弯扭组合实验实验报告记录

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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，l1=200mm，

＝360MPa，弹性模量E＝206GPa，泊松l2=240mm（如图二所示）；中碳钢材料屈服极限

比μ＝0.28。

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

图四圆轴上表面

τx

σx τx

σx

图五圆轴下表面

根据平面应变状态应变分析公式：

αγαεεεεεα2s i n 2

2c o s 2

x y

x -

（1）

可得到关于εx 、εy 、γ

xy 的三个线性方程组，解得：

45045450

εεγεεεεεε-=-+==--xy y x （2）

由平面应变状态的主应变及其方位角公式：

221222???

? ??+???? ??-±+=xy y x y x γεεεεεε （3）0min max 2()2()xy xy

x y tg γγαεεεε=-

--或y

x xy tg εεγα--=02 （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：

()()122

2212

111μεεμσμεεμ

σ+-=

+-=

（5）

由式（2）~（5），可得一点的主应力及其方位角的表达式为：

()()()

()()

45045

4502

450

4504545212212212-------=

-+-+±

-+=εεεεεαεε

εεμμεεσσtg E

（6）

0ε、0

45ε和0

45-ε的测量可用1/4桥多点测量法同时测出（见图六）。

R i

2、圆轴某一截面弯矩M 的测量：

轴向应力σx 仅由弯矩M 引起，故有：

x W M

σ (7)

根据广义虎克定律，可得：

)(1

y x x E

μσσε-=

（8）又: 0=y σ (9) 由式（7）~（9）得到：

x z W E M ε??= (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

（00εε=x ）。

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：

图

R 0 R ——x 方向应变片图

R 0R

x W T

τ （11）根据广义虎克定律，可得：

)(004545εεγτ-?=?=-G G xy x （12）

由式（11）、（12）可得：

)()

1(2)(000045454545εεμεε-??+=

-??=--P P W E

W G T (13)

)(004545εε--的测量可用半桥接法（见图七），也可采用全桥接法（见图八）。

为了尽可能减小实验误差，本实验采用重复加载法。可参考如下加载方案：P 0=500N ，P max =1500N ，?P=1000N ，N=4。

五、实验步骤

1．设计实验所需各类数据表格； 2．测量试件尺寸；

测量三次，取其平均值作为实验值。 3．拟定加载方案；

4．试验机准备、试件安装和仪器调整；

5．确定各项要求的组桥方式、接线和设置应变仪参数； 6．检查及试车；

检查以上步骤完成情况，然后预加一定载荷，再卸载至初载荷以下，以检查试验机及应变仪是否处于正常状态。 7．进行试验；

图

R R R

将载荷加至初载荷，记下此时应变仪的读数或将读数清零。重复加载，每重复一次，记

录一次应变仪的读数。实验至少重复四次，如果数据稳定，重复性好即可。

8．数据通过后，卸载、关闭电源、拆线并整理所用设备。

六、试验结果处理

1、原始数据列表并计算各测量值的平均值

组桥

方式

1/4桥半桥全桥

测量

所用

的通

道

1 2 3 4 5 6 1 1

应变片位置上

上00上045-下

下00下

εε

上下

、0

εε

上上

下下

理论

应变

值

-60 +348 +311 -311 -348 +60 +696 +740

实际测量值第一

组

-88 +332 +320 -305 -319 +69 +644 +784 第

二

组

-86 +333 +321 -298 -309 +74 +646 +783

第三组 -84 +333 +321 -297 -308 +76 +650 +783

平均值

-86 +332.67 +320.67 -300 -312 +73 +646.67 +783.3

2.计算实验点的主应力大小和其方位角，并与理论值(按名义尺寸计算)进行比较

由公式：

()

()()

(

)(

)

000

14545045045245450045452}2121tan 22E E εεσεεεεσμμε

αεεε----?+??=±?-?+?-??-+?-?=

?-?-?均均

均均

均

均均均均

可计算值：

1629

21010}2221010102σσ--?=????±

+?上上（320.67-86）10（1-0.28）

（332.67+86）（332.67-320.67）（1+0.28）

故有：

1282.812MP

}{

14.367MP

σσ=-上上可计算值:

0320.6786

tan 20.9443

2332.67320.6786

21.679αα+=-=-?-+?=-上上

同理:

991622

6221010221010}1022σσ--???=??±+?下下（-300+73）10（-312-73）（-312+300）（1-0.28）（1+0.28）

故有:

1211.581MP

}{

77.790MP

σσ=-下下 00

030073

tan 20.9395

221.607αα--==??=下下

（-312）-73-（-300）

下面将理论应变值代入求解理论值:

120084.130{10.92219.909MP MP σσα=?=-=-上上上 120

010.922{84.13019.909MP MP σσα==-=-下下下

3、计算圆轴上贴有应变片截面上的弯矩

根据公式：

933

36646.67

210101032

422

z x M E W π

ε--?=???=??

?????均

（4210）（1-（

）） M 227.295N m ??=?

