薄壁圆管弯扭组合变形应变测定实验一．实验目的1．用电测法测定平面应力状态下主应力的大小及方向；2．测定薄壁圆管在弯扭组合变形作用下，分别由弯矩、剪力和扭矩所引起的应力。二．实验仪器和设备1．弯扭组合实验装置；2．YJ-4501A/SZ 静态数字电阻应变仪。三．实验原理薄壁圆管受力简图如图1 所示。薄壁圆管在 P 力作用下产生弯扭组合变形。薄壁圆管材料为铝合金，其弹性模量E为 722mGN, 泊松比μ 为。薄壁圆管截图 1面尺寸、如图2 所示。由材料力学分析可知，该截面上的内力有弯矩、剪力和扭矩。Ⅰ - Ⅰ截面现有 A、B、C、D四个测点，其应力状态如图3 所示。每点处已按 – 450、00、+450 方向粘贴一枚三轴450应变花，如图 4 所示。图 2 图 3 图 4四．实验内容及方法1. 指定点的主应力大小和方向的测定薄壁圆管 A、B、C、D 四个测点，其表面都处于平面应力状态，用应变花测出三个方向的线应变，然后运用应变 - 应力换算关系求出主应力的大小和方向。若测得应变ε-45、ε0、ε45 ，则主应力大小的计算公式为24502045454523121211E主应力方向计算公式为04545045452tg或45450454522tg2. 弯矩、剪力、扭矩所分别引起的应力的测定a. 弯矩 M引起的正应力的测定只需用 B、D两测点 00 方向的应变片组成图5（a）所示半桥线路，就可测得弯矩 M引的正应变2MdM然后由虎克定律可求得弯矩M引起的正应力2MdMMEEb. 扭矩 Mn引起的剪应力的测定图 5用 A、C两被测点 -450、450方向的应变片组成图5（b）所示全桥线路，可测得扭矩 Mn 在 450方向所引起的线应变4ndn由广义虎克定律可求得剪力Mn引起的剪应力214ndndnGEc.剪力 Q引起的剪应力的测定用 A、C两被测点 -450、450方向的应变片组成图5（c）所示全桥线路，可测得剪力 Q在 450方向所引起的线应变4QdQ由广义虎克定律可求得剪力Q引起的剪应力214QdQdQGE五．实验步骤1. 接通测力仪电源，将测力仪开关置开。2. 将薄壁圆管上 A、B、C、D各点的应变片按单臂（多点）半桥测量接线方法接至应变仪测量通道上。3. 预加 50N初始载荷，将应变仪各测量通道置零；分级加载，每级100N，加至 450N，记录各级载荷作用下应变片的读数应变，然后卸去载荷。4. 按图 5 各种组桥方式，从复实验步骤3，分别完成弯矩、扭矩、剪力所引起应变的测定。六．实验数据及结果处理实验数据 1 应变片灵敏系数 K=读数应变载荷 A B-450（R1）00（R2）450（R3）-450（R4）00（R5）450...
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