应力测定实验
正应力测定实验报告
正应力测定实验报告引言正应力是材料力学性质的重要参数之一，它可以帮助我们了解材料的强度和稳定性。
正应力测定实验是一种常用的实验方法，通过施加外力来测量材料内部的正应力分布。
本实验旨在通过实验测量和分析，探究不同条件下材料的正应力分布规律。
实验目的1.了解正应力的概念和测量方法；2.掌握正应力测定实验的实验步骤和操作技巧；3.分析不同条件下材料的正应力分布规律。
实验仪器与材料1.正应力测定装置2.材料试样3.外力加载装置4.测量仪器（如应变计、力计等）实验步骤1.准备工作：–清洁测量仪器和试样，确保其表面光滑干净；–安装应变计和力计，并校准仪器。
2.装置设置：–将试样放置在正应力测定装置中，调整装置使其与试样接触良好；–确保外力加载装置与试样连接可靠。
3.实验操作：–逐渐施加外力，记录相应的应变和力值；–每隔一定的加载步骤，停止加载并记录测量值，以便后续分析；–根据测量值计算正应力，并标记在试样上。
4.数据处理与分析：–将实验测得的应变和力值绘制成应变-力值曲线；–根据应变-力值曲线计算正应力分布情况；–分析不同条件下材料的正应力分布规律，寻找影响因素。
实验结果与讨论根据实验测得的数据，我们绘制了应变-力值曲线，并计算了正应力的分布情况。
通过对曲线的分析，我们可以得出以下结论： - 随着外力的增加，试样的应变呈线性增加，直至达到一定值后开始非线性增加； - 正应力在试样中的分布呈现均匀的特点，无明显的集中或集中分布。
分析以上结论时，我们发现试样内部的力学性质与试样本身的材料特性有着密切的关系。
不同材料在不同条件下的正应力分布规律可能存在差异，这是进一步研究的方向。
实验总结通过本次正应力测定实验，我们对正应力的测量方法和分析过程有了更深入的了解。
实验结果表明正应力的分布与试样的材料性质相关，这对于优化材料结构和设计具有重要意义。
我们还发现了一些影响因素，需要进一步研究和探索。
实验中我们遇到了一些挑战，例如测量仪器的精确性和试样的制备，这些都需要在今后的实验中加以改进。
高压容器内外壁应力测定实验
高压容器内外壁应力测定实验一、试验目的：1． 测定高压容器筒体在内压作用下，内、外壁面的应力，并与理论值进行比较。
2． 掌握用应变数据采集测量仪器测量应变的原理和操作方法。
3． 了解高压液下电阻应变测量的基本方法。
二、实验原理： 1．应力值的理论计算高压容器筒体在内压作用下，筒壁处于三面应力状态。
在弹性范围内，其应力值可由拉 美公式求得，计算公式详见表一。
表一 高压筒体应力的理论值其中：－i p 容器筒体承受的内压(MPa)。
-K 容器筒体的直径比，i o ioR R R R K ，,=分别为容器筒体的外半径和内半径 －r 容器筒体壁内任意一点的半径)(m m 。
2．应用电阻应变仪测量筒壁应力容器筒壁应力的测量，目前常用的方法为电阻应变测量法，即在筒体内、外壁面上，用特制的胶水，沿筒壁的轴线方向及圆周方向粘贴电阻片。
本试验中，电阻片的粘贴位置如图一所示，在筒体接管的下方一圆周上，将圆周内外分别分成八等份；1、3、……15号电阻片为内壁面的轴向片，2、4、……16号电阻片为内壁面的环向片，17、19……31号电阻片为外壁面的轴向片。
18、20……32号电阻片为外壁面的环向片。
当筒体承受内压后，电阻片随之变形。
电阻片变形后，其电阻值亦发生改变，因而应用电阻图一 电阻片布置图应变仪可测得筒体内外壁面的应变值，应变仪的原理及结构见实验一中所述。
贴在容器筒壁上的电阻片由于温度的变化，会产生一定的变形从而给测量带来一定误差。
粘贴在容器内壁面上的电阻片除温度影响外，因受容器内介质压力的作用（见图二），也会造成变形使电阻值发生变化，给测量带来误差，这种现象称电阻片在高压下的“压力效应”。
无论是由温度变化还是压力效应所引起的误差都必须消除。
消除这些误差的方法即称“补偿”。
温度补偿的方法在试验三中已经用过，而高压液下的补偿方法常用的有两种：即外补偿及内补偿。
内补偿：将工作片贴在容器内壁面上，外补偿片贴在与筒体相同材料的试块上，试块安放在容器内，并尽量靠近工作片（见图三）。
实验六纯弯曲梁正应力的测定一、实验目的二、实验仪器
实验六 纯弯曲梁正应力的测定一、实验目的1. 初步掌握电测法的基本原理和方法。
2. 测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律；验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
二、实验仪器、设备和工具1、组合实验台纯弯曲梁实验装置。
2、静态电阻应变仪。
3、游标卡尺、钢板尺。
三、实验原理梁受纯弯曲时，纯弯曲正应力计算公式为：ZI My=σ式中：M－弯矩－横截面对中性轴的惯矩Z I y－所求应力点到中性轴的距离由上述可知，梁在纯弯曲时，各点处的正应力沿横截面高度按直线规律分布。
如将电阻应变计粘贴在距中性层不等的位置上（见图），测得纯弯曲时沿横截面高度各点的纵向应变ε。
根据理论推导可知，各纵向纤维层只受简单拉伸或压缩，由单向应力状态的虎克定律εσE =，可求出各点处的实验应力实σ。
要测纯弯曲梁沿截面高度各点的应变值，可采用温补半桥组桥方法，见电阻应变片各种接桥方法(1)。
加载采用增量法，即每增加等量的载荷，测出各点的应变增量P ΔεΔ，然后分别取各点应变增量的平均值i εΔ，记录应变仪读数并填入表中，依次求出各点的应变增量实i εΔ.实实i E εσΔ=将实测应力值实σ与理论应力值理σ进行比较，以验证弯曲正应力公式。
四、实验步骤(一)、实验准备1、 按规定位置粘贴电阻应变计，焊线、防护（己由生产厂家准备好）。
2、 制定加载方案，四级加载：20Kg、40Kg、60Kg、80Kg。
3、 接通传感器和负荷显示器及电阻应变仪，预热10分钟。
4、 记录梁的截面尺寸，载荷作用点到支点距离及各应变计的位置。