而从理论值来看：

32P L 100024010240N M m

-?=??=??=理论

4、计算圆轴上贴有应变片截面上的扭矩

根据公式：004545()2(1)

P E

T W εεμ-?=

???-?+均

可以得到93462101036783.33

0.042(1())()10215.102(10.28)16422

T N m π-??=

???-??=?+ 而从理论值来看：

31P L 100020010N 200T m N m -?=??=???=?理论

七、误差分析 1、数据定量分析

（1）、主应力与主平面方位角相对误差分析

○

11182.812MP 84.130,100%

82.81284.130

100% 1.567%

84.130

MP σσσσησ-===?-=

?=上上1理论

上上1理论

相对误差上1理论

，

○

22214.367MP 10.992,100%

14.36710.992

100%30.704%

10.992

MP σσσσησ-=-=-=

?-+=

?=-上上2理论

上上2理论相对误差上2理论

，

○

30000

21.67919.909,100%

21.67919.909

100%8.89%

19.909ααααησ-=-=-=

?-+=

?=-0上0上理论

0上0上理论相对误差0上理论

，

○

41111.581MP 10.922,100%

11.58110.922

100% 6.03%

10.922

MP σσσσησ-===

?-=

?=下下1理论

下下1理论相对误差下1理论

，

○

52277.790MP 84.130,100%

77.79084.130

100%7.54%

84.130

MP σσσσησ-=-=-=?-+=

?=下下2理论

下下2理论

相对误差下2理论

，

○

21.60719.909,100%

21.60719.909

100%8.53%

19.909ααααησ-=-=-=?-+=

?=-0下0下理论

0下0下理论相对误差

0下理论

，

（2）、将上述?M 的计算值与2l P ??的值进行比较，并分析其误差

M M 227.295,240,100%

227.295240

100% 5.29%

240

M N m M N m M η?-??=??==??-=

?=理论

理论相对误差理论

（3）、将上述?T 的计算值与1l P ??的值进行比较，并分析其误差

T 215.10,200,100%

215.10200

100%7.55%

200

T T N m M N m T η?-??=??==??-=

?=理论

理论相对误差理论

2、定性分析

由前面的误差计算可以看出，实验结果与真值比较接近，但是上表面的误差相对比下表面大，产生较大实验误差的原因可以归纳为：

（1）、接线接头处接触电阻对实验结果的影响，有些线可能没有接好或者接的太松，从而引入较大的接触电阻，而且有些线拆了后又再接上去，接触电阻前后不一样也会造成相应的误差；

（2）、应变片在黏贴时候产生的缺陷对测量产生较大影响，因为我们在进行实验的过程中，发现我们的测量结果比理论值一直偏大，而且数据的稳定性一直比较好，老师检查时候说数据稳定性好说明实验本身的步骤没有问题，应该是在贴应变片的时候应变片贴的不是很标准；

（3）、在清零的过程中由于数据变动对实验结果产生较大的影响；

（4）、卸载及再加载的过程中由于速度过快，没有足够的时间使数据稳定下来可能就读数了；

（5）、本实验在实验前并没有再次进行轴的相关尺寸的测量，而是沿用了一贯的标准数据，实际尺寸可能与标准尺寸有出入，从而造成实验结果的计算误差；

（6）材料本身的质量分布以及缺陷对实验也会造成一定的影响。

八、实验感想与实验改进建议

这次做的实验名称是《弯扭组合实验》。材料力学实验是材料力学学习的基础与深化，在其中要用到很多课堂上所学到的理论知识与结果，是将自己所学到的知识付诸实践的一种形式。

在力学实验中，影响实验的因素很多，产生误差的原因也错综复杂，要求我们有一颗严谨的心，严格控制好实验条件等多种途径，以最佳的试验方式呈现力学现象，考验了我们实际动手能力和分析解决问题的能力。

材料力学实验有一定的复杂性，为了在规定的时间内完成老师所要求的实验内容，达到良好的实验结果，需要课前认真的预习，因此在课前，我认真预习了实验讲义上提到的相关步骤与注意事项，了解了仪器的工作原理、性能、正确的操作步骤与各种桥路的接法及其电路原理，写好了实验预习报告。

预习是实验前面必须要完成的工作，但是工作的重点还是在实验过程中。我在做实验的过程中，格外小心，因为我们所用的万能试验机是一种比较精确地仪器，稍微不注意就会使得机器所施加的力超过我们的预期要求。我觉得是要过程中老师的指导是必不可少的，在本次试验中，老师给了我们三个她要求检查的地方（三种桥路所测得三种数值），通过老师在实验过程中的检查，能够使我意识到我的实验是否在一路正确的进行下去。在读数的过程中一定要小心，因为数据具有变动性，不要马虎了事，一定要等数据稳定后在进行读数、这样才能够保证我们所测量的数据的精确性。试验完成后，要认真清理试验台，把所有的仪器恢复到位。

在实验完成后，我认真的处理了实验数据。实验数据是定量分析的依据，是探索、验证力学规律的第一手资料。本次试验我进一步学习了用电脑处理实验数据，刚开始我还不是很熟，但越到后来越发现用电脑处理数据更方便、快捷，可以节省不少时间，而且尤其是在修改错误的时候更有优势，让人开起来清晰明了。但是用电脑处理数据的前提条件依然是我们对理论知识比较熟悉，而且实验操作过程必须认真完成，记录的数据要准确、有效。在写实验报告的过程中，遇到了不少问题，但是经过自己的独立思考和向同学的请教，今本上还算是顺利的完成了实验报告。

弯扭组合变形实验报告

弯扭组合变形实验报告水工二班叶九三 1306010532 一、实验目的 1用电测法测定薄壁圆管弯扭组合变形时表面任一点的主应力值和主方向，并与理论值进行比较。 2测定分别由矩和扭矩引起的应力w σ和n τ，熟悉半桥和全桥的接线方法。二、实验设备仪器名称及型号：静态电阻应变仪精度：1μm 三、试件尺寸及有关数据试件材料：铝合金弹性模量：70GPa 泊松比μ=0.33 应变片灵敏系数K=2.20 试件外径D=40mm 试件内径d=36mm 自由端端部到测点的距离L=300mm 臂长a=200mm 试件弯曲截面系数z W =2.16*610-3m 试件扭转截面系数P W =4.32*610-3m 四、实验数据与整理 1.实测数据弯ε（W ε）扭ε（n ε） 0ε 45ε 90ε 荷载F （N ）读数με 增量με 读数με 增量με 读数με 增量με 读数με 增量με 读数με 增量με 0F 0 396 0 358 0 150 0 193 0 -19 1F 396 358 150 193 -19 393 363 150 194 -21 2F 789 721 300 387 -40 391 353 150 193 -20 3F 1180 1074 450 580 -60 394 357 149 192 -21 4F 1574 1431 599 772 -81 平均增量 393.50 357.75 150 193 -20 计算结果： εⅠ=218.7με εⅡ=-88.7με 0?=o 2.28

