【正文】 試件上的應(yīng)變片，供全橋測(cè)量時(shí)組橋之用。尺寸b=30mm，t=5mm。三、實(shí)驗(yàn)原理由電測(cè)原理知： 式中為儀器讀數(shù)。從此式看出：相鄰兩臂應(yīng)變符號(hào)相同時(shí)，儀器讀數(shù)互相抵銷；應(yīng)變符號(hào)相異時(shí)，儀器讀數(shù)絕對(duì)值是兩者絕對(duì)值之和。相對(duì)兩臂應(yīng)變符號(hào)相同時(shí)，儀器讀數(shù)絕對(duì)值是兩者絕對(duì)值之和；應(yīng)變符號(hào)相異時(shí)，儀器讀數(shù)互相抵銷。此性質(zhì)稱為電橋的加減特性。利用此特性，采取適當(dāng)?shù)牟计徒M橋，可以將組合載荷作用下各內(nèi)力產(chǎn)生的應(yīng)變成份分別單獨(dú)測(cè)量出來，且減少誤差，提高測(cè)量精度。從而計(jì)算出相應(yīng)的應(yīng)力和內(nèi)力?！@就是所謂內(nèi)力素測(cè)定。圖73中Ra和Rb的應(yīng)變均由拉伸和彎曲兩種應(yīng)變成份組成，即圖74 全橋方式組橋式中和分別為拉伸和彎曲應(yīng)變的絕對(duì)值。若如圖74全橋方式組橋，則由上式得若如圖75半橋方式組橋，則得圖75半橋方式組橋通常將儀器讀出的應(yīng)變值與待測(cè)應(yīng)變值之比稱為橋臂系數(shù)。故上述兩種組橋方法的橋臂系數(shù)均為2。為了測(cè)定彈性模量E，可如圖74組橋，并等增量加載，即Pi=P0+i△P(i=1,2,,5) ,末級(jí)載荷P5不應(yīng)使材料超出彈性范圍。初載荷P0時(shí)將應(yīng)變儀調(diào)零，每級(jí)加載后記錄儀器讀數(shù)，用最小二乘法計(jì)算出彈性模量E： 式中為橋臂系數(shù)。為了測(cè)定偏心距e，可按圖75方式組橋。初載荷P0時(shí)應(yīng)變儀調(diào)平衡，載荷增加△P’后。記錄儀器讀數(shù)。據(jù)虎克定律得彎曲應(yīng)力為：由上式得 四、實(shí)驗(yàn)步驟1．實(shí)驗(yàn)臺(tái)換上拉伸夾具，安裝試樣。應(yīng)變片電阻R=120Ω，靈敏系數(shù)K=。2．打開儀器電源,將力傳感器與儀器測(cè)力部分連接,設(shè)置參數(shù)。3．測(cè)彈性模量E按圖73將有關(guān)應(yīng)變片接入所選BZ2208A的應(yīng)變儀通道。每增加載荷200N記錄應(yīng)變讀數(shù)，共加載五級(jí)，然后卸載。數(shù)據(jù)列表記錄。4．測(cè)偏心距e按圖74將有關(guān)應(yīng)變片接入所選BZ2208A的 應(yīng)變儀通道。對(duì)所選通道設(shè)置為半橋。5．本實(shí)驗(yàn)取初始載荷P0=（500N），Pmax=(2500N)，ΔP=(500N)，以后每增加載荷500N，記錄應(yīng)變讀數(shù)，共加載五級(jí)，然后卸載。再重復(fù)測(cè)量，共測(cè)三次。取數(shù)值較好的一組，記錄到數(shù)據(jù)列表中。6．卸載。實(shí)驗(yàn)臺(tái)和儀器恢復(fù)原狀。注意：偏心拉桿共貼片5枚，以上只用其中的2枚，其余3枚接成不同方式電橋也可驗(yàn)證結(jié)果，方法與上述類似。實(shí)驗(yàn)八：同心拉桿實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?．測(cè)定低碳鋼的彈性模量E。2．驗(yàn)證虎克定律（最大載荷4KN）二、實(shí)驗(yàn)梁的安裝示意圖圖81 同心拉桿實(shí)驗(yàn)安裝圖圖81 為同心拉桿實(shí)驗(yàn)安裝圖2. 同心拉桿的安裝與調(diào)整：如圖81所示，將4拉伸桿接頭(兩個(gè))安裝在如圖所示的位置擰緊,，,應(yīng)調(diào)整支座的位置，使同心拉桿處于自由懸垂?fàn)顟B(tài)。注意：實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)保證同心拉桿處于自由懸垂?fàn)顟B(tài),否則將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較大誤差，甚至錯(cuò)誤。3. 同心拉桿的貼片：圖82 同心拉桿實(shí)物圖圖82 為同心拉桿實(shí)物圖只貼一枚應(yīng)變片，貼于梁水平上平面的縱向軸對(duì)稱中心線上。三、實(shí)驗(yàn)原理低碳鋼彈性模量E的測(cè)定 由材料力學(xué)可知，彈性模量是材料在彈性變形范圍內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變的比值，即因?yàn)椋詮椥阅Ａ縀又可表示為 式中： E— 材料的彈性模量 σ— 應(yīng)力，ε— 應(yīng)變，P— 實(shí)驗(yàn)時(shí)所施加的載荷，A—以試件截面尺寸的平均值計(jì)算的橫截面面積對(duì)于兩端鉸接的同心拉桿，加力點(diǎn)都位于拉桿縱向軸線上，所貼應(yīng)變片也位于拉桿縱向軸線上，此時(shí)該測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)可認(rèn)為是單向應(yīng)力狀態(tài)，即只有一個(gè)主應(yīng)力，滿足虎克定律，由于材料在彈性變形范圍內(nèi)，σ與ε成正比，所以當(dāng)試件受到載荷增量△P與應(yīng)變?cè)隽俊鳓?