实验报告-主应力测定

实验五弯扭组合主应力电测实验 - 山东理工大学

实验五弯扭组合主应力电测实验 - 山东理工大学一、实验目的1. 掌握压电晶体主应力测量原理及应用；2. 了解弯扭组合应力的数学模型和电测电路设计；3. 实现不同应力状态下的主应力测量和数据记录。

二、实验原理1. 压电晶体的应变与电量的关系杨氏模量 E：表示晶体单位应变对应的应力，即E=σ/ε压电系数 d33：表示晶片沿极化方向（3）的压电效应，σ = d33×ε2. 弯扭组合应力在构件中，因为同时作用有多个正应力和剪应力，使得它们所产生的同方向主应力不再与构件体坐标系保持一致，不是单向的，这种情况称为“主应力变向”。

3. 电测电路设计放大器是一个直流差动放大器。

它主要由四个放大器管和一个差分负载组成。

通常使用皮卡德电阻电桥作为应力传感器，测出的电势差信号被放大器扩大，即可得到相应的应力信号。

实验器材：压电晶体、动力学实验台、电源、斜坡波发生器、示波器、放大器、连接线等。

实验步骤1. 产生不同应力状态通过动力学实验台的加工模块产生不同的弯矩和扭矩，以这些载荷对标准试件（如钢棒、铜柱等）施加不同的应力状态。

2. 测量压电晶体电势将压电晶体片紧贴标准试件表面，并从标准试件表面传递应力。

此时，晶片上的应变将导致电场强度的变化，从而在晶片上出现电势差。

将示波器和放大器连接上后，即可获得相应的电位和电流信号。

3. 记录实验数据测量各数据点的电位和电流数值，经过放大处理后，得到应力和应变大小。

根据弯扭组合应力的数学模型，得到各状态下的主应力大小。

根据测得的数据，用图形显示出主应力大小和各个轴向应力的方向。

实验注意事项1. 实验前需要对实验器材进行检查。

2. 实验中需要注意操作安全，避免造成人员伤害和财物损失。

实验结论通过本次实验，我们掌握了压电晶体主应力测量原理和应用，了解了弯扭组合应力的数学模型和电测电路设计，并实现了不同应力状态下的主应力测量和数据记录。

在实验过程中，我们需要注意操作安全，避免造成人员伤害和财物损失，同时还要对实验器材进行清理和维护。

主应力实验报告

主应力实验报告主应力实验报告引言：主应力是材料力学中的重要参数，它对材料的强度、变形和断裂行为有着重要影响。

为了研究主应力对材料力学性能的影响，我们进行了一系列的主应力实验。

本报告将对实验过程、结果和分析进行详细描述。

实验目的：1. 研究主应力对材料的强度和变形行为的影响；2. 探究主应力对材料断裂行为的影响；3. 验证主应力理论在材料力学中的适用性。

实验装置和方法：本次实验采用了一台电子万能试验机和标准的主应力试样。

试样材料为金属材料，通过电子万能试验机施加不同的轴向拉伸力和侧向压力，从而产生主应力场。

实验过程中，通过传感器测量试样的应变和力，得到应力-应变曲线。

实验过程：1. 准备试样：根据实验要求，选择合适的试样尺寸，并进行表面处理以消除表面缺陷。

2. 安装试样：将试样固定在电子万能试验机上，保证试样与试验机夹具之间的接触良好。

3. 施加轴向拉伸力：根据实验设计，逐渐增加轴向拉伸力，同时记录试样的应变和力值。

4. 施加侧向压力：在轴向拉伸力的作用下，逐渐增加侧向压力，同时记录试样的应变和力值。

5. 停止加载：当试样出现明显的塑性变形或断裂时，停止加载，并记录相应的应变和力值。

实验结果与分析：根据实验数据，我们绘制了应力-应变曲线，并进行了如下分析：1. 强度和变形行为：通过应力-应变曲线可以观察到试样的屈服点、最大应力点和断裂点。

随着轴向拉伸力的增加，试样的应力逐渐增大，直至达到屈服点。

在屈服点之后，试样的应力逐渐下降，但仍然保持一定的强度。

当试样达到最大应力点时，开始出现明显的塑性变形。

最终，在达到断裂点时，试样发生破裂。

2. 断裂行为：通过观察断裂面形貌，我们可以推测试样的断裂模式。

根据实验结果，试样的断裂面呈现出典型的韧性断裂特征，即具有一定的延展性。

这表明试样在受到主应力作用时，会发生塑性变形，而不是立即断裂。

3. 主应力理论验证：通过实验数据和分析，我们验证了主应力理论在材料力学中的适用性。

应变花测定主应力实验(弯扭组合)