1σ=14.9MPa 2σ=-1.3MPa W E εσ?=*w =13.7725MPa ||1n n E εμ τ?+= =4.7072MPa 误差分析 w σ（MPa ） n τ（MPa ） I σ ∏σ 0? 实测值 13.7725 4.7072 14.9 -1.3 28.2 理论值 13.8889 4.6296 15.2 -1.4 33 相对误差% 0.84 1.68 1.9 7.1 14.5 思考题 1可以，因为主应力大小与方向是唯一的，不论应变片延哪个方向粘贴，只要测出平面应力状态下的三要素，就可以计算出主应力的大小与主平面方向。 2半桥自补偿法好，精度比半桥外补偿法高。 3不需要，因为采用的全桥测法已经将温度影响消除了。

弯扭组合实验实验报告

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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＝42mm，壁厚t=3mm， l1=200mm，件直径D 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＝

0.28。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图三应变 τx στx σ

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°。根据平面应变状态应变分析公式： α γαεεεεε α 2sin 2 2cos 2 2 xy y x y x - -+ += （1）可得到关于εx 、εy 、γxy 的三个线性方程组，解得： 45 450 45450 εεγεεεεεε-=-+==--xy y x （2）由平面应变状态的主应变及其方位角公式： 2 2 21222? ?? ? ??+???? ??-±+=xy y x y x γεεεεεε （3）0 min max 2()2()xy xy x y tg γγα εεεε=- =---或y x xy tg εεγα-- =02 （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。图四圆轴上表面图五圆轴下表面

弯扭组合变形实验报告

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72 2m GN , 泊松比μ为0.33。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 ()()()?? ? ???-+--±++-=--24502 0454******* 1211εεεεμεεμ μσσE

主应力方向计算公式为 ()()04545045 452εεεεεεα----= --tg 或 ()45 450454522εεεεεα+---=--tg 2. 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 2 Md M εε= 然后由虎克定律可求得弯矩M 引起的正应力 2 Md M M E E εεσ= = b. 扭矩M n 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M n 在450方向所引起的线应变 4 nd n εε= 由广义虎克定律可求得剪力M n 引起的剪应力 ()214nd nd n G E εμετ=+= c. 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 4 Qd Q εε= 由广义虎克定律可求得剪力Q 引起的剪应力 () 2 14Qd Qd Q G E εμετ=+= 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

弯扭组合实验实验报告

北京航空航天大学材料力学实验弯扭组合试验实验报告机械工程及自动化学院380711班张涛38071122

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，l1=200mm，l2=240mm（如图二所示）；中碳钢材料屈服极限＝360MPa，弹性模量E s ＝206GPa，泊松比μ＝0.28。

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。图三应变花示意图图四圆轴上表面微体的应力状态τx σx τx σx 图五圆轴下表面微体的应力状态

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°。根据平面应变状态应变分析公式： αγαεεεεεα2sin 2 2cos 2 2 xy y x y x - -+ += （1）可得到关于εx 、εy 、γxy 的三个线性方程组，解得： 45 45045450 εεγεεεεεε-=-+==--xy y x （2）由平面应变状态的主应变及其方位角公式： 2 221222??? ? ??+???? ??-±+=xy y x y x γεεεεεε （3）0min max 2()2()xy xy x y tg γγαεεεε=-=- --或y x xy tg εεγα--=02 （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： ()()122 2212 111μεεμ σμεεμ σ+-=+-= E E （5）由式（2）~（5），可得一点的主应力及其方位角的表达式为： ()()() ()() 00 45 45045 4502 450 2 4504545212212212-------= -+-+± -+=εεεεεαεε εεμμεεσσtg E E （6） 0ε、0 45ε和0 45-ε的测量可用1/4桥多点测量法同时测出（见图六）。 R i

实验一----弯扭组合变形

弯扭组合变形的实验报告力学-938小组一．实验目的 1.测定薄壁圆管表面上一点的主应力； 2.验证弯扭组合变形理论公式； 3.掌握电阻应变片花的使用。二．实验设备和仪表 1.静态数字电阻应变仪； 2.弯扭组合试验台。三．实验原理与分析 1.实验计算简图如下所示：在D点作用一外力，通过BD杆作用在C点，同时产生弯矩和扭矩； 2.应变测量常常采用电阻应变花，把几个敏感栅制作成特殊夹角形式，组合在同一基片上。本实验采用45o直角应变花，在A，B，C，D四点（这四点分别布置在圆管正前方、正上方、正后

方，正下方）上各贴一片，分别沿-45o ，0o ，45o 方向，如图所示。测量并记录每一点三个方向的应变值-45εo 、0εo 、45εo 。正上方和正下方（B 、D 点）处于弯扭组合情况下，同时作用有弯曲正应力和扭转切应力，其中弯曲正应力上端受拉，下端受压，而前方和后方由于弯矩作用产生的切应力远远小于扭转产生的切应力，所以可以忽略不计，这样，在前后位置只受扭转剪应力。 3. 理论应变的计算公式及简单推导弯曲正应力计算公式：()4432 z M PLD W D d σπ= = -；（1）扭转剪应力计算公式：()44 16 n p M PaD W D d τπ== -；（2）根据（1）（2）式可计算出理论上作用在每点的应力值。由应力状态理论分析可知，薄壁圆管表面上各点均处于平面应力状态。若在被测位置x,y 平面内，沿x,y 方向的线应变

