弯曲、弯扭组合实验讲义.ppt

1、测定矩形截面梁纯弯曲时沿其横截面高度方向的正应力分布规律，验证纯弯曲正应力公式。,一、实验目的：,实验三、梁的弯曲正应力实验,二、实验装置,WQ-5型弯曲梁实验装置,单轴电阻应变片,YJ-4501A静态数字电阻应变仪,梁的弯曲正应力实验,实验原理和方法,在梁的AC、DB两段内，各横截面上既有剪力又有弯矩，这种弯曲称为剪切弯曲(或横力弯曲)。 在梁的CD段内，各横截面上只有弯矩而无剪力，这种弯曲称为纯弯曲。,三、简支梁受力分析,(C),Q图,M图,max,max,应变片粘贴,如图所示，沿梁的横截面高度已粘贴一组应变片17号。另外，8号应变片粘贴在梁的下表面与7号应变片垂直的方向上。 当梁受载后，

2、可由应变仪测得每片应变片的应变，即得到实测的沿梁横截面高度的应变分布规律，由单向应力状态下的虎克定律公式，可求出实验应力值。实验应力值与理论应力值进行比较，以验证纯弯曲梁的正应力计算公式。 若实验测得应变片7和8号的应变 和 满足 则证明梁弯曲时 近似为单向状态，即梁的纵向纤维间无挤压的假设成立。,电桥接法单臂半桥,是在AB 桥臂上接工作应变片，由于只有八个工作应变片，因此，要八个惠斯登电桥； BC 桥臂上接补偿应变片，当用一个补偿片补偿多个工作片时，称此接线方法为公共补偿接线法； 各测量通道的C 接线柱用短接片短接。,7,应变电桥的接法组桥,单臂测量：,应变仪读数：,1.打开电阻应变仪和加载

3、装置电源开关 。 2.选择半桥公共补偿，设定灵敏系数K值 和应变片电阻值R。 3.将八个工作片按要求接入应变仪相应的接线柱上，接好公共温度补偿片。,四、实验操作,4.逆时针旋转加载手轮加初荷载0.5KN ，依次对八个测点进行桥路平衡。 5. 以F=1KN为间隔，4级等量逐级加载，直至4.5KN为止。分别读出并记录各点的应变值。 注意：装置只允许加5KN载荷，超载会损坏传感器。 6.卸去荷载，使测力读数为零，关闭电源开关，拆去应变仪上连接线。 7.整理数据，将理论值与实验值进行比较，完成实验报告。,1.应变仪显示屏上无读数或者读数不稳定，检查接线 是否完好，操作是否正确。 2.进行加载测量时不能

4、再按下平衡键。 3.加载要平稳、缓慢，不要超过要求的最大值。 4.需重复测量三次取平均值，减少测量误差。,五、注意事项,实验四、弯扭组合变形主应力的测定,掌握电阻应变花的运用 用电测法测定平面应力状态下一点主应力的大小及方向 测定薄壁圆管在弯扭组合变形作用下，分别由弯矩和扭矩所引起的应变,一、实验目的,二、实验装置,WN-5弯扭组合实验装置,YJ-4501A静态数字电阻应变仪,三轴（ 45 应变花）,弯扭组合变形主应力的测定,三、结构示意图,I-I截面受三种载荷作用,D=39mm d=34mm,Mn=Fa M=Fl Q=F,a=200mm l=300mm,截面I-I上点B，受到弯矩M、扭矩Mn

5、和剪力Q三种作用,第一，弯矩 弯矩M在截面上产生垂直于截面的正应力，中性层之上为拉应力，中性层之下为压应力，并且B点拉应力最大,第二，扭矩 扭矩Mn在截面上产生平行于截面的剪应力，方向垂直于半径，大小和它到圆心的距离成正比，并且B点剪切应力最大,第三，剪力 剪力Q在截面上产生平行于截面的剪切应力，由于B点处在空心圆筒的顶端且是边缘点，因此剪力Q在B点没有剪切应力,逆着Z轴向下投影,四主应力s 1 及s 3理论计算,I-I截面上的弯矩 M=FL 扭矩 Mn=Fa,取B点为研究对象，研究其应力状态,其中：,将-截面B点应变片按半桥接线法分别接入应变仪，外接温度补偿片，加载后测得B点三个方向的线应变测量值 、 、 。用下式计算主应力大小和方向：,主应力方向：,五、主应力1 及3实验值计算,六、实验步骤,分别测定B点、D点的线应变 1将被测点的三个应变片引出线分别接到应变仪的A1B1、A2B2、A3B3接线柱上，将补偿块上的一个温度补偿片的两根引出线接到公共补偿接线柱上，C接线柱用短接片相连，实现公共温度补偿。 2逆时针转动弯扭组合装置加载手轮，先加初载荷0.05KN，对各点调工作桥路平衡，使显示为零。 3以F=0.1KN为间隔，4级逐级等量加载，在每级加载下逐点记录电阻应变仪应变显示值，直至0.45KN为止。 注