彎扭組合變形時(shí)內(nèi)力素的測(cè)定

1、彎扭組合變形時(shí)內(nèi)力素的測(cè)定1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定薄臂園軸在載荷作用下，在危險(xiǎn)橫截面上產(chǎn)生的彎矩、扭矩、剪力。2. 測(cè)定剪切彈性常數(shù)G。3. 掌握電阻應(yīng)變儀的橋路連接方法。2 儀器和設(shè)備1. 50KN微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。2彎扭組合梁實(shí)驗(yàn)裝置。3TS3861靜態(tài)電阻應(yīng)變儀。4游標(biāo)卡尺。3 實(shí)驗(yàn)原理及裝置基本原理與上節(jié)相同，利用圖83上的應(yīng)變花，用靜態(tài)電阻應(yīng)變儀組成不同橋路連接方法，來(lái)測(cè)取彎扭梁在組合變形時(shí)的內(nèi)力素。1.彎矩M的測(cè)定用上下（B、D）兩測(cè)點(diǎn)的0o片組成如圖91所示的半橋測(cè)量橋路，測(cè)得由彎引起的B、D兩點(diǎn)正應(yīng)變?yōu)椋?/2 ,為應(yīng)變儀的讀數(shù)應(yīng)變。若薄壁園軸的彈性常數(shù)E及橫截面尺寸

2、為已知，則根據(jù)所測(cè)得的值，用下式計(jì)算被測(cè)截面的彎矩M為：M=·Wz=E··Wz=·E·Wz (91)式中：Wz為薄壁園軸橫截面的抗彎截面橫量。2.剪力的測(cè)定用A、C兩測(cè)點(diǎn)的+45o和-45o方向的四片應(yīng)變片組或圖92所示的全橋測(cè)量橋路，可測(cè)得剪力引起的剪應(yīng)變大小為： 為應(yīng)變儀的讀數(shù)應(yīng)變。若E、及橫截面尺寸為已知量，根據(jù)上面所測(cè)的值，用下式計(jì)算被測(cè)截面的剪力為： （92）式中：A-薄壁園軸橫截面面積，-剪力引起的剪應(yīng)變。 圖91 彎矩測(cè)量橋路 圖92 剪力測(cè)量橋路圖 93 扭矩測(cè)量橋路3.扭矩Mn的測(cè)定用A、C兩測(cè)點(diǎn)的-45o和+45o方向的四片

3、應(yīng)變片組成如圖93所示的全橋測(cè)量橋路，可測(cè)得扭矩Mn引起的剪應(yīng)變大小為： 為應(yīng)變儀的讀數(shù)應(yīng)變。若薄壁園軸的彈性常數(shù)E、及橫截面尺寸為已知，則用下式計(jì)算被測(cè)截面的扭矩Mn為： (93)式中：Wp-為薄壁園軸橫截面的抗扭截面橫量。4.確定剪切彈性常數(shù)G用I-I截面上計(jì)算出的扭矩，計(jì)算出扭矩引起的剪應(yīng)力理論值 ，代入剪切虎克定理公式（），既可得到剪切彈性常數(shù)G的實(shí)驗(yàn)值為： （94）式中：-扭矩引起的剪應(yīng)變。而剪切彈性常數(shù)的理論值為： 4 實(shí)驗(yàn)步驟1.測(cè)量組合梁相關(guān)尺寸測(cè)量薄壁園管的內(nèi)外直徑、測(cè)量l（測(cè)點(diǎn)到橫加載臂中線的垂直距離），測(cè)量L（加載點(diǎn)至園軸中心線的垂直距離），見(jiàn)圖81。2.加載方案根據(jù)材料

4、的許用應(yīng)力，加載最大載荷為500N，采用等量加載法，既每次加100N，加5次。3.試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)備用50KN微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)控制加載。雙擊桌面上WinWdw-PCI圖標(biāo)，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)，點(diǎn)擊試驗(yàn)操作，點(diǎn)擊自動(dòng)程序，在控制程序窗口選擇彎扭組合內(nèi)力素程序，點(diǎn)擊新建試樣。4.儀器準(zhǔn)備將薄壁園軸I-I截面上應(yīng)變片連接的導(dǎo)線按不同的測(cè)試目的，接入應(yīng)變所選通道，組成不同的測(cè)量橋路，測(cè)彎矩接成半橋電路，測(cè)扭矩、剪力接成全橋電路。（參照?qǐng)D91、92、93）。5.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)點(diǎn)擊開(kāi)始，每增加100N，在應(yīng)變儀通道上分別讀取彎矩、扭矩、剪力應(yīng)變值，記錄在表92中，一直加到500N為止，卸載檢查數(shù)據(jù)。表92載 荷 讀 數(shù) 應(yīng) 變 （）P（N）彎 矩 m剪 力 Q扭 矩 n100200300400500平均應(yīng)變（）5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理分別計(jì)算出下列數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)值和理論值，并計(jì)算它們的相對(duì)誤差加以分析：1 截面I-I上的彎矩、扭矩和剪力值。2 截面I-I上分別由彎矩、