为,x y εε，剪应变为x y γ ，根据应变分析可知，该点任一方向 α的线应变计算公式为： 1 cos 2sin 22 2 2 x y x y xy αεεεεεαγα+-= + - （3）将α分别用-45o ，0o ，45o 代替，可得到x,y 方向的应变方程组： 0454504545x y xy εεεεεεγεε--?=? =+-?? =-?o o o o o o （4）由此，可得到解出每点-45εo 、0εo 、45εo 值的公式： 0454522 x x y xy x y xy εεεεγεεεγε-? =?? +-? =?? ++?=??o o o （5）另外，根据2中的分析，利用材料力学相关公式，可得,x y εε， x y γ的理论计算公式为： ()21x y x xy E G E σεεμεμττγ?= ??? =-?? +?==?? （6）这样，将（1）（2）（6）式代入到（5）式中，即可求解每点 -45εo 、0εo 、45εo 的理论值。 4. 将计算得到的理论值直接与测试仪上显示的数据进行对比，分析误差。四．实验步骤

弯扭实验报告-最终版

【实验名称】弯扭组合受力下的圆管应力和内力测定实验【实验背景】在工程中受弯扭复合作用的构件比比皆是。现仅举几例加以说明： 1. 工厂中用于机械加工的车床、铳床等主轴就是一种典型的复合受力形式，主轴的内力弯矩、扭矩、轴力等。内力图 3. 自行车的拐臂，由于脚踏板的受力点与拐臂不在同一中心线上，拐臂的内力既有弯矩, 又有扭矩。一般来说，对复合受力的构件，其截面上的内力既有弯矩和剪力又有扭矩，有时还有轴力。所以，复合受力条件下的构件属于平面应力状态。对于这类构件，工程中一般要解决下列两类问题。 1. 强化校核：测定危险点的应力状态，确定主应力值和主方向。 2. 优化设计：分离截面上的内力，确定各内力的贡献大小。【实验目的】 1 .学习电测实验的全过程。本实验从按实验要求制定贴片方案，粘贴电阻片、引线、编号到测量所贴电阻片的应变，以及用不同组桥方式分离内力的一整套实验过程都由同学自己来完成。

2. 学习测定一点应力状态的方法。 3. 学习利用各种组桥方式测量内力的方法。 4. 学习电阻片的粘贴方法。 5. 进一步熟悉电测法的基本原理与操作方法。【实验仪器】 1. 电子万能实验机 2. 静态电阻应变仪 3. 弯矩复合受力实验装置一套 4. 钢板尺、游标卡尺【实验原理】一. 测主应变的大小及方向为了用实验的方法测定薄壁圆筒弯曲和扭转时表面一点处的主应力大小和方向，首先要测量该点处的主应变￡ 1和￡ 3的大小和方向，然后用广义胡克定律算得一点处的主应力b 1和b 3。根据平面应变状态分析原理，要确定一点处的主应变，需要知道该点处沿X和两个互相垂直方向的3个应变分量￡ X, & y和丫xy o由于在实验中测量剪应变很困难，而用电阻应变片测量线应变比较简便，所以通常采用一点处沿X轴成3 个不同方向且已知夹角的线应变。为了简化计算，实际上采用互成特殊角的三片应变片组成的应变花，中间的应变片与X 轴成0°,另外2个应变片分别与X轴成±45°。用电阻应变仪分别测得圆筒变形后应变花的 3 个应变值，即￡0° , ￡ -45。，￡ 45。，则有 &1、￡ 3,和主应力b 1、b 3,方向一致。应用广义胡克定律，则主对各向同性材料，主应变应力 b 1、b 3，为

弯扭组合变形的主应力测定

实验八弯扭组合变形的主应力测定一、实验目的 1．测定平面应力状态下主应力的大小及方向。 2．掌握电阻应变花的使用。二、实验设备 1．弯扭组合实验装置。 2．静态电阻应变仪。三、实验原理平面应力状态下任一点的主应力方向无法判断时，应力测量常采用电阻应变花。应变花是把几个敏感栅制成特殊夹角形式，组合在同一基片上，如图8－1所示。如果已知三个方向的应变a ε、b ε及c ε，根据这三个应变值可以计算出主应变1ε及3ε的大小和方向，因而主应力的方向亦可确定（与主应变方向重合）。主应力的大小可由各向同性材料的广义胡克定律求得：（8－1）式中，E 、μ分别为材料的弹性模量和泊松比。图8－2为045直角应变花，所测得的应变分别为00ε、045ε及090ε，由下式计算出主应变1ε及3ε的大小和方向： 2 904524509003,100000 02 22 ）（）（εεεεεεε-+-± += （8－2）（8－3）

00 0090090045022an εεεεεα---=t （8－3）图8－1 图8－2 图 8－3 本实验以图8－3所示空心圆轴为测量对象，该空心圆轴一端固定，另一端固结一横杆，轴与杆的轴线彼此垂直，并且位于水平平面内。今在横杆自由端加砝码，使空心圆轴发生扭转与弯曲的组合变形。在A －A 截面的上表面A 点采用045直角应变花，如图8－4所示，如果测得三个应变值00ε、045ε和090ε，即可确定A 点处主应力的大小及方向的实验值。图 8－4 图 8－5 另由扭—弯组合理论可知，A －A 截面的上表面A 点的应力状态如图8－5