实验十一应变花测定主应力实验（弯扭组合变形实验）一、实验目的1.掌握应变花测定主应力的方法。

二、实验原理圆筒上面A （或下面B ）点横截面上的应力为 Z W M ∆=∆理σ tW M∆=∆理τ 则可计算该点的主应力大小和方向。

图3-9三、试件及有关数据弯曲力臂=2L 230mm 扭转力臂=1L 230mm 外径=D 40.50mm 内径 d=38.00mm壁厚=δ 1.25mm 弹性模量=E 210GPa 泊松比=μ0.28 放大比为1﹕6四、实验数据处理F ∆=80 N=∆M 18.4N m ⋅=∆T18.4N m ⋅)1(3243απ-=D W Z = 631.4710m -⨯632 2.9410t z W W m -==⨯12.52zMMPa W σ∆∆==理 6.26tTMPa W τ∆∆== 则该点的主应力大小和主方向的理论值为1315.116.268.85 2.592MPa σσ⎧∆∆=±=±=⎨-⎩2tan 2τασ-∆=-=∆12.52112.52= 0022.5α=注：该点应变花的三片应变片为451-=εε，02εε=，453εε=或456-=εε，05εε=，454εε=或接成半桥互为补偿时，︒-45、︒0、︒45三个方向分别对应为1和4，2和5，3和6的三个接桥的线应变方向。

的则其主应力和主方向的测试值为=-+-+±-+=∆--20452045454513)()()1(22)1(2)(εεεεμμεεσEE {15.72210(61.516.5) 6.569.16 2.62(10.28)-=±=-- 04545045452262.561.516.5tan 2 1.02561.516.5εεεαεε----⨯-+===-+ 0022.9α=相对误差 =1η =2η =3η。

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,其强度条件就是。

计算当量应力，首先要确定主应力,而主应力得方向就是未知得，所以不能直接测量主应力.通过测定三个不同方向得应变,计算主应变,最后计算出主应力得大小与方向.本实验测定应变得三个方向分别就是-45°、0°与45°.实验目得与要求:１、用电法测定平面应力状态下一点得主应力得大小与方向2、进一步熟悉电阻应变仪得使用,学会1/4桥法测应变得实验方法设计思路：为了测量圆管得应力大小与方向，在圆管某一截面得管顶Ｂ点、管底D点各粘贴一个４５°应变花,测得圆管顶B点得-45°、0°与４5°三个方向得线应变、、.应变花得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__________________ 122 4545450450 2()2()() 2(1)2(1)E Eσεεεεεεσμμ--+⎫=±-+-⎬-+⎭实实方向2、理论计算主应力３、误差实验过程１、测量试件尺寸、力臂长度与测点距力臂得距离,确定试件有关参数.附表1 2、拟定加载方案。

先选取适当得初载荷P 0（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 ,记下各点应变得初始读数；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得应变值，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，圆筒得管壁很薄，为避免损坏装置,注意切勿超载，不能用力扳动圆筒得自由端与力臂。

弯扭组合变形的主应力测试实验

弯扭组合变形的主应力测试实验一、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. 应变＆力综合测试仪三、实验原理和方法弯扭组合实验装置如图1所示。

它由薄壁圆管1（已粘好应变片），扇臂2，钢索3，传感器4，加载手轮5，座体6，数字测力仪7等组成。

试验时，逆时针转动加载手轮，传感器受力，将信号传给数字测力仪，此时，数字测力仪显示的数字即为作用在扇臂顶端的载荷值，扇臂顶端作用力传递至薄壁圆管上，薄壁圆管产生弯图1扭组合变形。

