偏心拉伸实验(指导书)

偏心拉伸实验
一. 实验目的
1．测定如图2所示试件, 沿A-A 加载时, 即偏心拉伸时的拉应力和弯曲应力。

2．测定如图2所示试件, 沿A-A 加载时, 即偏心拉伸时, 横截面中性轴位置。

3. 与理论值进行比较分析
二. 实验仪器和设备
1. 拉压实验装置一台
2. YJ-4501静态数字电阻应变仪一台
3. 偏心拉伸试件一根（已粘贴好应变片）
三. 实验原理
拉压实验装置见图1, 它由座体1, 蜗轮加载系统2, 支承框架3, 移动横梁4, 传感器5和测力仪6等组成。

通过手轮调节传感器和移动横梁中间的距离, 将万向接头和已粘贴好应变片的偏心试件（见图2）, 安装在上、下夹具中间。

若载荷作用在试件的对称轴线上, 则此时试件横截面上
只有拉应力, 应力
F
S
σ=
F 为作用在试件上的力, S 为试件横截面面积。

若沿A-A 加载, 则此时试件受偏心拉伸, 横截面上即有拉应力, 也有弯
曲应力, 应力
Z
F M y S I σ=
± M 为0.02F, IZ 为形心轴惯性矩, y 为距形心轴距离（见图3）。

偏心试件弹性模量为70GN/m 2。

偏心试件上共粘贴有6片应变片, 粘贴位置如图2所示, 并已两两串联连接, 见图4（a ）。

另有一个补偿块, 补偿块上共粘贴四片应变片, 其中绿色线为两片应变片串联连接线, 见图2（b ）。

四. 实验步骤
1．首先将偏心试件安装至拉压实验装置的上、下夹具间, 并通过试件对称轴。

2. 接通测力仪电源, 将测力仪开关置开。

3. 将应变片按图5串联单臂半桥接线法接至应变仪各通道上。

4．检查应变仪灵敏系数是否与应变片一致, 若不一致, 重新设置。

5. 实验:
a. 加初始载荷, 初载菏取0.3KN, 将应变仪各通道置零（可反复进行）。

b. 加载荷至1.3KN, 记录各通道应变读数。

c. 载荷退至0.3KN, 记录各通道应变读数, 不为零时需重新置零。

d．再次加载至1.3KN, 记录各通道应变读数。

0.3KN至1.3KN共做3遍, 即记录3遍数据, （见附表）。

6．换偏心试件受力位置, 沿A-A截面加载, 重复实验步骤5。

五. 实验结果处理
1. 根据实验数据计算出偏心拉伸时的拉应力、弯曲应力和横截面中性轴位置。

2. 理论计算试件偏心拉伸时的拉应力、弯曲应力和横截面中性轴位置。

3. 比较、分析实验结果与理论计算之差异。

六. 思考题
1. 本实验, 不采用通过试件对称轴和通过偏心A-A截面两次加载, 是能否分离出分别由轴力引起的应力和由弯矩引起的应力？
2. 本实验采用串联单臂半桥连接方式, 可解决测试中出现的什么问题？
3．当通过试件对称轴加载时, 3组应变片（R1与R2, R3与R4, R5与R6）读数应变是否应该相同？
记录表。