沖擊動應(yīng)力實驗報告

沖擊動應(yīng)力實驗一、 實驗?zāi)康姆治隽涸跊_擊載荷作用下，梁的最大動應(yīng)變和沖擊高度之間的關(guān)系;利用測試分析軟件，測量梁的沖擊振動固有頻率；二、 實驗儀器和設(shè)備等強度梁沖擊實驗裝置一臺；沖擊動應(yīng)變動荷系數(shù)測試儀一臺；上位機測試分析軟件一套。三、 實驗原理和方法立柱立柱圖一.實驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖實驗裝置如圖一所示。具體為：梁的參數(shù)為：彈性模量E=70Gpa,最大寬度B=30mm,長度L=300mm，厚度h=4mm,沖擊砝碼質(zhì)量m=200g。梁的水平調(diào)節(jié)：梁的底板由四個可調(diào)螺釘支承，螺釘用于調(diào)節(jié)裝置的水平位置。加載方式：釋放沖擊載荷的機構(gòu)由曲柄連桿機構(gòu)組成，通過移動導(dǎo)軌上的上下安裝的柱形手柄使夾頭張開或合攏，達到釋放或托住沖擊砝碼的目的。當(dāng)載荷穩(wěn)定時，即為靜態(tài)載荷。取下砝碼：先拔出連接等強度梁和吊桿的銷子，則吊桿和梁分離，或轉(zhuǎn)動圓形托盤，使得其從下面脫落，可以自然取下沖擊砝碼。調(diào)整沖擊高度：沖擊實驗可以通過調(diào)節(jié)托盤的高度，在一定范圍內(nèi)以任意高度沖擊，通過觀察吊桿旁邊的直尺，調(diào)節(jié)沖擊的高度。選擇應(yīng)變片：在梁的兩個不同的截面上，在上下表面沿梁的軸線方向分別粘貼應(yīng)變片，靠近固定端的兩個應(yīng)變片用綠顏色導(dǎo)線引出，上面標(biāo)號為1下面標(biāo)號為2,另外兩個應(yīng)變片用白顏色導(dǎo)線引出，上面標(biāo)號為3,下面標(biāo)號為4。應(yīng)變片的電阻值為120歐姆，靈敏系數(shù)K=2.10，實驗者可以根據(jù)需要選用其中兩個不同表面的應(yīng)變片組成半橋，也可以用4個應(yīng)變片組成全橋進行測量。實驗原理和方法如下：首先選擇測量橋路，可以使用全橋或半橋。利用沖擊動應(yīng)變動荷系數(shù)測試儀測量梁的靜態(tài)讀數(shù)應(yīng)變j然后選擇不同的沖擊高度h,測量最大沖擊動態(tài)讀數(shù)應(yīng)變編，則動荷系數(shù)Kd為：Kd=乙 (1)&j并同時可以測得梁振動時的頻率f。BB圖2等強度梁結(jié)構(gòu)參數(shù)最大撓度和最大應(yīng)變分別為(x=0):

6PL&= jEBh2而動荷系數(shù)Kd為：Kd=1Kd=1+：1+史V氣式中，h’為沖擊高度。梁的剛度系數(shù)k為：7P EBh3k= =y6Lmax梁的固有頻率為：尸1K1EBh3f=——,—=——... 02兀、'm2冗'6mL(4)(5)(6)四、實驗步驟聯(lián)接電橋。通過后面板的接線柱連接應(yīng)變片：(注意：梁上表面應(yīng)變片接入AB、CD,下表面應(yīng)變片接入BC、AD)半橋接線法：將兩個應(yīng)變片分別接入AB和BC,同時通過前面板的按鍵將儀器設(shè)定為半橋工作方式，半橋工作指示燈亮;全橋接線法：將四個應(yīng)變片分別接入AB、BC、AC和CD,同時通過前面板的按鍵將儀器設(shè)定為全橋工作方式，全橋工作指示燈亮；靜態(tài)測試操作過程開機后進入默認狀態(tài)(靜態(tài)，半橋狀態(tài))顯示“E*****”并且相應(yīng)的指示燈亮。根據(jù)半橋、全橋接線選擇相應(yīng)的工作狀態(tài)，并且相應(yīng)的指示燈亮。在空載情況下，等系統(tǒng)穩(wěn)定后按“清零”鍵，顯示“E****0”。加載荷后，等系統(tǒng)穩(wěn)定后讀出應(yīng)變值。動態(tài)測試操作過程在靜態(tài)測試過程中加載荷后，等系統(tǒng)穩(wěn)定后按確認鍵。取下載荷按“動/靜“鍵轉(zhuǎn)換到動態(tài)狀態(tài)。

按“啟動“鍵，進行沖擊實驗。顯示出最大讀數(shù)值，按“查詢”鍵，查詢沖擊固有頻率。4.如果測試儀通過RS232聯(lián)接了上位計算機，上述2、3步驟亦可通過啟動DTCJ程序，利用鼠標(biāo)操作。五、實驗結(jié)果處理梁端部的靜態(tài)位移Aj=2.33mm，靜態(tài)應(yīng)變?yōu)?79呼。編號h(mm)動應(yīng)變(M)平均應(yīng)變(M)實驗kd理論KD數(shù)相對誤差10626042.1628%5761596156210756765.62.744.0933%7978973755932086895.43.215.2639%

9292875895430110191026.23.686.1740.3%21030310284105251002540111141101.83.956.9443.1%21111311294113151024650112171214.24.357.6242.