薄壁圆管材料为铝合金，其弹性模量E为722GN, 泊松比μ为m0.33。

薄壁圆管截面尺寸、受力简图如图2所示，Ⅰ-Ⅰ截面为被测试截面，由材料力学可知，该截面上的内力有弯矩、剪力和扭矩。

取Ⅰ-Ⅰ截面的A、B、C、D四个被测点，其应力状态如图3所示。

每点处按–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 图51. 指定点的主应力大小和方向的测定受弯扭组合变形作用的薄壁圆管其表面各点处于平面应力状态，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。

本实验用的是450应变花，若测得应变ε-45、ε0、ε45，则主应力大小的计算公式为()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--±++-=--24502045454523121211εεεεμεεμμσσE 主应力方向计算公式为 ()()04545045452εεεεεεα----=--tg2. 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用B 、D 两被测点00方向的应变片组成图5（a ）所示半桥线路，可测得弯矩M 引起的正应变 2Md M εε=由虎克定律可求得弯矩M 引起的正应力 2MdM M E E εεσ==b. 扭矩M n 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（b ）所示全桥线路，可测得扭矩M n在450方向所引起的应变为 4nd 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方向所引起的应变为 4QdQ εε=由广义虎克定律可求得剪力Q 引起的剪应力 ()214Qd Qd Q G E εμετ=+=四、实验步骤1.将传感器与测力仪连接，接通测力仪电源，将测力仪开关置开。

薄壁圆筒弯扭组合主应力测定

实验三薄壁圆筒弯扭组合主应力测定一、试验目的1．测定薄壁圆筒弯扭组合变形时指定点的主应力和主方向，并与理论计算值比较。

2．学习用应变花测定构件某点主应力和主方向的方法。

二、设备和仪器1、多功能力学实验台2、YE2538A 程控静态应变仪三、试样薄壁圆筒（见图）左端固定，籍固定在圆筒右端的水平杆加载。

在截面I-I 处粘贴有应变片m、n、a、b、c、d、e 和f，在截面II-II 处粘贴有应变片g 和h，其中应变片m 和n 粘贴于圆筒最高点和最低点，其方位均沿圆柱面母线。

其余各应变片粘贴的位置如图11-1a 和图11-1b 所示，它们的方位均与圆周线成45°或-45°角，展开图如图（11-1c）所示。

圆筒用不锈钢1Cr18Ni9Ti 制造，材料弹性模量E = 202 Gpa ，泊松比μ=0.28 ，圆筒外径D=40mm，内径d=36.40mm。

在图中的k 是三轴应变花，它的三个敏感栅与圆筒母线的夹角分别是0°、60°和120°（见图）。

四、实验原理据平面应变分析理论知，若某点任意三个方向的线应变已知，就能计算出该点的主应变和主方向，从而计算出主应力。

因此测量某点的主应力和主方向时，必须在测点布置三枚应变片。

通常将三个敏感栅粘贴在同一基底上，称为应变花。

常用的应变花有两种：一种是三敏感栅轴线互成120°角（如图13-1 所示），称等角应变花。

另一种是两敏感栅轴线互相垂直，另一敏感栅轴线在它们的分角线上，称直角应变花。

我们采用的是前者。

由应变分析和应力分析理论知，测得ε0 o、ε60 o 和ε120 o 后，可按下列公式计算主应力和主方向：五、实验步骤1．将弯扭组合实验装置旋转到位（有锥销定位）并固定，将加载用附件安装好。