见附表15、 加初载荷0P （一般取0P ＝10%max P 左右）估算max P ，记下初读数。
(二)、进行实验1、 均匀缓慢加载到初载荷0P ，记下各点应变的初始读数：后分级等量加载，每增加一级载荷，依次记录各点电阻应变片的应变值仪i ε，直到最终载荷。
实验至少重复两次。
见附表2 2、 按力值对照表分四级加载。
3、 做完实验后，卸掉载荷，仪器复原。
薄壁容器应力测定实验
机械工程学院实验报告实验名称：专业班级：学号：姓名：日期：实验报告内容实验一薄壁容器应力测定实验一、实验目的1、实测封头在内压作用下的应力分布规律。
2、学习电阻应变仪的使用方法。
二、实验内容实测在不同内压力作用下封头和筒体上各测点的应变值，画出各测点的P-ε修正曲线（线性关系），并在修正曲线上求得在0.6 MPa压力下应变修正值，由应变修正值计算在0.6MPa下各点的应力值，绘制0.6 MPa下的封头应力分布曲线，利用所学理论解释封头的应力分布状况，并对存在的问题进行讨论。
三、实验装置过程装备与控制工程专业基本实验综合实验台，详见附录二。
实验容器的材料为304，容器内径400=iD mm，壁厚4=δmm，椭圆形封头的应变片布置如图1-1所示，椭圆型封头各测点距封头顶点距离如表1-1。
其他形式封头布片见附录四。
图1-1椭圆形封头的应变片布置表1-1 椭圆型封头各测点距封头顶点距离（mm）序号 1 2 3 4 5距离20 60 90 120 145序号 6 7 8 9 10距离170 190 210 230 250应变片的布置方案是根据封头的应力分布特点来决定的。
封头在轴对称载荷作用下可以认为是处于二向应力状态，而且在同一平行圆上各点受力情况是一样的。
所以只需要在同一平行圆的某一点沿着经向和环向各贴一个应变片实验报告内容即可。
经向应变片的中点线和环向应变片的轴线必须位于欲测之点所在的平行圆上。
四、实验原理1．应力计算：薄壁压力容器主要由封头和圆筒体两个部分组成，由于各部分曲率不同，在它们的连接处曲率发生突变。
受压后，在连接处会生产边缘力系——边缘力矩和边缘剪力。
使得折边区及其两侧一定距离内的圆筒体和封头中的应力分布比较复杂，某些位置会出现较高的局部应力。
利用电阻应变测量方法可对封头和与封头相连接的部分圆筒体的应力分布进行测量。
2.应力测定中采用电阻应变仪来测定封头上各点的应变值，然后根据广义虎克定律换算成相应的应力值。
纯弯梁的弯曲应力测定实验报告
48 48 96 56 15 2 20 48
-61 -67 -12 8 -19 1 -25 -63 -59
62 64 12 6 19 5 25 69 64
9 平均ΔS（με） 4 （Δε=10-6ΔS） 平均Δ = E·Δε/MPa 0.84 1 -29.75 -6.25 kN，ΔM= 34.25 7.19
2 -45.5 -9.56 0.075 kN·m
0 50 10.5
0 -62.5 -13.1
9 64.75 13.6
载荷增量ΔP=
P · a= 2
4.计算结果及误差
测点 实验值Δ 实/MPa 理论值Δ 理/MPa 误差% 1 0.84 0 2 -6.25 -7.5 16.7％ 3 7.19 7.5 4.13％ 4 -9.56 -11.5 16.9％ 5 10.5 -11.5 8.70％ 6 -13.1 -15 12.7％ 7 13.6 15 9.33％
5.作图与分析
（1）绘制梁的截面应力分布图：用实线代表实验测定结果；用虚线代表理论计算结果。
（2）试分析电测实验中，产生实验误差的主要因素。 1.加载位置不准确 2.荷载可能不精确 3.材料的各向异性、或者不均质 4.线路连接处接触不良，示数不稳定
纯弯梁的弯曲应力测定 一．实验目的 1. 掌握电测法的测试原理，学习运用电阻应变仪测量应变的方法 2. 测定梁弯曲时的正应力分布，并与理论计算结果镜像比较，验证弯梁正 应力公式。 二．实验设备 1. 钢卷尺 2. 游标卡尺 3. 静态电阻应变仪 4. 纯弯梁实验装置 三．实验原理 本 实 验 采 用 的 是 用 低 碳 钢 制 成 的 矩 形 截 面 试 件 ，实 验 装 置 如 图 所 示。 计 算 各 点 的 实 测 应 力 增 量 公 式 ： 实i E 实i 计 算 各 点 的 理 论 应 力 增 量 公 式 ： i
内压容器应力测定实验报告
内压容器应力测定实验报告内压容器应力测定实验报告一、实验目的本实验旨在通过内压容器应力测定实验，了解内压容器应力分布的特点，验证应力与压力之间的关系，为内压容器设计和安全评估提供依据。
二、实验原理内压容器应力分布规律是材料力学的重要研究对象之一。
在承受内压作用下，容器内部和外部将产生应力。
根据弹性力学基本方程，应力与压力之间的关系可以用以下公式表示：σ = P/A其中，σ为应力，P为压力，A为受力面积。
对于圆柱形内压容器，应力分布可简化为二维问题，通过在容器截面上引入应力函数，可以得到容器截面上的应力分布情况。
三、实验步骤1.准备实验器材：内压容器、压力传感器、数据采集器、支撑装置等。
2.将压力传感器安装在内压容器外部，并与数据采集器连接。
3.将内压容器放置在支撑装置上，保持容器直立稳定。
4.开启压力泵，向内压容器内部注入压力，同时记录数据采集器显示的应力值。
5.在不同压力下重复步骤4，记录多组数据。
6.对实验数据进行整理和分析。
四、实验结果及分析1.实验数据记录表（略）2.应力分布图（略）3.数据分析：通过对实验数据进行分析，我们可以得到内压容器应力分布规律以及应力与压力之间的关系。
实验结果表明，在内压作用下，容器的应力分布呈现出以容器壁为中心的环形分布特点。
在容器截面上，应力值从中心向边缘逐渐增大，且在容器边缘处达到最大值。
此外，实验结果还验证了应力与压力之间呈线性关系的结论。
五、结论通过本次内压容器应力测定实验，我们得到了内压容器应力分布的规律以及应力与压力之间的关系。
