6工字鋼三點(diǎn)彎曲危險點(diǎn)應(yīng)力測定

1、 工字鋼三點(diǎn)彎曲時危險點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的測定進(jìn)一步學(xué)習(xí)應(yīng)變計(jì)的粘貼技術(shù)；學(xué)習(xí)電阻應(yīng)變花的使用；學(xué)習(xí)平面應(yīng)力狀態(tài)主應(yīng)力和主方向的測定方法。實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)備電阻應(yīng)變計(jì)、應(yīng)變花若干；萬用表；502粘結(jié)劑；電烙鐵、鑷子等工具；丙酮等清洗器材，防潮用硅膠；測量導(dǎo)線若干；100伏兆歐表(測絕緣電阻用)；工字鋼1個；靜態(tài)電阻應(yīng)變儀；萬能試驗(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截面，其中A、B、C三點(diǎn)為可能的危險點(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)，只需沿軸向方向粘貼一片應(yīng)變計(jì)就可測出其應(yīng)力的大小，計(jì)算公式為：二Es(5-1)B點(diǎn)在翼緣和腹板的交界處，該點(diǎn)

2、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)變花才能測出主應(yīng)力的大小和方向，計(jì)算公式為主應(yīng)力：1、2E2s+s0d土1|L11市.(S0-S90)2+(2S45SS)2045(52)和o線夾角:(53)TOC o 1-5 h z28-8-8450908-8090C點(diǎn)在中性層上，無正應(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)就可測出該點(diǎn)的主應(yīng)力的大小,計(jì)算公式為:1|L121|L12(8+卩8)12(8+卩8)21(5-4)圖5-2危險點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)示意圖實(shí)驗(yàn)步驟測定工字鋼的翼緣寬度和截面高度，由此查表確定工字鋼

3、的型號及慣性矩IZ和抗彎截面模量WZ等數(shù)據(jù)；測量工字鋼的長度，由此確定跨距L的大小，并在工字鋼上做出標(biāo)記；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)，貼片方法詳見實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的實(shí)驗(yàn)一電阻應(yīng)變計(jì)的粘貼技術(shù)。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)。將應(yīng)變儀的各通道調(diào)平衡，如不能平衡，則需進(jìn)行檢查，直到平衡為止。加載方案的制訂：工字鋼的原材料為Q235，其屈服強(qiáng)度為o=235MPa,取

4、安全系數(shù)sn=2，則許用應(yīng)力為9=118MPa，分別通過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P、P、P，則實(shí)驗(yàn)中的最大載荷P=min(P、AmaxBmaxCmaxmaxAmaxP、P)。根據(jù)P選定試驗(yàn)機(jī)的量程，則初載荷卩=選用量程X10%。分5級加載,BmaxCmaxmax0則每級載荷為：(55)AP-PAP=max05按加載方案逐級加載，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)處理理論計(jì)算A、B、C三點(diǎn)的主應(yīng)力及方向；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，p=0.3。將理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果進(jìn)行比較，計(jì)算相對誤差。六實(shí)驗(yàn)報告要求簡述實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、所用儀