2．力传感器接线、设置参数。

载荷限值设置350N3．将应变花的三个敏感栅分别接入所选通道（通常0°、60°、120°三敏感栅依次选1、2、3 通道），按多点1/4 桥公共补偿法接线。

主应力的测量

tan 2ao = −
b
γ xy εx −εy
（3－2）
a
对于各向同性材料，主应变 ε 1 、 ε 3 和主应力
p
a = 250
D=55
d D
σ 1 、 σ 3 方向一致。应用广义胡克定律，即可确定主应力为：
b = 260
d=51
σ1 =
E (ε 1 + µε 3 ) 1− µ 2
σ3 =
E (ε 3 + µε 1 ) (3－3) 1− µ 2
0 0 0 0 0
0
（3－5）
将式（3－25）代入式（3－2），可得主应变和主方向为：
ε 1 ε − 45 + ε 45 2 (ε − 45 − ε 0 ) 2 + (ε 45 − ε 0 ) 2 ± = ε3 2 2
0 0 0 0 0 0
tan 2a o =
ε 45 − ε − 45 2ε 0 − ε − 45 − ε 45
弯扭组合变形的主应力测定
一、实验目的（1）测定薄壁圆筒表面上一点的主应力。（2）测定薄壁圆筒所受的弯矩和扭矩。（3）掌握通过桥路的不同连接方案消扭测弯、消弯测扭的方法。二、实验设备（1）多功能组合实验台（2）静态数字电阻应变仪（3）游标卡尺和钢尺三、实验原理和方法 1．测定主应力大小和方向薄壁圆筒弯扭组合变形受力简图，截面为被测位置，由应力状态理论分析可知，薄壁圆筒表面上的 A 、B 点处于平面应力状态。若再被测位置 x 、y 平面内，沿 x 、y 方向的线应变 ε x 、
T=
Eε n π ( D 4 − d 4 ) (1 + µ ) 16 D
（1）测量试件尺寸、加力臂的长度和测点距力臂的距离。（2）将薄壁圆筒上的应变片按不同测试要求接入电阻应变仪组成不同的测量电桥，并调整好所用仪器设备。完成以下两项参数的测定： ①主应力大小、方向测定：将 A 、 B 两点的应变片按半桥接线，并按公共温度补偿法组成测量线路，进行半桥测量。 ②测定弯矩 M 、扭矩 T ：根据上述接法组桥，或自行设计组桥方案。（3）实验加载。用均匀慢速加载至初荷载 Fo ，记录各点应变仪的初读数，然后分级等增量加载，每增加一级荷载，依次记录各点应变片的应变读数，直至最终荷载。每项实验至少重复两次。（4）完成一项测试后，重新组桥测试，重复步骤（2）和（3）。（5）完成全部实验后，卸除载荷，关闭电源，拆线整理仪器设备，清理现场。注意：注意：实验装置中，实验装置中，圆筒的管壁很薄，圆筒的管壁很薄，为避免损坏装置，为避免损坏装置，注意切勿超载，注意切勿超载，不能用力扳动圆筒的自由端和力臂。筒的自由端和力臂。五、实验结果处理（1）根据所测应变值计算主应力 σ 1 和 σ 3 及主应力方向 a o ，并与理论值进行比较，计算相对误差。（2）根据各种组桥方式测出的应变，计算出弯矩和扭矩。并与理论值比较，计算相对误差值。（3）分析误差产生的主要原因。（4）按规定写出实验报告。

薄壁圆管在弯曲和扭转组合变形下的主应力测定

、进一步2、掌握接多通点电测测力法。仪与应变仪电源 125、0小KN型，3圆、点管击接弯静扭线态组电合阻装应置变仪“手动”铵钮，依次记录各点数据。
一3、、进理一论4步、值掌的调握计多零算点：电如测上法图。，当P 点的载荷为100N时，A、B、C、D的主应力与主方向的理论值可以用解析法或图解法计算。
21、、接测通量5测纯、力弯逐仪曲与梁级应有加变关仪尺载电寸，源记录数据
第五讲薄壁圆管在弯曲和扭转组合变形下的主应力测定
一、实验目的#2. 幻灯片 2 二、实验设备#3. 幻灯片 3 三、实验原理#4. 幻灯片 4 四、实验步骤#5. 四、实验步骤五、实验数据处理六、实验报告七、实验思考题（P71：2）
一、实验目的
1、测定圆管在弯扭组合变形下的四点处主应力及主方向。
三、实验原理
二、实验值的测定
四、实验步骤
测量仪器为YJ-22型静态测量处理仪
1、测量纯弯曲梁有关尺寸 2、接通测力仪与应变仪电源 3、接线 4、调零 5、逐级加载，记录数据 6、重复三次 7、拆。
9、逆时针旋转手轮预加初始载荷0.05KN，按住静态电阻应变仪“调零” 铵钮，待指示灯熄灭后松手，仪器逐点将电桥预调平衡。
返回七、实验思考题（P71：2）
返回
9、逆时针旋转手轮预加初始载荷0.
四、实验步骤#5.
1、测定圆管在弯扭组合变形下的四点处主应力及主方向。
8、分别如图3a、b所示接线。
9、逆时针旋转手轮预加初始载荷0.05KN，逐点“调零”。
10、逐级加载。 F1=0.150KN，点击静态电阻应变仪 “手动”铵钮，依次记录各点数据。
095、K逆N，时6按针、住旋重静转态手复电轮三阻预应加次变初仪始“载调荷零0. ”铵钮，待指示灯熄灭后松手，仪器逐点将电桥预调平衡。