弯扭组合实验实验报告

乐享科技弯扭组合实验实验报告经营管理乐享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，l1=200mm，l2=240mm

（如图二所示）；中碳钢材料屈服极限s σ＝360MPa ，弹性模量E ＝206GPa ，泊松比μ＝0.28。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°。根据平面应变状态应变分析公式： αγαεεεεεα2sin 2 2cos 2 2 xy y x y x - -+ += （1）可得到关于εx 、εy 、γxy 的三个线性方程组，解得： 45 45045450 εεγεεεεεε-=-+==--xy y x （2）由平面应变状态的主应变及其方位角公式： 2 221222??? ? ??+???? ??-±+=xy y x y x γεεεεεε （3）0min max 2()2()xy xy x y tg γγαεεεε=- =- --或y x xy tg εεγα--=02 （4）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

实验报告单

实验报告单实验周次：2 班级年级班实验课题常用工具的使用实验类型演示实验、分组实验实验目的使学生了解常用工具的使用方法和作用实验器材克丝钳、开瓶器、剪刀、螺丝刀、钉锤等。实验步骤 1、教师用克丝钳将一根铁丝夹断，让学生概括出它的使用方法。 2、教师用开瓶器打开一个啤酒瓶，用剪刀把一张纸剪碎，让学生概括它们各自的使用方法。 3、将一颗铁钉从木头里起出来，看是用螺丝刀还是用钉锤省力？ 4、分组尝试实验结论不同的工具有不同的使用方法，可以为我们做些不同的事情。备注：实验时应注意安全。实验报告单实验周次：3 班级年级班实验课题杠杆平衡的研究实验类型分组实验实验目的通过做杠杆尺的实验,使学生了解杠杆的工作原理。实验器材杠杆尺、钩码。实验步骤 1、在将杠杆尺调节到平衡状态后,首先让学生在杠杆尺左边的第二个孔上挂两个钩码,试一试分别在杠杆尺右边的第一、第二、第二、第四个孔上挂上两个钩码,杠杆尺会处于一种什么状态? 2、让学生分别改变杠杆尺左右两边挂钩码的位置和数量,观察杠杆尺的状态会有什么变化?从中能发现什么规律? 实验结论改变杠杆尺左右两边挂钩码的位置和数量,杠杆尺的状态会有所改变。备注：；实验前应将杠杆尺调到平衡状态

实验报告单实验周次：4 班级年级班实验课题轮轴的研究实验类型演示实验实验目的通过实验研究轮轴的特点,从而使学生知道合理使用轮轴可以省力。实验器材：轮轴实验装置。轴粗细相同,轮大小不同的轮轴、钩码、线、铁架台。实验器材克丝钳、开瓶器、剪刀、螺丝刀、钉锤等。实验步骤 1、将一个轮轴实验装置安装在铁架台上,并在轮和轴上分别挂上钩码,直到平衡： 2、将另一个轮轴实验装置也安装在铁架台上,再在它的轮和轴上分别挂上钩码,直到平衡。实验结论在轴的大小一定时，轮越大越省力。备注：要注意分清哪部分是轮、哪部分是轴。实验报告单实验周次：5 班级年级班实验课题滑轮的研究实验类型分组实验实验目的通过模拟实验,使学生分别认识定滑轮和动滑轮的工作特性。实验器材定滑轮和动滑轮、铁架台、线、钩码、测力计。实验步骤 1、用铁架台作支架,把一个可以转动的轮子固定在支架顶部,用一根细线当升旗绳,用纸做一面旗帜固定在细线上,当向下拉动绳子时,观察旗帜会怎样?2、在绳的一端挂上重物,试一试,在绳的另一端挂几个钩码能平衡?3、将细绳套在滑轮的槽里,左端挂在支架上,右端用手拉着,将钩码挂在滑轮架的钩上,使滑轮成为一个能与重物同时升降的动滑轮。实验结论定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力。备注：可以用橡筋代替测力计进行测量。

实验记录及实验报告的书写

个人收集整理-ZQ 生化实验是在生化理论及有关理论指导下地实践.实验目地在于经过实践掌握科学观察地基本方法和技能，培养科学思维、分析判断及解决实际问题地能力，培养尊重科学事实和真理地学风和科学态度.当然，通过实验还可以加深和扩大对生化理论地认识. 为了达到实验地目地，要求学生在实验前进行预习，通过预习对实验地内容、目地要求、基本原理、基本操作及注意事项有初步地了解；要求学生在实验中合理组织安排时间，严肃认真地进行操作，细致观察各种变化并如实做好实验结果地记录；还要求学生在操作结束后认真进行计算或分析，写好实验报告.个人收集整理勿做商业用途一、实验记录实验记录应及时、准确、如实、详尽、清楚. “及时”是指在实验中将观察到地现象、结果、数据及时记录在记录本（或《实验指导》合适位置）上.回顾性地记录容易造成无意或有意地失真.个人收集整理勿做商业用途实验结果地记录不可参杂任何主观因素，不能受现成资料及他人实验结果地影响.若出现“不正常”地现象，更应如实详尽记录.个人收集整理勿做商业用途表格式地记录方式简练而清楚，值得提倡使用.如无专用地记录本，可分项记录于《实验指导》中相应地操作项目之下.记录时字迹必须清楚，不提倡使用易于涂改及消退地笔、墨作原始记录.个人收集整理勿做商业用途完整地实验记录应包括日期、题目（内容）、目地、操作，现象及结果（包括计算结果及各种图表）.使用精密仪器进行实验时还应记录仪器地型号及编号.个人收集整理勿做商业用途二、实验报告实验结束后，应及时整理和总结实验结果，写出实验报告. 完整地实验报告应包括实验名称、实验日期、目地要求、实验原理、试剂、仪器设备、操作方法、实验结果、讨论等项内容.个人收集整理勿做商业用途其中，目地要求、原理、设备、试剂及操作方法等项只要求作简明扼要地叙述，不必也不应将《实验指导》原版抄录一遍.但对实验地条件，操作要点等实验成败地关键环节应作清楚描述.个人收集整理勿做商业用途实验结果首先是如实记录实验中观察到地现象及各种原始数据，还应包括根据实验要求整理、归纳数据后进行计算地过程及计算结果，包括根据实验数据及计算作出地各种图表（如曲线图，对照表等）.个人收集整理勿做商业用途讨论部分不是对结果地重述，而是对实验结果、实验方法和异常现象进行探讨和评论，以及对实验设计地认识、体会及建议.个人收集整理勿做商业用途一般要有实验结论.结论要简单扼要，以说明本次实验所获得地结果.如在临床生化检验项目中，可评价样本检出值与相应正常值之间地异同及其临床意义.个人收集整理勿做商业用途 1 / 1

