精品归纳弯扭组合试验实验报告机械工程及自动化学院380711 班张涛实验二弯扭组合试验一、实验目的1．用电测法测定平面应力状态下一点处的主应力大小和主平面的方位角；2．测定圆轴上贴有应变片截面上的弯矩和扭矩；3．学习电阻应变花的应用。二、实验设备和仪器1．微机控制电子万能试验机；2．电阻应变仪；3．游标卡尺。三、试验试件及装置弯扭组合实验装置如图一所示。空心圆轴试件直径D0＝42mm ，壁厚 t=3mm ，l 1=200mm，l2=240mm （如图二所示） ；中碳钢材料屈服极限s ＝360MPa，弹性模量E＝ 206GPa，泊松比μ ＝。图一实验装置图四、实验原理和方法1、测定平面应力状态下一点处的主应力大小和主平面的方位角；圆轴试件的一端固定，另一端通过一拐臂承受集中荷载P，圆轴处于弯扭组合变形状态，某一截面上下表面微体的应力状态如图四和图五所示。在圆轴某一横截面A－B 的上、下两点贴三轴应变花（如图三），使应变花的各应变片方向分别沿0° 和± 45° 。图三应变花示意图图四 圆轴上表面微体的应力状态x x x x 图五 圆轴下表面微体的应力状态根据平面应变状态应变分析公式：2sin22cos22xyyxyx（1）可得到关于εx、εy、γxy的三个线性方程组，解得：0000004545045450xyyx（2）由平面应变状态的主应变及其方位角公式：2221222xyyxyx（3）0minmax2()2()xyxyxytg或yxxytg02（4）将式（ 2）分别代入式（3）和式（ 4），即可得到主应变及其方位角的表达式。对于各向同性材料，应力应变关系满足广义虎克定律：1222212111EE（5）由式（ 2）~（5），可得一点的主应力及其方位角的表达式为：000000000004545045450245024504545212212212tgEE（6）00 、045 和045 的测量可用 1/4 桥多点测量法同时测出（见图六） 。图六Ri Ri 2、圆轴某一截面弯矩M 的测量：轴向应力x仅由弯矩 M引起，故有：zxWM (7)根据广义虎克定律，可得：)(1yxxE（8）又: 0y (9) 由式（ 7）~（ 9）得到：xzWEM (10) 以某截面上应力最大的上点或下点作为测量点。测出X 方向应变片的应变值εX（00x）。ε0的测量可用1/4 桥接法（见图七） ，也可采用半桥接法（见图八）。3、圆轴某一截面扭矩T 的测量：切应力τx 仅扭矩 T 引起，故有：PxWT（11）根据广义虎克定律，可得：图七R0 R0—— x 方向应变片Rt——温补片图八R0上R0下)(004545GGxyx（12）由式（ 11）、（ 12）可得：)()1(2)(000045454545PPWEWGT (13) )(004545的测量可...
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