实验结果表明，在内压作用下，容器的应力分布呈现出以容器壁为中心的环形分布特点，且应力值从中心向边缘逐渐增大，在容器边缘处达到最大值。
此外，实验结果验证了应力与压力之间呈线性关系的结论。
这些结果为内压容器的设计和安全评估提供了重要依据。
在未来的研究中，我们可以通过改变内压容器的形状、尺寸、材料等参数，进一步探究应力分布的特点及其与压力之间的关系。
正应力测定实验报告
正应力测定实验报告正应力测定实验报告一、引言正应力测定是材料力学中的重要实验之一，通过测定材料在受力状态下的正应力变化，可以了解材料的力学性能及其变化规律。
本实验旨在通过实验方法测定不同材料在不同受力状态下的正应力，并分析其结果。
二、实验原理正应力是指在材料内部某一点处，垂直于该点处截面的力的作用，通常用σ表示。
正应力的单位为帕斯卡（Pa）。
正应力测定实验中常用的方法有拉伸试验、压缩试验和剪切试验等。
三、实验步骤1. 准备不同材料的试样，如金属材料、塑料材料等。
2. 将试样放置在拉伸试验机或压缩试验机中，并调整好试样的位置和夹持方式。
3. 施加适当的拉伸或压缩力，开始实验。
4. 在实验过程中，记录下试样的变形情况和施力情况。
5. 根据实验数据计算出试样在不同受力状态下的正应力。
四、实验结果与分析通过实验测得的数据，我们可以计算出试样在不同受力状态下的正应力。
通过对不同材料的实验结果进行比较分析，可以得出以下结论：1. 材料的强度差异：不同材料在相同受力状态下的正应力会有所不同，这是由于材料的强度不同所致。
例如，金属材料的强度通常较高，其正应力也会相应较大。
2. 受力方式对正应力的影响：不同受力方式下的正应力也会有所差异。
例如，在拉伸试验中，试样的正应力主要集中在试样的中心位置，而在压缩试验中，试样的正应力主要集中在试样的表面。
3. 应力-应变曲线的特征：通过实验数据可以绘制出应力-应变曲线，该曲线反映了材料在受力状态下的变形规律。
根据曲线的形状可以判断材料的强度、韧性等力学性能。
五、实验误差分析在实验过程中，由于各种因素的影响，可能会产生一定的误差。
例如，试样的准备不均匀、试验设备的精度限制以及操作人员的技术水平等。
因此，在进行实验结果分析时，需要考虑这些误差对结果的影响，并进行相应的修正和讨论。
六、实验的意义与应用正应力测定实验是材料力学研究中的重要实验之一，其结果可以为材料的设计、制造和使用提供重要的参考依据。
实验一薄壁容器内压应力测定实验
实验一薄壁容器内压应力测定实验一、实验目的通过实验测量薄壁容器内部的压应力，并对实验数据进行分析，掌握薄壁容器内部压应力的测量方法和技巧，加深对应力的理解和认识。
二、实验原理薄壁容器内部压应力的产生主要是因为容器内有压力。
薄壁容器内的压力是由容器内部的气体或液体所施加的作用力引起的。
在静止平衡的状态下，容器内部所受的压力与容器所产生的内部应力相等，即：σ = P × r / t其中，σ 为容器内部应力，P 为容器内部压力，r 为容器半径，t 为容器壁厚度。
通过测量容器壁的变形量可以求得内部应力的大小，具体方法可以使用：应变覆盖片法、电阻应变桥法、光栅应变传感器法、激光干涉法等，本次实验使用应变覆盖片法进行测量。
应变覆盖片法的原理是：在测量表面粘贴不同类型和数量的弹性薄膜传感器（应变覆盖片），并使用电缆将数字信号传递到计算机系统中，计算机通过解读信号来实现应变的测量。
三、实验器材和仪器实验器材：薄壁容器、虎钳、吸盘、加热器等。
仪器：应变覆盖片（包括型号为RSTR-1/120-LY8W的3片应变覆盖片、型号为KY-2000A 的数字化应变测量仪），加热器、计算机等。
四、实验步骤1、使用虎钳将薄壁容器夹住，并使用吸盘尽量固定在实验台上。
2、在薄壁容器上粘贴3片应变覆盖片，在不影响测量的前提下均匀地分布在容器上表面，并将每个应变覆盖片的信号通过电缆与计算机相连。
3、使用加热器和安装在容器上的温度传感器使容器内部的温度达到设定温度，保持一段时间，以使容器内部压力稳定。
4、在容器达到稳态后，记录容器内部压力P。
5、使用计算机记录每个应变覆盖片的信号，并根据不同的应变传感器标定曲线，计算出应变。
6、根据容器的几何尺寸和应变值，计算容器内部的应力大小σ，并与容器内部压力P 进行对比。
7、记录实验数据，撤除应变覆盖片和传感器。
五、实验注意事项1、粘贴应变覆盖片时要注意不能捏住或将温度传感器弄松或损坏。
如果损坏应变覆盖片或传感器，需要更换后重新进行测量。
实验三 纯弯曲梁正应力测定
实验三 纯弯曲梁正应力测定一、 实验目的1．测定梁在纯弯曲时横截面上的正应力分布，验证平面假设理论和弯曲正应力公式。
2．学习电测应力实验方法。
二、 实验设备1．简支梁及加载装置。
2． YJ-31型静态电阻应变仪。
3．游标卡尺。
三、 实验原理如图3-1所示，求纯弯曲梁上某一截面上各点的应力。
其中y 1=0（中性层）;y 2=10;y 3=10;y 4=15;y 5=15;y 6=20;y 7=20(单位： mm)根据弯曲梁的平面假设沿着梁横截面高度的正应力分布规律应当是直线。
为了验证这一假设，我们在梁的纯弯曲段内粘贴7片电阻应变片：1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#，离中性层的距离在图中已标出，由应变仪测出读数即知道沿着梁横面高度的正应力分布规律。
材料力学中还假设梁的纯弯曲段是单向应力状态，为此在梁的上或下表面粘贴8#应变片，可测得8ε，根据μ=εε纵横，式中μ—梁材料的泊松比。
可由纵横εε计算得到μ',当μ近似等于μ'时,则证明梁在弯曲时是近似于单向应力状态的。
即梁的纵向纤维间无挤压的假设成立。
四、 实验步骤1．用游标卡尺测量尺寸，将梁放在实验台的两个支点上，用钢尺量梁的支点至力点的距离d 。
2．将各点的应变片和温度补偿片以半桥的形式接入YJ-31 型静态数字应变仪。
被测应变片接在AB 上，补偿片接在BC 上。
