彎扭組合變形時內力素的測定

1、彎扭組合變形時內力素的測定1 實驗目的1用實驗方法測定薄臂園軸在載荷作用下，在危險橫截面上產(chǎn)生的彎矩、扭矩、剪力。2. 測定剪切彈性常數(shù)G。3. 掌握電阻應變儀的橋路連接方法。2 儀器和設備1. 50KN微機控制電子萬能試驗機。2彎扭組合梁實驗裝置。3TS3861靜態(tài)電阻應變儀。4游標卡尺。3 實驗原理及裝置基本原理與上節(jié)相同，利用圖83上的應變花，用靜態(tài)電阻應變儀組成不同橋路連接方法，來測取彎扭梁在組合變形時的內力素。用上下（B、D）兩測點的0o片組成如圖91所示的半橋測量橋路，測得由彎引起的B、D兩點正應變?yōu)椋?/2 ,為應變儀的讀數(shù)應變。若薄壁園軸的彈性常數(shù)E及橫截面尺寸為已知，則根據(jù)所

2、測得的值，用下式計算被測截面的彎矩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。的測定用A、C兩測點的+45o和-45o方向的四片應變片組或圖92所示的全橋測量橋路，可測得剪力引起的剪應變大小為： 為應變儀的讀數(shù)應變。若E、及橫截面尺寸為已知量，根據(jù)上面所測的值，用下式計算被測截面的剪力為： （92）式中：A-薄壁園軸橫截面面積，-剪力引起的剪應變。 圖91 彎矩測量橋路 圖92 剪力測量橋路圖 93 扭矩測量橋路n的測定用A、C兩測點的-45o和+45o方向的四片應變片組成如圖93所示的全橋測量橋

3、路，可測得扭矩Mn引起的剪應變大小為： 為應變儀的讀數(shù)應變。若薄壁園軸的彈性常數(shù)E、及橫截面尺寸為已知，則用下式計算被測截面的扭矩Mn為： (93)式中：Wp-為薄壁園軸橫截面的抗扭截面橫量。用I-I截面上計算出的扭矩，計算出扭矩引起的剪應力理論值 ，代入剪切虎克定理公式（），既可得到剪切彈性常數(shù)G的實驗值為： （94）式中：-扭矩引起的剪應變。而剪切彈性常數(shù)的理論值為： 4 實驗步驟1.測量組合梁相關尺寸測量薄壁園管的內外直徑、測量l（測點到橫加載臂中線的垂直距離），測量L（加載點至園軸中心線的垂直距離），見圖81。根據(jù)材料的許用應力，加載最大載荷為500N，采用等量加載法，既每次加100N

4、，加5次。用50KN微機控制電子萬能試驗機控制加載。雙擊桌面上WinWdw-PCI圖標，進入實驗操作系統(tǒng)，點擊試驗操作，點擊自動程序，在控制程序窗口選擇彎扭組合內力素程序，點擊新建試樣。將薄壁園軸I-I截面上應變片連接的導線按不同的測試目的，接入應變所選通道，組成不同的測量橋路，測彎矩接成半橋電路，測扭矩、剪力接成全橋電路。（參照圖91、92、93）。點擊開始，每增加100N，在應變儀通道上分別讀取彎矩、扭矩、剪力應變值，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 變 （）P（N）彎 矩 m剪 力 Q扭 矩 n100200300400500平均應變（）5 實驗結果處理分別計算出下列數(shù)據(jù)的實驗值和理論值，并計算它們的相對誤差加以分析：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、扭矩和