實(shí)驗(yàn)5工字鋼三點(diǎn)彎曲時(shí)危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)五 工字鋼三點(diǎn)彎曲時(shí)危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 進(jìn)一步學(xué)習(xí)應(yīng)變計(jì)的粘貼技術(shù)；2. 學(xué)習(xí)電阻應(yīng)變花的使用；3. 學(xué)習(xí)平面應(yīng)力狀態(tài)主應(yīng)力和主方向的測(cè)定方法;二.實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)備1. 電阻應(yīng)變計(jì)、應(yīng)變花若干；2. 萬(wàn)用表；3. 502粘結(jié)劑；4. 電烙鐵、鑷子等工具；5. 丙酮等清洗器材，防潮用硅膠;6. 測(cè)量導(dǎo)線若干；7. 100伏兆歐表（測(cè)絕緣電阻用）8. 工字鋼1個(gè)；9. 靜態(tài)電阻應(yīng)變儀；10. 萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。實(shí)驗(yàn)原理圖5-1所示工字鋼在跨中受集中載荷 P作用，由材料力學(xué)可知其跨中截面 為危險(xiǎn)截面，其中A、B、C三點(diǎn)為可能的危險(xiǎn)點(diǎn)。A點(diǎn)在翼緣上表面，有最大正應(yīng)力，為單向應(yīng)力狀態(tài)，計(jì)算公式

2、為：只需沿軸向方向粘貼一片應(yīng)變計(jì)就可測(cè)出其應(yīng)力的大小，二二 E ;（ 5-1）B點(diǎn)在翼緣和腹板的交界處，該點(diǎn)的正應(yīng)力和剪應(yīng)力均較大，為主應(yīng)力方 向未知的平面應(yīng)力狀態(tài)，需在該點(diǎn)粘貼三軸應(yīng)變花才能測(cè)出主應(yīng)力的大小和方 向，計(jì)算公式為主應(yīng)力：- ( ； 0-90 ) 2 (2 ； 451亠(5-2)（T 1和0線夾角:(5-3)C點(diǎn)在中性層上，無(wú)正應(yīng)力，剪應(yīng)力最大，為純剪應(yīng)力狀態(tài)，其主應(yīng)力方 向在土 45°,因此分別在45°和-45。方向各粘貼一片應(yīng)變計(jì)就可測(cè)出該點(diǎn)的主 應(yīng)力的大小，計(jì)算公式為：a（；2；1）(5-4)r B圖5-2危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)示意圖四. 實(shí)驗(yàn)步驟1. 測(cè)定工

3、字鋼的翼緣寬度和截面高度，由此查表確定工字鋼的型號(hào)及慣性矩Iz和抗彎截面模量Wz等數(shù)據(jù)；2. 測(cè)量工字鋼的長(zhǎng)度，由此確定跨距 L的大小，并在工字鋼上做出標(biāo)記；3. 根據(jù)L選定跨中截面，在 A點(diǎn)沿軸向粘貼一片應(yīng)變計(jì)，在 B點(diǎn)粘貼45°應(yīng)變花，在C點(diǎn)沿45°和-45。各粘貼一片應(yīng)變計(jì)（或直角應(yīng)變花、或三軸45° 應(yīng)變花不用中間一片），貼片方法詳見(jiàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中的實(shí)驗(yàn)一電阻應(yīng)變計(jì)的粘貼技術(shù)。4. 將應(yīng)變計(jì)依次接到平衡箱的 A、B接線柱上，在B C接線柱上接入1片溫 度補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)（最多5片應(yīng)變計(jì)共用一片補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)，可在另一已貼片的工字鋼中選擇）。5. 將應(yīng)變儀的各通道調(diào)平衡

4、，如不能平衡，則需進(jìn)行檢查，直到平衡為止。6. 加載方案的制訂：工字鋼的原材料為 Q235其屈服強(qiáng)度為（7 s=235MPa取安全系數(shù)n=2,則許用應(yīng)力為7 =118MPa分別通過(guò)A B C三點(diǎn)的受力情況， 按第三強(qiáng)度理論計(jì)算所允許施加的最大載荷PAma、PBmax FCmax,則實(shí)驗(yàn)中的最大載荷PmaX=min（PAmax PBma、Pcma）。根據(jù)Pmax選定試驗(yàn)機(jī)的量程，則初載荷Po= 選用量程X 10%分5級(jí)加載，則每級(jí)載荷為：P . . P，:P 二-（5-5）57. 按加載方案逐級(jí)加載，記錄每點(diǎn)的應(yīng)變讀數(shù)，并初步分析數(shù)據(jù)是否正常，如 不正常，則須找出原因，重做實(shí)驗(yàn)。共做三次。五. 數(shù)據(jù)處理1. 理論計(jì)算A、B、C三點(diǎn)的主應(yīng)力及方向；2. 用公式（5-1）計(jì)算A點(diǎn)的應(yīng)力，用公式（5-2）和（5-3）計(jì)算B點(diǎn)的主應(yīng) 力的大小和方向，用公式（5-4）計(jì)算C點(diǎn)的主應(yīng)力，計(jì)算中E=200GPa,卩 =0.3。3. 將理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，計(jì)算相對(duì)誤差。六. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、所用儀器、實(shí)驗(yàn)