1．仪器操作步骤：根据选择的仪器型号见电阻应变仪介绍。
1） 用半桥单臂接法，接入被测试件的导线，Y 1~Y 7，被测试件导线接A 1~A 7、B 1~B 7补偿片接B 1~B 7、C 1~C 7。
图3-1 纯弯曲梁布片图被测点 6 4 2 1 3 5 7接线端子 1 2 3 4 5 6 72）分别调（1~7点）电阻平衡。
面板显示为0000（每次转换一个测量点，必须稳定2分钟后再调平衡或读出测量值）。
3）采用增量法加载，每次0.5kN。
注意不能超载。
0.5 kN 初载荷调零1.0 kN 读出应变值1.5 kN 读出应变值2.0 kN 读出应变值2.5 kN 读出应变值4）实验结束。
应力状态分析实验报告
一、实验目的1. 了解并掌握应力状态的基本概念。
2. 学习如何通过实验方法测定应力状态。
3. 掌握应力状态分析的基本原理和方法。
4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理应力状态是指物体内部在受力作用下，各个点上的应力分布情况。
应力状态分析是研究物体内部应力分布规律的重要方法。
本实验主要研究平面应力状态和空间应力状态。
三、实验设备1. 载荷试验机2. 应变片3. 数据采集系统4. 比较材料5. 标准试验件四、实验步骤1. 实验准备（1）将试验件放置在试验机上，确保试验机水平。
（2）将应变片粘贴在试验件表面，确保应变片粘贴牢固。
（3）连接数据采集系统，检查系统是否正常工作。
2. 加载过程（1）按照实验要求对试验件进行加载。
（2）在加载过程中，实时采集应变数据。
（3）记录加载过程中的应力、应变数据。
3. 数据处理（1）将采集到的应变数据输入计算机，进行数据处理。
（2）根据应力-应变关系，计算应力状态。
（3）分析应力状态的变化规律。
4. 结果分析（1）根据实验数据，绘制应力-应变曲线。
（2）分析应力状态的变化规律，得出结论。
五、实验结果与分析1. 平面应力状态（1）在平面应力状态下，试验件表面出现正应力和剪应力。
（2）通过实验数据，可以计算出应力状态的变化规律。
（3）结果表明，随着加载力的增大，正应力和剪应力逐渐增大。
2. 空间应力状态（1）在空间应力状态下，试验件表面出现正应力和剪应力。
（2）通过实验数据，可以计算出应力状态的变化规律。
（3）结果表明，在空间应力状态下，应力状态的变化规律与平面应力状态相似。
六、实验结论1. 本实验成功地测定了应力状态，并分析了应力状态的变化规律。
2. 通过实验，掌握了应力状态分析的基本原理和方法。
3. 本实验为后续的应力分析、结构设计等提供了实验依据。
七、实验注意事项1. 实验过程中，确保试验机水平，避免试验误差。
2. 在粘贴应变片时，注意粘贴牢固，避免脱落。
弯曲正应力测定实验报告
弯曲正应力测定实验报告弯曲正应力测定实验报告• 实验目的： 1. 理解弯曲应力的概念和计算方法； 2. 掌握使用梁的弯曲应力测试仪器的操作方法； 3. 通过实验探究材料的弯曲应力。
• 实验设备：梁的弯曲应力测试仪器、杆状试样。
• 实验原理：梁的弯曲应力是指纵向拉伸状态下的应力状态。
采用三点弯曲法进行测定，使试样左右两端之间产生应力。
根据弯曲梁的基本原理，应力随距离的变化呈现出弧形曲线，计算得到杆状试样左右两端的弯曲应力。
• 实验步骤： 1. 将杆状试样放入梁的弯曲应力测试仪器中，调整完善器中的设置，并将试样固定到夹具上； 2. 打开仪器电源，进行仪器自检，调整试样外形和位置，保证试样在中心点上； 3. 选择合适的测量单位，设置仪器仪表，确定测量参数并进行校准； 4. 开始测量，记录试样左右两端的弯曲应力数据； 5. 根据实验原理和公式计算出杆状试样的弯曲应力。
• 实验结果：在测量过程中，我们发现在试样左右两端的应力状态并不相同，应力值普遍较大而且存在波动明显的情况。
在进行多次试验的数据统计和计算中，确定了试样的实际弯曲应力值。
根据实验所得数据，我们得到弯曲应力的平均值为XMPa，弯曲应变为X。
• 实验结论：通过本次实验，我们深入了解了材料的弯曲应力特性，掌握了梁的弯曲应力测试仪器的操作方法。
实验结果表明，在杆状试样被弯曲的过程中，左右两端存在明显的应力波动，但经过多次试验得出试样的弯曲应力值比较稳定。
本次实验对于材料力学的理解和应用有着深远的意义。
• 实验中可能存在的误差及影响因素： 1. 杆状试样自身的内部缺陷和材料差异等因素对测量值有一定的影响； 2. 杆状试样在被夹具夹住后，由于夹具形状对试样弯曲形状的影响并未考虑，测量值可能出现较大误差； 3. 实验过程中的环境条件（如温度、湿度等）也可能会对测量值产生一定的影响。
• 实验的改进方案： 1. 选取更加均匀的材料、充分检查试样内部是否有缺陷； 2. 优化夹具形状，减少对试样弯曲形状的影响； 3. 保证实验环境的稳定性，消除室温等环境因素造成的影响。
梁弯曲正应力电测实验报告
y1?=15mm；y2?=；y3=0cm；y4????；y5????15mm；E=210Gpa。
2442
23
抗弯曲截面模量WZ=bh/6惯性矩JZ=bh/12
（2）应变?记录：
（3）取各测点?值并计算各点应力：
??1=16×10；??2=7×10；??3= 0；??4=8×10；??5=15×10；??1=E?1=；??2=E??2=；??3=0；
二、实验仪器和设备
1、多功能组合实验装置一台；2、TS3860型静态数字应变仪一台；3、纯弯曲实验梁一根。4、温度补偿块一块。三、实验原理和方法
弯曲梁的材料为钢，其弹性模量E=210GPa，泊松比μ=。用手转动实验装置上面的加力手轮，使四点弯上压头压住实验梁，则梁的中间段承受纯弯曲。根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设，可得到纯弯曲正应力计算公式为：
图4-1
此值与理论公式计算出的各点正应力的增量即
?理?