弯扭主应力实验报告

弯扭主应力实验报告
《弯扭主应力实验报告》
在材料力学实验中，弯扭主应力实验是一项重要的实验项目，用于研究材料在
受到弯曲和扭转作用时的应力分布和变形情况。

通过这项实验，可以深入了解
材料的力学性能，为工程设计和材料选型提供重要参考。

实验中，首先需要准备一根长条状的试样，然后在试样两端施加弯曲和扭转力，通过测量试样的变形和应力分布情况，来分析材料在受力状态下的性能。

在实
验过程中，需要注意保持试样的稳定性和准确测量各项参数，以确保实验结果
的可靠性和准确性。

通过弯扭主应力实验，可以得出材料在受到弯曲和扭转作用时的应力分布规律
和变形情况，为工程设计和材料选型提供重要参考。

同时，实验结果也可以用
于验证理论模型和计算方法的准确性，为材料力学研究提供实验数据支持。

总之，弯扭主应力实验是一项重要的材料力学实验项目，通过这项实验可以深
入了解材料在受力状态下的性能，为工程设计和材料选型提供重要参考。

希望
通过这篇实验报告，可以让读者对弯扭主应力实验有更深入的了解，为材料力
学研究和工程实践提供有益的参考。

薄壁圆筒在弯曲和扭转组合变形下的主应力测试实验

薄壁圆筒在弯曲和扭转组合变形下的主应力测试实验
实验目的：（1）了解在弯曲和扭转组合变形情况下的测试方法
（2）测定薄壁圆筒试件在弯曲和扭转组合受力情况下，试件表面某
点的正应力，并与理论值比较。

实验仪器： XL3418材料力学多功能试验台；测力仪；静力电阻应变仪。

实验原理：薄壁圆筒受弯曲和扭转组合作用，使圆筒的m 点处于平面应力状态如图1所示。

在m 点单元体上有弯矩引起来的正应力x σ，和由扭矩引起来的剪应力n τ。

主应力是一对拉应力1σ和一对压应力3σ。

理论值计算：
132x σσσ= 022n
x
tg τασ-=
x z M W σ= 4
3132z D d W D π⎡⎤
⎛⎫=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦ M P L =∆⋅
n T T W τ= 43116T D d W D π⎡⎤
⎛⎫=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦
T P a =∆⋅
实验值计算：
°
°
145453()2(1)E εεσσμ-+=±- °°°°°45-450045-45()2(2)
tg εεαεεε-=
--
图1 圆筒m 点的应力状况。

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。

薄壁圆筒在弯扭组合变形主应力测定报告

薄壁圆筒在弯扭组合变形主应力测定报告一、概述薄壁圆筒是工程中常见的一种结构形式，其在使用过程中受到的弯曲和扭转载荷往往同时存在，因此对其在弯扭组合变形条件下的主应力进行准确测定具有重要意义。

本报告旨在对薄壁圆筒在弯扭组合变形下的主应力进行测定，并提供权威的数据支持。

二、实验目的1.对薄壁圆筒在弯曲和扭转载荷下的主应力进行测定；2.掌握薄壁圆筒在弯扭组合变形条件下的变形规律；3.提供准确可靠的数据支持，为工程设计提供参考依据。

三、实验原理在弯曲和扭转载荷共同作用下，薄壁圆筒内部会产生主应力和主剪应力。

其主应力由弯曲应力和扭转应力共同决定，根据相关理论原理，可以通过测定薄壁圆筒表面的变形情况，推导出其在弯扭组合变形条件下的主应力。

四、实验装置和材料1.薄壁圆筒实验样品；2.应变仪；3.扭转载荷施加装置；4.弯曲载荷施加装置；5.数据采集系统；6.相关辅助工具；7.其他必要的辅助材料。

五、实验步骤1.准备薄壁圆筒样品，清洁表面并固定在实验台上；2.根据实验要求，施加弯曲载荷，并记录薄壁圆筒的变形情况；3.根据实验要求，施加扭转载荷，并记录薄壁圆筒的变形情况；4.利用应变仪等装置对薄壁圆筒表面的应变变化进行实时监测和记录；5.根据采集的数据，推导出薄壁圆筒在弯扭组合变形条件下的主应力。