的比值即為E：所以，用游標(biāo)卡尺測(cè)量試件的截面尺寸可計(jì)算出橫截面面積A，由拉壓力傳感器接測(cè)力儀即可得到所加載荷增量△P的大小，再把應(yīng)變片引線與應(yīng)變儀相連，就可得到該截面處以加載荷增量△P變化時(shí)應(yīng)變?cè)隽俊鳓?。這樣就可計(jì)算出彈性模量E。四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 將拉壓力傳感器與測(cè)力儀連接, 接通電源, 打開儀器開關(guān)，設(shè)置測(cè)力儀參數(shù)，測(cè)力儀量程、靈敏度（設(shè)為傳感器量程、靈敏度）。2. 將試件上應(yīng)變片接至應(yīng)變儀一通道的A端子上，公共補(bǔ)償片接在公共補(bǔ)償端子上。3. 設(shè)置應(yīng)變儀，然后轉(zhuǎn)入測(cè)量狀態(tài)。4. 本實(shí)驗(yàn)取初始載荷P0=200N，Pmax=1000N，ΔP=200N，以后每增加載荷200N，記錄應(yīng)變讀數(shù)，共加載五級(jí)，然后卸載。實(shí)驗(yàn)臺(tái)和儀器恢復(fù)原狀。實(shí)驗(yàn)九：壓桿實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?．觀察細(xì)長中心受壓桿件喪失穩(wěn)定的現(xiàn)象。 　　2．用電測(cè)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定各種約束情況下試件的臨界力Pcr實(shí)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)壓桿承載及失穩(wěn)的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)壓桿承載特性的認(rèn)識(shí) ，理解壓桿是實(shí)際壓桿的一種抽象模型。圖91 壓桿實(shí)驗(yàn)安裝圖3．實(shí)測(cè)臨界力Pcr實(shí)與理論計(jì)算臨界力Pcr理進(jìn)行比較 二、壓桿實(shí)驗(yàn)安裝示意圖圖91 壓桿實(shí)驗(yàn)安裝圖：在如圖91所示位置處，(兩個(gè))放于如圖所示的位置擰緊,，,如果壓桿與上下支座凹槽未充分接觸，應(yīng)調(diào)整支座的位置，適當(dāng)搖動(dòng)手輪使支座與壓桿稍稍接觸但不受力。三、實(shí)驗(yàn)原理圖82 同心拉桿實(shí)物圖本實(shí)驗(yàn)采用長形截面的長試件，試件由比例極限較高的彈性鋼制成，λS約為60,λP100, λλP試件為細(xì)長桿，放在上下鉸支V形槽中，相當(dāng)于兩端鉸支情況。兩端鉸支并受到有軸向壓力P的細(xì)長壓桿（大柔度桿），當(dāng)P很小時(shí)則承受簡單壓縮，假如人為地在試件任一側(cè)面擾動(dòng)讓試件稍微彎曲，擾動(dòng)力去掉以后試件自動(dòng)彈回恢復(fù)原狀，即試件軸線仍保持直線，說明此時(shí)試件是處于穩(wěn)定狀態(tài)。假如逐漸給試件加載，當(dāng)達(dá)到某一Pk值時(shí)，雖然擾動(dòng)力去掉，但試件軸線不再恢復(fù)直線，此時(shí)試件即喪失了穩(wěn)定性，載荷Pk即為臨界值。計(jì)算細(xì)長桿臨界力的歐拉公式： 式中：I－壓桿截面最小慣性矩；　　　E－壓桿彈性模量,105MPa；　　　μ－壓桿長度系數(shù)，兩端鉸支時(shí)為1該裝置用戶稍加改裝還可以測(cè)定一端固定一端鉸支狀態(tài)下壓桿穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)步驟1．把拉壓力傳感器上的連接線與數(shù)字式測(cè)力儀接通,打開測(cè)力儀電源,正確設(shè)置測(cè)力儀的參數(shù)(傳感器量程、靈敏度等)。2．測(cè)量壓桿尺寸長L，寬b，高h(yuǎn)。注：由應(yīng)變片確定臨界載荷時(shí)，在試件中段的截面左右各貼一電阻應(yīng)變片，進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量，應(yīng)變值由電阻應(yīng)變儀讀數(shù)。由撓度確定臨界載荷時(shí)，因?yàn)槭孪炔恢涝嚰隙瘸蚰囊贿?，所以在試件一測(cè)置一個(gè)百分表，放置百分表時(shí)，應(yīng)使百分表壓進(jìn)一段刻度，這樣就可以讀出百分表讀數(shù)。（以此為例）。3．轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使傳感器支座輕松地接觸試件，按測(cè)力儀增鍵，使測(cè)力儀顯示0；調(diào)整百分表，使百分表與試件接觸平面垂直。4．加載（1）加力手柄順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)為加載，開始的幾級(jí)載荷可加大些，~，記錄每次位移量相對(duì)應(yīng)的荷載值。（2）在位移—荷載讀數(shù)過程中，如果發(fā)現(xiàn)連續(xù)增加位移量2～3次，荷載值幾乎不變，再增加位移量時(shí)，荷載值讀數(shù)下降或上升，說明壓桿的臨界力已出現(xiàn)，應(yīng)立即停止加載（見圖9—2）。（3）卸載，重新裝配其它組合方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其操作方法如上所述。6．實(shí)驗(yàn)完畢，卸載，關(guān)閉電源和清理配件。