工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)指南-閱讀頁
2025-07-11 03:00本頁面
【正文】 上的彎矩，Iz為梁橫截面對中性軸z的慣性矩，y為由中性軸到欲求應(yīng)力點(diǎn)的距離。為了測量應(yīng)變隨試件截面高度的分布規(guī)律，應(yīng)變片的粘貼位置如圖3—3。 五、SYⅢ型數(shù)字應(yīng)變儀及DSP10型平衡箱操作使用方法圖3—3 應(yīng)變片位置圖 應(yīng)變儀的使用方法見第一章有關(guān)內(nèi)容。 2．以各測點(diǎn)位置為縱座標(biāo)，以應(yīng)變增量為橫坐標(biāo)，畫出應(yīng)變隨試件高度變化曲線。 4．根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置的受力圖和截面尺寸，應(yīng)用彎曲應(yīng)力的理論公式，可計(jì)算出在等量荷載作用下，各測點(diǎn)理論應(yīng)力值。由于電阻應(yīng)變片是測量一個(gè)區(qū)域內(nèi)的平均應(yīng)變，粘貼時(shí)又不可能剛好貼到中性層上。 八、預(yù)習(xí)思考題 1．影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的主要因素是什么？2．在中性層上理論計(jì)算應(yīng)變值，這是為什么？ 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 3矩形梁純彎曲時(shí)正應(yīng)力分布電測實(shí)驗(yàn)報(bào)告 （一）實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄 試件的高度：h = mm，試件的寬度：b = mm。 2．在彎扭組合作用下，用電測分離法單獨(dú)測量彎矩和扭矩。 二、儀器設(shè)備 彎扭試驗(yàn)臺，電阻應(yīng)變儀。現(xiàn)在主要敘述其彎扭組合試驗(yàn)系統(tǒng)，其彎扭加載的裝置如圖4—1。這樣的做法是使試樣發(fā)生較大變形時(shí)，仍能保持加載的力臂不變。為了使在荷載不太大的情況下產(chǎn)生較大的應(yīng)力，彎扭試樣選用薄壁圓管截面，管狀試樣的受力如圖4—2。B點(diǎn)單元體處于純剪切狀態(tài)，其剪應(yīng)力由扭矩Mt和剪力Q兩部分產(chǎn)生。250N—500N—750—1000N圖4—2 試樣受力圖（尺寸單位：mm） 從上面分析看來，在試件的A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn)上分別粘貼一個(gè)三向應(yīng)變片如圖4—4，就可以測出各點(diǎn)的應(yīng)變值，并進(jìn)行主應(yīng)力的計(jì)算。按圖4—5的應(yīng)變片和坐標(biāo)，能測得x方向、y方向和45176。為了計(jì)算主應(yīng)力還要利用平面應(yīng)力狀態(tài)下的虎克定律和主應(yīng)力計(jì)算公式，即圖4—5 應(yīng)變片和坐標(biāo) 計(jì)算中應(yīng)注意應(yīng)變片貼片的實(shí)際方向，靈活運(yùn)用此公式。 五、截面內(nèi)力的分離測量 在工程實(shí)踐中應(yīng)變片電測方法不僅廣泛用于結(jié)構(gòu)的應(yīng)變、應(yīng)力測量，而且也把它當(dāng)作應(yīng)變的敏感元件用于各種測力傳感器中。 1．彎矩的測量 在彎扭組合的構(gòu)件上，只想測量構(gòu)件所受彎矩的大小，可利用應(yīng)變片接橋方法的改變就可實(shí)現(xiàn)。 此接橋方式，A片受彎曲拉應(yīng)力，C片受彎曲壓應(yīng)力，而測量結(jié)果與扭轉(zhuǎn)內(nèi)力無關(guān)。這樣就可計(jì)算出彎矩的大小，然后與理論計(jì)算相比較。以圖4—7中B點(diǎn)的應(yīng)變片為例，將B點(diǎn)沿軸線呈45176。圖4—7 扭轉(zhuǎn)力矩的測量由于B點(diǎn)處于彎曲的中性層，所以彎矩的作用對應(yīng)變片沒有影響。由于接入相鄰橋臂既自身溫度補(bǔ)償，又使應(yīng)變讀數(shù)增加一倍。再根據(jù)廣義虎克定律求得。 除了以上接橋之外，利用A點(diǎn)或C點(diǎn)的應(yīng)變片也要組成同樣功能的電橋來測量扭轉(zhuǎn)力矩，現(xiàn)以A點(diǎn)來說明，在只有彎矩的作用下，A點(diǎn)沿軸線呈177。的方向上的伸長是相等的，即a片b片伸長量相等而連接于電橋的相鄰臂，則相互抵消電橋輸出為零，其道理與溫度補(bǔ)償是一樣的。 3．操作與結(jié)果計(jì)算： （1）實(shí)驗(yàn)方法與純彎曲電測應(yīng)力相同，只是應(yīng)按現(xiàn)在目的將應(yīng)變片接入預(yù)調(diào)箱。 （3）最后要比較測量值與理論值的相對誤差。 六、預(yù)習(xí)思考題 1．主應(yīng)力測量時(shí)，直角應(yīng)變花是否可以沿任意方向粘貼？為什么？ 2．電測實(shí)驗(yàn)中，采用半橋測量時(shí)，為什要溫度補(bǔ)償片？全橋測量時(shí)，為什么不要溫度補(bǔ)償？ 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 4彎扭組合作用下電測實(shí)驗(yàn)報(bào)告 （一）彎扭組合作用下電測實(shí)驗(yàn)原始 試樣外徑：D = mm 試樣內(nèi)徑：d = mm 材料彈性模量：E =105MPa 扭轉(zhuǎn)力臂：a = mm 彎曲力臂：b = mm 材料泊桑比：μ= 班組： 學(xué)號： 姓名： 日期：荷載P(N)測 點(diǎn) A測 點(diǎn) B測 點(diǎn) C－45176。+45176。0176。－45176。+45176。0176。－45176。+45176。0176。讀數(shù)增量讀數(shù)增量讀數(shù)增量讀數(shù)增量讀數(shù)增量讀數(shù)增量讀數(shù)增量讀數(shù)增量讀數(shù)增量應(yīng)變增量10—6應(yīng)力分量(Mpa) σx =σ—45176。= τx =t—45176。= σy =σ+45176。= σx =σ—45176。= τx =t—45176。24 / 24
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