實(shí)驗(yàn)一-彎扭組合變形

彎扭組合變形的實(shí)驗(yàn)報(bào)告力學(xué)-938小組實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定薄壁圓管表面上一點(diǎn)的主應(yīng)力；驗(yàn)證彎扭組合變形理論公式；掌握電阻應(yīng)變片花的使用。實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀表靜態(tài)數(shù)字電阻應(yīng)變儀；彎扭組合試驗(yàn)臺(tái)。實(shí)驗(yàn)原理與分析實(shí)驗(yàn)計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示：在D點(diǎn)作用一外力，通過(guò)BD桿作用在C點(diǎn)，同時(shí)產(chǎn)生彎矩和扭矩；應(yīng)變測(cè)量常常采用電阻應(yīng)變花，把幾個(gè)敏感柵制作成特殊夾角形式，組合在同一基片上。本實(shí)驗(yàn)采用直角應(yīng)變花，在A，B，C，D四點(diǎn)（這四點(diǎn)分別布置在圓管正前方、正上方、正后方，正下方）上各貼一片，分別沿，，方向，如圖所示。測(cè)量并記錄每一點(diǎn)三個(gè)方向的應(yīng)變值、、。正上方和正下方（B、D點(diǎn)）處于彎扭組合情況下，同時(shí)作用有彎曲正應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，其中彎曲正應(yīng)力上端受拉，下端受壓，而前方和后方由于彎矩作用產(chǎn)生的切應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的切應(yīng)力，所以可以忽略不計(jì)，這樣，在前后位置只受扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力。理論應(yīng)變的計(jì)算公式及簡(jiǎn)單推導(dǎo)彎曲正應(yīng)力計(jì)算公式：；（1）扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力計(jì)算公式：；（2）根據(jù)（1）（2）式可計(jì)算出理論上作用在每點(diǎn)的應(yīng)力值。由應(yīng)力狀態(tài)理論分析可知，薄壁圓管表面上各點(diǎn)均處于平面用excel分析實(shí)驗(yàn)值和理論值，可以得出，絕大部分實(shí)驗(yàn)值與理論值很靠近，個(gè)別數(shù)據(jù)相對(duì)來(lái)說(shuō)誤差大一點(diǎn)點(diǎn)，但是整體誤差還是很小的，最大相對(duì)誤差為：，為了直觀，用Origin做出下面的對(duì)比圖：上圖中，紅色點(diǎn)代表實(shí)驗(yàn)值，而黑色點(diǎn)代表理論計(jì)算值，可以看出，兩組數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)以及點(diǎn)之間的距離是非常小的，大部分點(diǎn)都近似重合，誤差分析：理論計(jì)算時(shí)沒(méi)有考慮前后點(diǎn)由于彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力；實(shí)驗(yàn)加載時(shí)力度控制不好，而應(yīng)變儀比較敏感，數(shù)據(jù)采用的并不是準(zhǔn)確的。實(shí)驗(yàn)總結(jié)將理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合并進(jìn)行對(duì)比，使得我們對(duì)課本上知識(shí)有了更深一層的理解；通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解到測(cè)量實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)會(huì)分析處理數(shù)據(jù)；當(dāng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大差別時(shí)，學(xué)會(huì)了對(duì)實(shí)