?MyIZ
?pa2
进行比较，就可验证弯曲正应力公式。这里，弯矩增量?M?。
梁上各点的应变测量，采用1/4桥接线，各工作应变片共用一个温度补偿块。
四、实验步骤
1.记录实验台参数，设计实验方法。
2.准备应变仪：把梁上各测量点的应变片（工作应变片）按编号逐点接到电阻应变仪A、B接线柱上，将温度补偿片接到电阻应变仪接线柱上作公共补偿。
如果测得纯弯曲梁在纯弯曲时沿横截面高度各点的轴向应变，则由单向应力状态的虎克定律公式??E?，可求出各点处的应力实验值。将应力实验值与应力理论值进行比较，以验证弯曲正应力公式。
σ实=Eε
式中E是梁所用材料的弹性模量。
实
图3-16
为确定梁在载荷ΔP的作用下各点的应力，实验时，可采用“增量法”，即每增加等量的载荷ΔP测定各点相应的应变增量一次，取应变增量的平均值Δε
金属铸件应力测定实验报告
金属铸件应力测定实验报告一、实验目的本实验旨在通过对金属铸件应力测定实验的进行，了解金属铸件加工过程中的应力分布情况，并掌握应力测定的方法和步骤。
二、实验原理在金属铸件加工过程中，由于化学成分、凝固过程、热处理等因素的影响，铸件内部会产生应力。
应力的大小和分布对铸件的性能和寿命有着重要的影响。
因此，了解铸件内部应力的大小和分布情况就显得尤为重要。
实验中，常用的应力测定方法有两种：一种是切割法，即在铸件上进行切割，然后测量切口两侧的应力；另一种是钻孔法，即在铸件上钻孔，然后测量钻孔周围的应力。
三、实验步骤1. 准备工作：（1）将需要测定应力的铸件上表面清理干净，去掉表面的氧化物和油污等杂质。
（2）准备好应力测量仪器。
常见的应力测量仪器有应力计、应变计等。
2. 应力测定：（1）切割法：①在需要测定应力的位置上，用锯子或切割机进行切割，切口长度一般为5-10mm。
②用应力计或应变计测量切口两侧的应力，记录数据。
（2）钻孔法：①在需要测定应力的位置上，用钻头在铸件上钻孔，钻孔的深度和直径要足够大。
②将应力计或应变计插入钻孔中，测量钻孔周围的应力，记录数据。
四、实验数据处理将所测得的应力数据进行统计和分析，计算出铸件内部应力的大小和分布情况。
可以建立应力分布图，进一步了解铸件内部应力的分布规律。
五、实验注意事项1. 在进行应力测定实验前，务必保证铸件表面清洁干净，避免杂质的干扰。
2. 在进行钻孔法测定时，要注意钻孔的深度和直径，以免造成铸件的破坏。
3. 在进行数据处理时，要保证数据的准确性和可靠性，避免出现误差。
六、实验结论通过本次实验，我们了解了金属铸件加工过程中应力的产生原因和分布情况，掌握了应力测定的方法和步骤。
实验结果对于进一步提高金属铸件的性能和寿命具有重要的指导意义。
主应力测定实验报告
主应力测定实验报告实验目的：1. 掌握主应力测定法的原理及应用；2. 熟悉应变仪的使用及数据处理方法。
实验仪器：1. 双主应力仪2. 应变仪实验原理：主应力测定法是一种测试材料的双轴主应力状态的方法。
测试原理基于矩形截面，通过给定的双轴主应力下的试样开裂荷载，计算并预测了一定比例下某一点的最大主应力值。
主应力的大小是由荷载的垂直轴和水平轴决定的，它们都是垂直于试块壁的。
在测定中，我们采用了直径为7cm的圆形钢柱作为试样，通过加压钢柱，使其在固定的应变条件下达到破断状态。
同时，应变仪也在试样表面粘上并记录应力和应变的值。
实验步骤：1. 在双主应力仪的惠斯通荷载机的作用下，使试样的主应力达到目标值。
2. 应变仪上记录的应变与试样容积稳定后，根据给定的数据表推算得到该应变下的荷载大小。
3. 记录下荷载在两个方向的大小。
4. 对记录下的应力和应变数据进行处理，得到不同应变下试样的应力状态。
实验结果：将得到的数据与设定的理论值进行比较，可以发现在30度楔形空洞时，双主应力仪所得数据与理论值相差不大。
而到了60度和90度时，误差较大。
实验中所发现的问题：1. 受限于双主应力仪自身精度限制，实验结果可能存在一定的误差。
2. 常温常压下的实验得出的结论只能在受试材料的特定参数下进行推广。
3. 实验中产生的震动、温度变化等外界因素可能会对实验结果产生一定的影响。
结论：通过本次实验，我们成功地测定了试样不同应变下的双轴主应力状态，并通过对实验结果的分析得出了相应结论。
实验展示了主应力测定法在应力分析和结构设计领域的重要实用价值和应用前景。
内压容器应力测定实验报告
内压容器应力测定实验报告内压容器是工业生产中常用的储存或输送气体或液体的设备之一。
在运行过程中，容器壁受到内部气体或液体的压力，容器壁上产生的应力是影响容器安全运行的重要因素之一。
因此，为了保障内压容器的安全运行，必须对其应力进行测定。
本实验就是对内压容器进行应力测定，以评估容器的安全性能及可靠性。
1. 实验目的通过实验测定内压容器不同点上壁上的应力，评估内压容器的安全性能及可靠性。
2. 实验原理内压容器受到内部气体或液体的压力而产生应力，应力值与压力、容器材料及其形状、尺寸等因素有关。
本实验采用杜布尔公式计算容器上应力的大小。
杜布尔公式如下：σ = PD / 2t其中，σ为容器上应力，P为内部压力，D为容器直径，t为容器壁厚度。
3. 实验装置本实验采用的内压容器为一圆柱形容器，直径为80mm，高度为120mm，壁厚为5mm。
实验所需设备及工具包括压力表、数字卡尺、手持式加热器、石墨涂料、砂纸、刷子等。
4. 实验步骤（1）检查实验设备及工具，确保正常运行。
（2）将内压容器清洗干净，并用砂纸将容器表面打磨平滑。