弯扭组合实验实验报告

弯扭组合试验实验报告 Administrator 实验二弯扭组合试验、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D o= 42mm壁厚t=3mm l i=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（1= 0.28。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°和土 45°。根据平面应变状态应变分析公式： x 00 由平面应变状态的主应变及其方位角公式: 2 xy II x x J 1 tab x 1 F 图四圆轴上表面微体的应力状态 ------------------------------ 图五圆轴下表面微体的应力状态可得到关于& x 、￡ y 、丫 xy - -cos2 仝巾2 2 2 的三个线性方程组, 解得: (1) y 450 450 00 (2) xy 450 450 (3)

科学实验报告单

东禅小学五年级（下册）科学实验操作培训表序号：1 年月日实验名称杠杆实验目的能通过实验发现杠杆省力的原理实验材料立柱、螺丝钉、平衡尺、钩码若干实验过程1、用螺丝钉把杠杆尺“0”处小孔固定在立柱顶端的小孔，把立杆插在盒内小孔处； 2、先调节好杠杆尺在不挂钩码时处于水平状态，在平衡尺左侧2格处挂两个钩码，尝试在右侧1格处挂能够平衡的若干钩码。 3、用多种摆法使杠杆尺保持平衡。实验结论离支点的距离越远，钩码被放大的力越大注意事项1、实验前认真阅读简单机械实验盒的说明书； 2、左侧位置最好不变，但可以改变钩码的数量，右侧可有多种摆法。

东禅小学五年级（下册）科学实验操作培训表序号：2 年月日实验名称斜面实验目的知道斜面的角度影响拉力的大小，角度越小所需的拉力越小实验材料简单机械盒（立柱、滚轮、螺丝钉）、弹簧秤实验过程1、把立柱立在盒底，往最下的孔插入螺丝钉，备用； 2、测出滚轮的重量为0.5牛； 3、分别把盒盖搭在固定块（高1.2厘米）上、立柱最低孔（高9.5厘米）、中间孔（高14厘米）处，用弹簧秤把滚轮缓慢地拉上斜面，读数、记录。坡度重物（钩码，N）拉力（N） 1.2厘米 9.5厘米 14厘米实验结论斜面的角度越小所需的拉力越小注意事项 1、实验前温习弹簧秤的使用方法； 2、要记录弹簧秤拉动滚轮时的读数； 3、盒盖搭稳了再做实验。东禅小学五年级（下册）科学实验操作培训表

序号：3 年月日实验名称轮轴实验目的轮轴可以省力。轴不变时，轮越大越省力实验材料粉笔实验过程1、在门上找到门轴，用粉笔在距门轴不同的距离处做三个记号，编号； 2、揭示这三处离门轴越近，说明轮越小，反之，轮越大。 3、分别从这三处推门，比较在哪一处省力，哪一处费力。实验结论轮轴可以省力。轴不变时，轮越大越省力注意事项 1、在知道轮轴可以省力的前提下再做这个实验，此实验是知识点的一个延伸。 2、推门时要求是同一个人做实验，达到控制变量的目的。东禅小学五年级（下册）科学实验操作培训表序号：4 年月日实验名称实验目的在做实验的过程中通过数据分析说明定滑轮和动滑轮的作用实验材料盒底、立柱、滑轮、螺丝钉、钩码、弹簧秤、带绳的小钩实验过程1、把立柱插在盒底，用螺丝钉把滑轮固定在立柱上，线绕在轮上，一端挂两个钩码，另一端挂弹簧称，实验、记录； 2、螺丝钉固定在立杆上，线绕在轮上，一个钩挂在螺丝钉上，一个钩挂在弹簧秤上，往轮上挂两个钩码，实验、记录。物重定滑轮动滑轮拉力方向拉力方向实验结论定滑轮不省力，但改变用力方向；动滑轮不改变用力方向，但省一半的力。注意事项做实验时别忘了让盒底稳些，最好把重的钩码盒放在盒底上。

弯扭组合变形实验报告

创作编号： BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 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722 GN, 泊松比μ为0.33。薄壁圆管截图1 m 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 ()()()?? ? ???-+--±++-=--24502 04545 45231212 11εεεεμ εεμμσσE 主应力方向计算公式为 ()() 04545045 452εεεεεεα----= --tg 或 () 4545045 4522εεεεεα+--- =--tg 2. 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 2 Md M εε= 然后由虎克定律可求得弯矩M 引起的正应力 2 Md M M E E εεσ= = b. 扭矩M n 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M n 在450方向所引起的线应变 4 nd n εε= 由广义虎克定律可求得剪力 M n 引起的剪应力 ()2 14nd nd n G E εμετ= += c. 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，

