实验四 薄壁圆筒在弯扭组合变形下主应力测定

实验四 薄壁圆筒在弯扭组合变形下主应力测定

实验内容：

构件在弯扭组合作用下，根据强度理论，其强度条件是[]r σσ≤。计算当量应力r σ，首先要确定主应力，而主应力的方向是未知的，所以不能直接测量主应力。通过测定三个不同方向的应变，计算主应变，最后计算出主应力的大小和方向。本实验测定应变的三个方向分别是-45°、0°和45°。 实验目的与要求：

1、用电法测定平面应力状态下一点的主应力的大小和方向

2、进一步熟悉电阻应变仪的使用，学会1/4桥法测应变的实验方法 设计思路：

为了测量圆管的应力大小和方向，在圆管某一截面的管顶B 点、管底D 点各粘贴一个45°应变花，测得圆管顶B 点的-45°、0°和45°三个方向的线应变45ε-o 、

0εo

、45εo

。

应变花的粘贴示意图 实验装置示意图

关键技术分析： 由材料力学公式： 得

从以上三式解得 主应变

根据广义胡克定律1、实验得主应力

大小______

___

_________

12

2

4545

450450

2

()2

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2(1)2(1)

E E

σεε

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-

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方向

_______________

0454504545

2()/(2)

tgαεεεεε

--

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o o o o o

实

2、理论计算主应力

3、误差

实验过程

1.测量试件尺寸、力臂长度和测点距力臂的距离，确定试件有关参数。附表1

2.拟定加载方案。先选取适当的初载荷P0(一般取P o=lO％P max左右)。估算P max(该实验载荷范围P max<400N)，分4～6级加载。

3．根据加载方案，调整好实验加载装置。

4．加载。均匀缓慢加载至初载荷P o，记下各点应变的初始读数；然后分级等增量加载，每增加一级载荷，依次记录各点电阻应变片的应变值，直到最终载荷。实验至少重复两次。

5．作完试验后，卸掉载荷，关闭电源，整理好所用仪器设备，清理实验现场，将所用仪器设备复原，实验资料交指导教师检查签字。

6.实验装置中，圆筒的管壁很薄，为避免损坏装置，注意切勿超载，不能用力扳动圆筒的自由端和力臂。

附表1 (试件相关数据

)

实验结果处理

弯扭实验数据表格

实验总结 实验得主应力

______

____________

12

245454504502()2()()2(1)2(1)

E E σεεεεεεσμμ--+?=

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