（3）将容器表面涂抹一层石墨涂料以提高容器表面的导热性。
（4）将数字卡尺测量容器直径及壁厚，记录数据。
（1）将压力表连接到容器内，调节压力表使压力升高到预定值，如1MPa。
（2）用手持式加热器加热容器下部，使其保持一定的温度。
（5）根据杜布尔公式计算出容器不同点上的应力。
（6）将得到的数据记录在实验记录表格中。
（1）关闭压力表，降低内压。
（2）将容器取出并清洗干净。
5. 实验结果与分析通过实验测量，得到容器上不同点的应力数据，如下表所示：容器点数 1 2 3 4 5容器上应力/Mpa 7.85 7.8 7.75 7.7 7.6可以看出，容器上部应力值略有差异，最大值为7.85MPa，最小值为7.6MPa。
这些数据可以用于评估容器的安全性能及可靠性。
根据国标《钢制压力容器》GB150-2011，本容器设计压力为10MPa，所得数据均在设计压力以下，表明该容器能满足安全性能的要求。
主应力的测定实验报告
主应力的测定实验报告主应力的测定实验报告引言主应力是材料力学中的重要概念，它对于材料的变形和破坏具有重要影响。
为了准确测定材料中的主应力，我们进行了一系列实验，并通过实验结果得出相关结论。
实验目的本实验的目的是测定材料中的主应力，并通过实验结果分析材料的力学性能。
实验装置和方法我们使用了一台电子式拉力机进行实验。
实验过程中，我们选取了不同尺寸和形状的试件，并通过外加载荷对试件进行拉伸。
在拉伸过程中，我们使用应变计和传感器来测量试件的变形和载荷。
实验步骤1. 准备试件：根据实验要求，选择合适的试件，并进行加工和标记。
2. 安装试件：将试件安装到拉力机上，并调整好夹具，确保试件能够均匀受力。
3. 进行拉伸：通过电子式拉力机施加外加载荷，逐渐增加试件的应变。
4. 测量应变：使用应变计精确测量试件的应变，并记录下来。
5. 测量载荷：通过传感器测量试件所受的载荷，并记录下来。
6. 绘制应力-应变曲线：根据测量结果，绘制试件的应力-应变曲线。
7. 分析主应力：根据应力-应变曲线，通过斯特雷恩公式计算主应力。
实验结果通过实验测量和数据处理，我们得到了试件的应力-应变曲线。
根据斯特雷恩公式，我们计算出了试件的主应力。
实验结果显示，试件在拉伸过程中主应力逐渐增大，直到达到破坏点。
讨论与分析通过实验结果，我们可以得出以下结论：1. 主应力与外加载荷成正比：试件的主应力随着外加载荷的增加而增加，这与材料力学的基本原理相符。
2. 材料的强度与主应力相关：主应力是材料破坏的关键因素之一，材料的强度与主应力密切相关。
3. 材料的应变硬化效应：随着试件应变的增加，材料的应变硬化效应逐渐显现，使得主应力的增加速度变缓。
结论通过本次实验，我们成功测定了材料中的主应力，并通过实验结果分析了材料的力学性能。
实验结果表明，主应力对于材料的变形和破坏具有重要影响。
这对于材料的设计和工程应用具有重要意义。
参考文献[1] 材料力学实验教程，XXX出版社，20XX年。
梁弯曲正应力测定实验报告
梁弯曲正应力测定实验报告1. 实验背景嘿，大家好，今天咱们要聊聊一个很酷的实验——梁弯曲正应力测定。
说到这个，很多人可能会皱眉头，觉得这听起来像个高大上的课题，其实不然，咱们就像聊家常一样，轻松又愉快地来探讨一下这个话题。
1.1 梁的定义首先，什么是梁呢？梁就是一种承重的结构，通常用在建筑、桥梁、机器等地方，能帮助咱们支撑起各种重量。
想象一下，如果没有梁，咱们的家岂不是随时可能塌掉？所以，梁在工程中可是个大明星，绝对是重要角色。
1.2 为什么要测定正应力那正应力又是什么呢？简单来说，就是当梁承受外力时，内部的应力分布。
测定正应力的目的，就是为了确保梁在承重的时候不会“出岔子”，说白了，就是避免它“脆弱得像豆腐”！如果我们能测得这些数据，就能更好地设计和优化梁的结构，避免“翻车”事故，嘿嘿，谁也不想看见自己的作品变成废铁。
2. 实验设备与步骤接下来，咱们聊聊实验的设备和步骤。
别担心，这些都是一些常见的玩意儿，听我慢慢说来。
2.1 实验设备在这个实验中，我们需要用到一些小工具。
首先是“弯曲试验机”，这是个庞然大物，看起来就像个肌肉男，能施加超大的力量，逼得梁在它面前“屈服”。
然后还有一些传感器，用来测量梁在受力时的变形，最后还有称重工具，确保我们施加的力是精确的，绝对不能让“公说公有理，婆说婆有理”！2.2 实验步骤实验步骤可简单了。
首先，我们把梁放在试验机上，调整好位置。
接着，慢慢施加外力，看着梁在我们面前“挣扎”。
这个过程就像看一场精彩的比赛，心里不禁替梁捏了一把汗。
最后，记录下数据，回头分析一下，看看梁的表现如何，真是一场精彩的“较量”啊！3. 数据分析与结果好了，实验做完了，接下来就是重头戏——数据分析。
大家准备好了吗？让我们看看梁的表现吧！3.1 数据记录通过实验，我们得到了很多数据，比如梁在不同力下的变形量和应力值。
这些数据就像小精灵，带着我们去揭示梁的“秘密”。
看着这些数字，心里真是五味杂陈，既兴奋又紧张。
内压薄壁容器应力测定实验
内压薄壁容器应力测定实验一．实验目的1.测定容器在一定的压力状态下，筒体和封头上受到的应力分布。
2.对利用解析法算出的理论值和实测值进行比较，分析它们之间产生差异的原因。
3.熟练掌握应变电测法的原理及测试方法。
二．实验原理实验装置有电器，油罐，压力表等系统，压力通过调节阀控制，使容器达到不同的压力值。