科学学生实验报告单

四年级科学实验报告单

五年级科学实验报告单 1、唾液能消化淀粉的验证实验：实验仪器：碘酒，滴管，试管，淀粉液、馒头等。实验过程：取两个试管，分别加入等量的淀粉液，在其中一个试管中加入少量唾液，并摇晃，使其均匀混合。将两个试管放入温度为40摄氏度左右的温水中。过一会儿，分别往两个试管中放入一滴碘酒，观察现象。

实验现象：加入唾液的淀粉液没有变化，没有加入唾液的淀粉变蓝了。实验结论：淀粉遇到碘酒会变成蓝色. 2、吸进的气体与呼出的气体是否相同的实验实验仪器：水槽、玻璃吸管、集气瓶、烧杯、蜡烛、澄清的石灰水、火柴等。实验一步骤： 1、用排水法收集呼出的气体，在水中用玻璃片将瓶口盖严，然后将瓶子从水中取出； 2 把瓶盖声上的玻璃片打开一个小口，将燃烧着的火柴慢慢放入瓶，看到什么现象？这说明什么？实验一现象：燃烧的火柴熄灭了。实验一结论：呼出的气体是不支持燃烧的气体。实验二步骤： 1、按课本中的装置，经过弯玻璃管吸气，让瓶外空气经石灰水进入人体，石灰水有变化吗？（没有变化） 2经过直玻璃管向石灰水吹气，石灰水有变化吗？（有变化）这说明什么？实验二结论：呼出的气体能使澄清的石灰水变浑浊。概括出呼出的气体中含氧气少、二氧化碳多。推想出人体需要氧气，排出二氧化碳。 3、凸透镜成像实验仪器：凸透镜、纸屏、蜡烛、火柴等。实验步骤： 1、将点燃的蜡烛放于凸透镜和纸屏中间，立在桌上，使它们在一条直线上，并使火焰、镜面、纸屏的中心高度大体相同。 2、适当调整凸透镜与纸屏的距离，在纸屏上可以看到蜡烛的像吗？像是什么样的？ 3、研究像的大小与成像的规律是怎样的？实验结论：利用凸透镜形成的像都是倒立的。 1、当凸透镜距纸屏近，距蜡烛远时，形成的是缩小的像。 2、当凸透镜距纸屏远，距蜡烛近时，形成的是放大的像。 3、当凸透镜距纸屏和距蜡烛相等时，形成的是相等的像。

实验记录及实验报告撰写要求1

环境工程实验报告撰写要求环境工程实验报告应包括实验预习报告、实验原始记录和实验报告三部分，其中实验预习报告和实验原始记录需指导老师签字。实验报告采用河北科技大学实验报告标准纸手写。实验预习报告、实验原始记录和实验报告要求如下。一、实验预习报告要求实验预习报告包括实验目的、实验原理、实验材料及装置、实验内容及实验步骤等，具体内容如下。 1、实验目的实验目的要明确，在理论上验证定理、公式、算法，并使实验者获得深刻和系统的理解，在实践上，掌握使用实验设备的技能技巧和程序的调试方法。 2、实验原理实验原理是指自然科学中具有普遍意义的基本规律，实验原理的表述的内容是实验设计的整体思路，即通过何种手段达到何种实验目的，还包括实验现象与结果出现的原因以及重要实验步骤设计的根据等。 3、实验材料与装置实验所用的设备和材料。 4、实验步骤从理论和实验两个方面考虑，要写明依据何种原理、定律算法、或操作方法进行实验，并详细写出理论计算过程。其他内容参见实验报告专用纸。二、实验原始记录将实验现象和数据仔细地记录在实验原始记录中，做到原始记录准确、简练、详尽、清楚。如称量试材样品的重量、滴定管的读数、分光光度计的读数等，都应设计一定的表格准确记下正确的读数，并根据仪器的精确度准确记录有效数字。每一个结果至少要重复观测两次以上，符合实验要求并确知仪器工作正常后再写在实验报告上。实验中使用仪器的类型、编号以及试剂的规格、化学式、分子量、准确的浓度等，都应记录清楚，以便总结实验完成报告时进行核对和作为查找成败原因的

参考依据。如果发现记录的结果有怀疑、遗漏、丢失等，都必须重做实验。三、实验报告要求实验结束后，应及时整理和总结实验结果，在预习报告的基础上完成实验报告中的结果与讨论部分，包括： 1、数据处理和结果实验数据处理和结果包括实验现象的描述，实验数据的处理等。对于实验结果的表述，一般有三种方法: （1）文字叙述根据实验目的将原始资料系统化、条理化，用准确的专业术语客观地描述实验现象和结果，要有时间顺序以及各项指标在时间上的关系。（2）图表和计算公式用表格或坐标图或计算公式的方式使实验结果突出、清晰，便于相互比较，尤其适合于分组较多，且各组观察指标一致的实验，使组间异同一目了然。每一图表应有表头和计量单位，能说明一定的中心问题。（3）曲线图绘制曲线图，使变化趋势形象生动、直观明了。在实验报告中，可任选其中一种或几种方法并用，以获得最佳效果。 2、问题和讨论根据相关的实验结果及理论知识对所得到的实验结果进行解释和分析。如果所得到的实验结果和预期的结果一致，那么它可以验证什么理论？实验结果有什么意义？说明了什么问题？另外，也可以写一些本次实验的心得以及提出一些问题或建议等。 3、结论针对这一实验所能验证的概念、原则或理论的简明总结，是从实验结果中归纳出的一般性、概括性的判断,要简练、准确、严谨、客观。 4、参考文献本实验开展所需的文献。注：经实验指导老师签字的实验原始记录表放在实验报告最后一起上交，同组人不能多于3人。

