圆管弯扭实验.ppt

第1页，共22页，星期日，2025年，2月5日实验目的1、学习电测实验的全过程。本实验从按实验要求制定贴片方案，粘贴电阻片、引线、编号到测量所贴电阻片的应变，以及用不同组桥方式分离内力的一整套实验过程都由同学自己来完成。2、学习测定一点应力状态的方法。3、学习利用各种组桥方式测量内力的方法。4、学习电阻片的粘贴方法。5、进一步熟悉电测法的基本原理与操作方法。第2页，共22页，星期日，2025年，2月5日二.工程背景—车床、铣床受弯扭联合作用的构件，在工程中比比皆是。现仅举几例加以说明。1.工厂中用于机械加工的车床、铣床等主轴就是一种典型的复合受力形式，主轴的内力——弯矩、扭矩、轴力等。MkM内力图P第3页，共22页，星期日，2025年，2月5日二.工程背景—汽车2.汽车在崎岖道路上行驶时，车架处于复合受力状态下。其内力有弯矩、扭矩。第4页，共22页，星期日，2025年，2月5日二.工程背景—自行车3.自行车的拐臂，由于脚踏板的受力点与拐臂不在同一中心线上，拐臂的内力既有弯矩，又有扭矩。第5页，共22页，星期日，2025年，2月5日三.理论分析及布片方案讨论

实验装置P741625圆管试件；拐臂；加力点；固定端；测量截面；电阻应变片；电阻应变仪。3第6页，共22页，星期日，2025年，2月5日思考题在讨论之前请认真思考下列问题：圆管受那些内力作用，它们沿轴线是如何分布的；画出指定点A,B的应力状态图；测定一点平面应力状态时需要贴几枚电阻片，如何布置；测定弯矩、扭矩时，电阻片如何布置；如果要求用半桥、对臂、全桥分别测出指定截面的弯矩、扭矩，如何选择电阻片；选择布片位置的原则是什么；为了提高实验精度，在布片时应注意什么问题。第7页，共22页，星期日，2025年，2月5日布片方案要求自己设计布片方案，该方案应满足以下要求：1.能测定一点应力状态。2.能分离出截面内力。3.用的应变片数量越少越好，包括补偿片每组只有10片应变片。第8页，共22页，星期日，2025年，2月5日应力状态分析=+σxσxσxσx?xy?xy?xy?xy上表面第9页，共22页，星期日，2025年，2月5日单向压缩状态

在45o与135o上的分量σxσxσ2σ2σ2σ2σ2σ2在45o方向上的应力σ45为在135o方向上的应力σ135为σ2-σ2-45o135oσxσx-σ应力圆第10页，共22页，星期日，2025年，2月5日纯剪应力状态

在45o与135o上的分量?xy?xy????在45o方向上的应力σ45为+?在135o方向上的应力σ135为—?45o135o?xy?xy??应力圆第11页，共22页，星期日，2025年，2月5日各应变片内所含应变分量及方向自行分析每片应变片所含的应变分量。根据每片的应力分量，再确定组桥方案。第12页，共22页，星期日，2025年，2月5日在45o斜截面上应力状态????45o135oσ2σ2σ2σ2σ2σ2=+叠加σ2σ2σ2τ+σ2τ+τ-σ2τ-σ2第13页，共22页，星期日，2025年，2月5日四.实验内容及要求测量表面A点的一点应力状态，求出各个应力分量，并得出主应力的大小及主方向；利用半桥、对臂、全桥等组桥方式，分别测出弯矩My与扭矩Mk各自所引起的应变值。每项测试内容的数据，需要重复加卸载两个循环以上，以保证数据稳定和可靠。要求两次的测量得到的应变差之间小于5%。第14页，共22页，星期日，2025年，2月5日用广义虎克定律

计算测点的平面应力状态将测量结果代入公式，可得到第15页，共22页，星期日，2025年，2月5日计算测点的主应力与主方向与轴线的夹角?第16页，共22页，星期日，2025年，2月5日实验原始数据测量空心圆管的内外经；测量加力点到测量截面的距离L，加力点到圆管中心的距离Lk,；初载荷P0=200N，末载荷Pn＝1200N；钢材的弹性模量E＝2.06×105MPa；钢材的泊松系数?＝0.28；电阻片灵敏系数K片＝2.08；设电阻应变仪灵敏