圓管彎扭實驗

1、關于圓管彎扭實驗第一張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月實驗目的1、學習電測實驗的全過程。本實驗從按實驗要求制定貼片方案，粘貼電阻片、引線、編號到測量所貼電阻片的應變，以及用不同組橋方式分離內力的一整套實驗過程都由同學自己來完成。2、學習測定一點應力狀態(tài)的方法。3、學習利用各種組橋方式測量內力的方法。4、學習電阻片的粘貼方法。5、進一步熟悉電測法的基本原理與操作方法。第二張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月二. 工程背景 車床、銑床受彎扭聯(lián)合作用的構件，在工程中比比皆是?，F(xiàn)僅舉幾例加以說明。1. 工廠中用于機械加工的車床、銑床等主軸就是一種典型的復合受力形式，主軸的內力彎矩、扭矩、

2、軸力等。MkM內力圖P第三張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月二. 工程背景 汽車 2. 汽車在崎嶇道路上行駛時，車架處于復合受 力狀態(tài)下。 其內力有彎矩、扭矩。第四張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月二. 工程背景 自行車 3. 自行車的拐臂，由于腳踏板的受力點與拐臂不在同一中心線上，拐臂的內力既有彎矩，又有 扭矩。第五張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月三.理論分析及布片方案討論實 驗 裝 置P741625圓管試件；拐 臂；加 力 點；固 定 端；測量截面；電阻應變片；電阻應變儀。3第六張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月思考題在討論之前請認真思考下列問題：圓管受那

3、些內力作用，它們沿軸線是如何分布的；畫出指定點A,B的應力狀態(tài)圖；測定一點平面應力狀態(tài)時需要貼幾枚電阻片，如何布置；測定彎矩、扭矩時，電阻片如何布置；如果要求用半橋、對臂、全橋分別測出指定截面的彎矩、扭矩，如何選擇電阻片；選擇布片位置的原則是什么；為了提高實驗精度，在布片時應注意什么問題。第七張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月布片方案要求自己設計布片方案，該方案應滿足以下要求：1.能測定一點應力狀態(tài)。2.能分離出截面內力。3.用的應變片數(shù)量越少越好，包括補償片 每組只有10片應變片。第八張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月應力狀態(tài)分析=+xxxxxyxyxyxy上表面第九張，PP

4、T共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 單向壓縮狀態(tài) 在45與135上的分量xx222222在45 方向上的應力45 為 在135 方向上的應力135 為2-2-45135xx-應力圓第十張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月純剪應力狀態(tài) 在45 與 135 上的分量xyxy在45 方向上的應力45 為 + 在135 方向上的應力135 為 45135xyxy應力圓第十一張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月各應變片內所含應變分量及方向自行分析每片應變片所含的應變分量。根據(jù)每片的應力分量，再確定組橋方案。第十二張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月在45斜截面上應力狀態(tài)45135222

5、222=+疊加222+2+ -2 -2第十三張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月四.實驗內容及要求測量表面A點的一點應力狀態(tài)，求出各個應力分量，并得出主應力的大小及主方向；利用半橋、對臂、全橋等組橋方式，分別測出彎矩My與扭矩Mk各自所引起的應變值。每項測試內容的數(shù)據(jù)，需要重復加卸載兩個循環(huán)以上，以保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定和可靠。要求兩次的測量得到的應變差之間小于5%。第十四張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月用廣義虎克定律 計算測點的平面應力狀態(tài)將測量結果代入公式，可得到第十五張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月計算測點的主應力與主方向與軸線的夾角第十六張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于20

6、22年6月實驗原始數(shù)據(jù)測量空心圓管的內外經(jīng)；測量加力點到測量截面的距離L，加力點到圓管中心的距離Lk,；初載荷 P0 = 200 N，末載荷 Pn 1200 N；鋼材的彈性模量 E 2.06105MPa；鋼材的泊松系數(shù) 0.28；電阻片靈敏系數(shù) K片 2.08；設電阻應變儀靈敏系數(shù) K儀 2.08；試驗機加載速度 2 mm / min。第十七張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月實驗報告要求將各類原始數(shù)據(jù)整理成表格；根據(jù)所測應變值計算一點應力狀態(tài)；計算主應力 1 ，2及主方向并與理論值比較，計算相對誤差；根據(jù)各種組橋方式測出的應變，計算出彎矩與扭矩，并與理論值比較，計算誤差（建立Mi=f(

7、)）；對測量結果進行分析討論，分析誤差來源，比較各種組橋方式的利弊；根據(jù)本實驗的目的與要求提出自己的布片方案（用最少的應變片）；體會與收獲。第十八張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月應知道課后的幾個思考題 本次實驗課完成后，應知道： 外力如何簡化到測量截面上； 如何測一點應力狀態(tài)； 如何分離內力； 使用電橋的目的； 在哪個方向上正應力最大； 在某個方向上正應力為零，那該方向上的正應變也為零嗎？ 剪應變如何測，90？ 剪應變在哪個方向上引起的線應變最大; 剪力如何得到，Q對XY平面產(chǎn)生何影響？第十九張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月附 1/4橋測量的操作步驟按順序將試件上粘貼的各個應變片（工作片）接到每個通道的AB接線端上，BB為短接狀態(tài)；將溫度補償片接到公共端；運行軟件或按聯(lián)機鍵，自動檢測聯(lián)機狀態(tài)；在參數(shù)設置界面，設置各測量點連接形式為應變 1-1 和設置各測量點靈敏系數(shù)等參數(shù)；在初始載荷時先在自動平衡狀態(tài)按自動平衡，顯示測量的自動平衡結果；然后轉到試采樣狀態(tài)，按開始測量鍵采樣一次，顯示初始值，檢查測量數(shù)據(jù)有無問題；正式實驗時轉到掃描采樣狀態(tài)，在初始載荷下按掃描采樣采樣一次，顯示初始值；在加載過程中，達到每個預定的載荷時，按掃描采樣進行一次采樣；實驗完成后，打印或拷貝數(shù)據(jù)。第二十張，PPT共二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月選擇