弯扭组合实验实验报告记录

CHINA USER

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，l1=200mm，＝360MPa，弹性模量E＝206GPa，泊松l2=240mm（如图二所示）；中碳钢材料屈服极限 s 比μ＝0.28。

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°。图三应变图四圆轴上表面 τx σx τx σx 图五圆轴下表面

根据平面应变状态应变分析公式： αγαεεεεεα2s i n 2 2c o s 2 2 xy y x y x - -+ += （1）可得到关于εx 、εy 、γ xy 的三个线性方程组，解得： 45 45045450 εεγεεεεεε-=-+==--xy y x （2）由平面应变状态的主应变及其方位角公式： 2 221222??? ? ??+???? ??-±+=xy y x y x γεεεεεε （3）0min max 2()2()xy xy x y tg γγαεεεε=- =- --或y x xy tg εεγα--=02 （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： ()()122 2212 111μεεμσμεεμ σ+-= +-= E E （5）由式（2）~（5），可得一点的主应力及其方位角的表达式为： ()()() ()() 00 45 45045 4502 450 2 4504545212212212-------= -+-+± -+=εεεεεαεε εεμμεεσσtg E E （6） 0ε、0 45ε和0 45-ε的测量可用1/4桥多点测量法同时测出（见图六）。 R i R

弯扭组合变形的主应力测定

一、实验目的 1、测定薄壁圆管表面上一点的主应力的大小及方向。 2、验证弯扭组合变形理论公式。 3、通过现场对试验数据的分析，判断实验数据的准确性，加深对弯扭组合变形的理解。二、实验设备 1、微机控制电子万能试验机。 2、静态电阻应变仪。三、实验原理 1、薄壁圆管弯扭组和变形受力简图，如图1所示图1：薄壁圆管弯扭组和变形受力简图 2、由试验确定主应力大小和方向由应力状态分析可知，薄壁圆管表面上各点均处于平面应力状态。若在被测位置想x,y 平面内，沿x,y 方向的线应变x ε，y ε剪应力为xy γ，根据应变分析可知，该点任一方向a 的线应变的计算公式为 a a xy y x y x a 2sin 21 2cos 2 2 γεεεεε--+ += 由此得到的主应变和主方向分别为 2 23,1)21 ()2 ( 2 xy y x y x γεεεεε+-±+= y x xy a εεγ-- =02tan

对于各向同性材料，主应变1ε，3ε和主应力1σ，3σ方向一致，主应力的大小可由各向同性材料的广义胡克定律求得： με ε μ μεεμσ （1）式中，E 、μ分别为材料的弹性模量和泊松比。在主应力无法估计时，应力测量主要采用电阻应变花，应变化是把几个敏感栅制成特殊夹角形式，组合在同一基片上。常用的应变花有450、600、900和1200等。本实验采用的是45o 直角应变花，在A 、B 、C 、D 四点上各贴一片，分别沿着-450、00、450如图所示。根据所测得的应变分别为00ε、045ε及090ε，由下式计算出主应变1ε，3ε的大小和方向： 00εε=x 00004545εεεε-+=-y 004545εεγ-=-xy

弯扭实验报告材料-最终版

【实验名称】弯扭组合受力下的圆管应力和力测定实验【实验背景】在工程中受弯扭复合作用的构件比比皆是。现仅举几例加以说明： 1.工厂中用于机械加工的车床、铣床等主轴就是一种典型的复合受力形式，主轴的力——弯矩、扭矩、轴力等。 2. 汽车在崎岖道路上行驶时，车架处于复合受力状态下。其力有弯矩、扭矩。 3. 自行车的拐臂，由于脚踏板的受力点与拐臂不在同一中心线上，拐臂的力既有弯矩，又有扭矩。一般来说，对复合受力的构件，其截面上的力既有弯矩和剪力又有扭矩，有时还有轴力。所以，复合受力条件下的构件属于平面应力状态。对于这类构件，工程中一般要解决下列两

类问题。 1.强化校核：测定危险点的应力状态，确定主应力值和主方向。 2.优化设计：分离截面上的力，确定各力的贡献大小。【实验目的】 1．学习电测实验的全过程。本实验从按实验要求制定贴片方案，粘贴电阻片、引线、编号到测量所贴电阻片的应变，以及用不同组桥方式分离力的一整套实验过程都由同学自己来完成。 2．学习测定一点应力状态的方法。 3．学习利用各种组桥方式测量力的方法。 4．学习电阻片的粘贴方法。 5．进一步熟悉电测法的基本原理与操作方法。【实验仪器】 1.电子万能实验机 2.静态电阻应变仪 3.弯矩复合受力实验装置一套 4.钢板尺、游标卡尺【实验原理】一．测主应变的大小及方向为了用实验的方法测定薄壁圆筒弯曲和扭转时表面一点处的主应力大小和方向，首先要测量该点处的主应变ε1和ε3的大小和方向，然后用广义克定律算得一点处的主应力σ1和σ3。根据平面应变状态分析原理，要确定一点处的主应变，需要知道该点处沿x和两个互相垂直方向的3个应变分量εX，εy和γxy。由于在实验中测量剪应变很困难，而用电阻应变片测量线应变比较简便，所以通常采用一点处沿x轴成3个不同方向且已知夹角的线应变。为了简化计算，实际上采用互成特殊角的三片应变片组成的应变花，中间的应变片与x 轴成0°，另外2个应变片分别与x轴成±45°。用电阻应变仪分别测得圆筒变形后应变花的3个应变值，即ε0°，ε-45°，ε45°,则有

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弯扭组合变形实验报告

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