儀和加載裝置電源開關(guān) 。2.選擇

4、半橋公共補償，設(shè)定靈敏系數(shù)K值 和應變片電阻值R。3.將八個工作片按要求接入應變儀相應的接線柱上，接好公共溫度補償片。,四、實驗操作,4.逆時針旋轉(zhuǎn)加載手輪加初荷載0.5KN ，依次對八個測點進行橋路平衡。5. 以ΔF=1KN為間隔，4級等量逐級加載，直至4.5KN為止。分別讀出并記錄各點的應變值。注意：裝置只允許加5KN載荷，超載會損壞傳感器。 6.卸去荷載，使測力讀數(shù)為零，關(guān)閉電源開關(guān)，拆去應變儀上連接線。7.整理數(shù)據(jù)，將

5、理論值與實驗值進行比較，完成實驗報告。,1.應變儀顯示屏上無讀數(shù)或者讀數(shù)不穩(wěn)定，檢查接線 是否完好，操作是否正確。2.進行加載測量時不能再按下平衡鍵。3.加載要平穩(wěn)、緩慢，不要超過要求的最大值。4.需重復測量三次取平均值，減少測量誤差。,五、注意事項,實驗四、彎扭組合變形主應力的測定,掌握電阻應變花的運用用電測法測定平面應力狀態(tài)下一點主應力的大小及方向測定薄壁圓管在彎扭組合變形作用下，分別由彎矩和扭矩所引起的應變,一、實驗目的

6、,二、實驗裝置,,WN-5彎扭組合實驗裝置,YJ-4501A靜態(tài)數(shù)字電阻應變儀,三軸（ 45º 應變花）,彎扭組合變形主應力的測定,三、結(jié)構(gòu)示意圖,I-I截面受三種載荷作用,D=39mmd=34mm,Mn=FaM=FlQ=F,,,a=200mml=300mm,截面I-I上點B，受到彎矩M、扭矩Mn和剪力Q三種作用,第一，彎矩 彎矩M在截面上產(chǎn)生垂直于截面的正應力，中性層之上為拉應力，中性層之下為壓應力，并

7、且B點拉應力最大,第二，扭矩 扭矩Mn在截面上產(chǎn)生平行于截面的剪應力，方向垂直于半徑，大小和它到圓心的距離成正比，并且B點剪切應力最大,,,,第三，剪力 剪力Q在截面上產(chǎn)生平行于截面的剪切應力，由于B點處在空心圓筒的頂端且是邊緣點，因此剪力Q在B點沒有剪切應力,逆著Z軸向下投影,四．主應力s 1 及s 3理論計算,I-I截面上的彎矩 M=FL 扭矩 Mn=Fa,取B點為研究對象，研究其應

8、力狀態(tài),,,其中：,,,,,,將Ⅰ-Ⅰ截面B點應變片按半橋接線法分別接入應變儀，外接溫度補償片，加載后測得B點三個方向的線應變測量值 、 、 。用下式計算主應力大小和方向：,,,,,主應力方向：,,,,,五、主應力σ1 及σ3實驗值計算,六、實驗步驟,分別測定B點、D點的線應變1．將被測點的三個應變片引出線分別接到應變儀的A1B1、A2B2、A3B3接線柱上，將補償塊上的一個溫度補償片的兩根引出線接到公共補償接線柱上，C接線柱用