电测法是根据构件的应变状态，通过应变与应力之间的物理关系，对构件进行分析的一种方法，将电阻应变片固定在被测位置以后，构件发生应变也会导致应变片发生应变，通过电阻应变仪，可以测得应变片的应变状况。
然后根据弹性理论的胡克定律可得： 轴向应变 E E θϕϕσμσε-=环向应变 E E ϕθθσμσε-= （4-6）轴向应力 )(12θϕϕμεεμσ+-=E环向应力 )(12ϕθθμεεμσ+-=E （4-7） 式中： ϕσ、θσ为轴向、环向应力，Mpa ；ϕε、θε为轴向、环向应变，Mpa ；E 为弹性模量，Mpa 510058.2⨯；μ为泊松比，3.0。
在这次实验中，用到的实验装置400-LY 应力测试实验台，22-YJ 静态应变处理仪，22-YJ 型转换箱三．实验步骤这次实验主要是测定圆柱形筒体和平板形封头的应力及分布情况。
封头上有11个点进行测量，1-6位径向应力，7-11为环向应力，每个点之间的距离为mm 50。
1.检查油箱内油是否充足。
2.检查静态应变处理仪和应力测试台接地是否良好，确定无误后，接通电源，预热静态应变处理仪。
3.按下启动按钮，启动液压泵。
4.缓慢打开加压阀。
5.待看到与回油放气阀相连的透明塑料管内有液压油流出且没有气泡时，关闭回油放气阀，加压阀。
6.慢慢打开加压阀，向应力测试加压。
7.待应力测试室压力达到略高于实验压力时，关闭加压阀，并按下液压泵停止按钮，停止加压。
8.待应力测试室内的压力稳定5分钟后，打开回油放气阀进行泄压。
9.对静态应变测量仪进行调零。
10.启动液压泵，再次对容器进行加压。
弯曲正应力测定实验报告(一)
弯曲正应力测定实验报告(一)弯曲正应力测定实验前言弯曲正应力测定实验是一项常见的材料力学实验，通过对杆件在弯曲过程中产生的应力进行测量和分析，可以得出杆件的弹性模量等力学参数。
实验步骤1.准备实验材料：一根直径适中的钢棒，两个支撑架，一个万能测试机。
2.将钢棒固定在支撑架上，确保钢棒在水平状态下。
3.在距离两支撑架中心点大约一半长度的位置处固定一根细长的应力计，该应力计与钢棒平行。
4.在另一端设置一个移动方式，可在不同的位置外加载荷。
5.用万能测试机施加不同大小的载荷，记录下杆件的挠度和施加的载荷大小。
6.根据载荷大小、跨度、应变等参数计算出弯曲正应力。
实验注意事项1.实验中需注意安全，避免被弯曲杆件伤及身体。
2.在测量钢棒挠度时，需保证杆件处于静定状态，以避免挠度受到外部干扰。
3.弯曲杆件时，载荷大小需逐渐增加，以避免瞬间施加大载荷导致杆件断裂。
实验结果分析通过实验测量得到杆件在不同载荷下的弯曲挠度和载荷大小，可计算出杆件的弯曲正应力，进而求出弹性模量等材料力学参数。
通过对不同材料进行实验测量，可以比较不同材料的力学性能。
结束语弯曲正应力测定实验是一项重要的力学实验，能够帮助工程师和科研人员了解材料力学性能，为工程设计和材料研发提供重要的数据支持。
在实验中需注意安全，遵守实验规程，以确保实验顺利进行。
实验总结本次实验通过对钢棒在弯曲过程中产生的应力测量，得出了杆件的弯曲正应力和弹性模量。
实验中需注意保证杆件静定状态，避免挠度受到外部影响。
此外，需要逐渐增加载荷，避免瞬间施加大载荷导致杆件断裂。
通过实验，我们掌握了一种测量材料弯曲正应力的方法，也加深了对材料力学性能的理解和掌握。
参考文献1.材料力学实验教材，中国科学技术大学出版社。
2.基础力学实验，北京理工大学出版社。
3.张三，李四，王五。
弯曲正应力测定实验报告，2019。
致谢感谢实验室的老师和助教们的指导和帮助，在实验中深入了解了材料力学的相关理论知识，并增强了对实验操作的熟练程度。
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5．对容器进行几次加载、卸载循环。消除应变片初受载后的永久变形，使 滞后误差趋于稳定。每次卸载后需进行预调平衡，然后按加载步骤加载，记 下应变读数。当应变读数和滞后量趋于恒定时，才可进行正式测量。 6．系统最后一次卸载后先检查一下平衡情况，然后加载进行正式测量， 记录每种载荷下，各测点的应变读数。 7．测量结束后，系统卸载，并关闭电动机及其它测量仪器。 五、实验注意事项 1．选片 根据测试要求，选择所需的应变片或应变花，并作外观检查，片基上应无 气泡、脱层，片丝应无折皱、断裂、锈蚀，引线接头应牢固可靠。电阻片之 电阻值必须用惠斯登电桥重新测定，在多点测量中同组使用的电阻片各片的 阻值应相等或相接近，其阻值差别不超过±0．2欧姆。 2．试件测试部位的表面必须进行处理，表面粗糙度以 为宜，并用零号 砂纸打磨成交叉纹路，最后用丙酮或酒精洗去表面污垢并擦干。
4、实验数据处理
E 1 2 ( ) E ( ) 1 2
（1）应力计算
（2）测量误差计算
e 100% — 应力测量值 — 应力理论计算值
5、实验报告要求
① 容器测点位置分布图 ② 各种载荷下的实测应变读数
内压薄壁容器应力测定实验
一、压力容器应力测量的目的和方法
1、光弹性法
——光学应力测量方法
2、电测法
——电阻应变法
二、电阻应变法测量应力的基本原理
（一）电阻应变片
dR dL k R L dR — —应变片阻值的相对变 化 R k — —应变片的灵敏系数
非电量测量
dL 1 dR L k R
1、应变片灵敏系数的修正
RL (1 ) R
2、公共地线接桥法
多点测量问题
预调平衡箱
（三）电阻应变仪
测量电路 放大器 显示记录仪器
静态电阻应变仪 动态电阻应变仪 静动态电阻应变仪
三、内压薄壁容器应力测定实验
（一）实验过程及注意事项
贴片主要工具 ① 砂纸（粗、细）、锉刀、砂轮等
2 2
（i=1、2、3）
x 、 y 、 xy
E x ( x y ) 2 1 E y ( y x ) 2 1 E xy xy 2(1 )
1 x y 1 2 2 2 2 xy tg 2 x y
二、实验装置及主要仪器 1．实验装置：如图1-1所示。
图1-2为试件模型示意图，学生可选择其中一种或两种试件进行测 定。
1
2 3
4
7
6
5
图1-1 薄壁容器应力测试装置 1—排气阀；2—压力表；3—薄壁容器 4—压力表；5—试压泵；6—进水阀；7—放水阀
筒体
锥形端盖
半球形端盖
可拆平盖板
焊接平盖板
椭圆形端盖
图1-2 试件模型示意图，
2．主要仪器： （1）YJD—1型静动态电阻应变仪或YJD—17型静动态电阻应变仪
（2）P20R预调平衡箱
（3）惠斯登电桥等
三、实验原理和实验内容 1．实验原理 本实验是用电阻应变片测定零部件或结构指定部位的表面应变，再根据应 力应变关系式，确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。 实验时，将电阻应变片（简称应变片）固定在被测构件上，当构件变形时 ，应变片的电阻值发生相应的变化。通过电阻应变仪，可以将应变片中的阻值 变化测量出来并以正比于应变值的模拟电信号输出，最后就可以用记录仪记录 。电阻应变法测量可以用式（1-1）表示：
2 ( x y ) 2 4 xy
应变花
（二）测量电路
作用
1、将应变片的电阻变化转换 成电压（或电流）变化。 2、将温度补Байду номын сангаас片接入测量电 路，消除温度变化的影响。
测量电路
duBD
u dR1 dR2 dR3 dR4 ( ) 4 R1 R2 R3 R4
长导线的影响及修正
③ 各测点应力值计算
④ 各测点应力理论计算值 ⑤ 在容器外形图上画出应力分布曲线 ⑥ 测量误差计算 ⑦ 分析测量误差产生的原因
四、压力容器应力测量工程实例
实验报告
实验指导书 实验一 内压薄壁容器应力测定实验
一、目的要求 1．掌握电测应力的基本原理和方法，学习和提高电测法的基本 操作技能。 2．测定不同型式顶盖及筒体上的应力分布和结构不连续处边缘 应力的影响。 3．验证顶盖、筒体及边缘处应力的理论计算公式。 4．学会测量数据的处理和测量值的误差分析。
1、贴 片
② 丙酮或酒精、棉纱 ③ 钢尺、划针
④ 粘结剂、镊子、剪刀、绝缘胶带等
⑤ 红外线灯或热吹风机 ⑥ 电烙铁、锡焊丝、松香
贴片步骤
① 选片
② 测量应变片电阻值
③ 试件测试部位的表面处理 ④ 划线 ⑤ 贴片 ⑥ 贴片后的检查
●
外观检查 绝缘电阻检查 工作片和补偿片的电阻测量
●
●
●
应变片的防护
2、导线的连接 与固定
1．熟悉实验原理、实验装置的结构和布置。 2．按实验要求制定实验方案。 3．估计实验中可能出现的故障及检查和排除的方法。
七、实验报告要求 1．容器测点位置的分布图； 2．在各种载荷下的实测应变读数； 3．各测点应力值计算； 4．用压力容器理论计算各测点的应力理论值； 5．测量值的误差计算； 6．在容器外形图上作应力分布曲线； 7．分析实测时产生误差的原因。
3、应变测量
1 2 3
4
7
6
5
图1-1 薄壁容器应力测试装置 1—排气阀；2—压力表；3—薄壁容器 4—压力表；5—试压泵；6—进水阀；7—放水阀
2
筒体
锥形端盖
半球形端盖
可拆平盖板
焊接平盖板
椭圆形端盖
图1-2 试件模型示意图，
应变测量步骤
① 测点选择和布片方案的确定 ② 工作片、补偿片和预调平衡箱、电阻 应变仪的连接。 ③ 容器内气体的排除 ④ 预加载和卸载 ⑤ 预调平衡、应变测量。 ⑥ 系统卸载，关闭电机和测量仪器。
1 dR k R
（1-1）
式中 ε——应变仪测得的应变值； dR/R——应变片阻值随构件变形而发生的相对变化； k——比例系数（灵敏系数）。 若被测部位在弹性范围内工作，对测得的应变值，可以采用虎克定律换算 得到对应的应力值。
2．实验内容 主要对各种典型薄壁容器筒体、顶盖及接管或筒体的连接不连续处 的应力分布进行测试。试件可以为一些自制的薄壁容器模型，也可采 用工业产品的一些小型薄壁容器，使测试对象形式多样并具有工程实 际意义。 四、实验操作步骤 1．根据选择的测点和布片方案进行表面打磨、划线定位、表面脱脂 处理、粘贴应变片、固化及防护等工作。 2．用相同长度和相同型号的导线，一端和工作片连接，另一端和预 调平衡箱连接。每根导线都需进行编号，并记下相对应的测点编号， 以免发生错误。 3．按应变仪、预调平衡箱的操作规程对各测点进行预调平衡。 4．打开排气阀，开动试压泵，将容器内的气体排除，然后关闭排气 阀，对实验容器进行加载。
6.3
3．贴片前按所测部位和所测应变方向用铅笔、直尺画中心十字线，以便贴 片能按划线位置准确贴片。 4．贴片干燥后，还必须作以下检查： （1）外观检查，应无翘曲，脱胶现象。 （2）应变片与试件之间的绝缘电阻检查，绝缘电阻值应大于200兆欧。 （3）测量片与补偿片的电阻检查，电阻值应不超过±0.2欧姆。 5．若测量时间较长或电阻片要保持比较长时间，则在应变片上必须涂上防 潮剂，以免电阻片受潮。 六、预习要求
电量测量
单向应力状态
单轴应变片
σ= Eε
双向应力状态
1、主应力方向已知
E 1 1 2 ( 1 2 ) E ( 2 2 ) 2 2 1
双向应力状态
2、主应力方向未知
i x cos i y sin i xy sin i cosi