六、实验数据处理和分析1.根据实验采集的数据，绘制出薄壁圆筒在不同弯曲和扭转载荷下的主应力变化曲线；2.对数据进行详细分析和比对，得出薄壁圆筒在不同载荷情况下的主应力范围；3.分析实验中存在的误差和不确定性，并提出相应的修正方案；4.对实验结果进行合理的解释和结论。

七、实验结果与结论1.根据实验数据处理和分析，得出薄壁圆筒在弯扭组合变形条件下的主应力范围为△σ；2.对实验结果进行科学的解释和结论，明确指出实验的可靠性和局限性；3.在结论部分提出对后续研究和工程应用的建议和展望。

八、实验总结1.总结全文工作，重点强调实验的意义和价值；2.对实验中存在的问题和不足进行梳理和反思；3.为未来相关研究和工程设计提供经验和借鉴。

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。

弯扭组合变形实验(主应力)

弯扭组合变形实验——主应力的测定一、实验目的1．测量薄壁圆管在弯曲和扭转组合变形下，其表面一点的主应力大小及方位。

2．掌握用电阻应变花测量某一点主应力大小及方位的方法。

3．将测点主应力值与该点主应力的理论值进行分析比较。

二、预习思考要点1．试分析本实验装置是如何使薄壁圆管产生弯曲和扭转组合变形的。

2．薄壁圆管在弯扭组合变形下其横截面上有几种内力？哪几种？有几种应力？哪几种？3．薄壁圆管在弯扭组合变形下其表面一点处于什么应力状态？在主应力方位未知的情况下，确定该点的应力状态需求解几个未知量？哪几个？三、实验装置及仪器1．弯扭组合变形实验装置如图1-29所示，装置上的薄壁圆管一端固定，另一端自由。

在自由端装有与圆管轴线垂直的加力杆，该杆呈水平状态。

载荷F作用于加力杆的自由端。

此时，薄壁圆管发生弯曲和扭转的组合变形。

在距圆管自由端为L1的横截面的上、下表面B和D处各贴有一个45°应变花（或60°应变花）如图1-29。

设圆管的外径为D，内径为d，载荷作用点至圆管轴线的距离为L2。

图1-29 簿壁圆管主应力测量装置2．静态电阻应变仪。

3．游标卡尺、钢尺等。

四、实验原理理论分析表明，薄壁圆管发生弯扭组合变形时，其表面各点均处于平面应力状态，如图1-29所示的I-I 截面的上表面B 点和下表面D 点的应力状态分别如图1-30所示。

（a ）（b ）图1-30 簿壁圆管上、下表面点的应力状态由应力状态理论可知，对于平面应力状态问题，要用实验方法测定某一点的主应力大小及方位，一般只要测得该点一对正交方向的应变分量εx 、εy 及γxy 即可。

用实验手段测定线应变ε较为容易，但角应变γxy 的测定却困难得多，而由平面应力状态下一点的应变分析可知平面上某点处的坐标应变分量εx 、εy 及γxy 与该点处任一指定方向α的线应变εα有下列关系：αγαεαεεα2sin 21sin cos 22xy y x ++= （1-55）从理论上说可以测定过该点任意三个不同方向上的线应变εα、εβ、εγ，建立三个如式1-55那样的独立方程，解此方程组即可完全地、唯一地确定εx 、εy 、γxy ，但因方程中出现了三角函数，为了解算简便，在实验测试中，生产厂家已将三个应变片互相夹一特殊角，组合在同一基底上组成应变花，本实验采用互成45°的直角应变花，布设方式如图1-31所示。

弯扭组合变形的主应力测定

试验报告第0页一、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，剪应力为，根据应xεyεxyγ变分析可知，该点任一方向a的线应变的计算公式为aaxyyxyxa2sin212cos22γεεεεε--++=由此得到的主应变和主方向分别为223,1)21()2(2xyyxyxγεεεεε+-±+=yx xy a εεγ--=02tan对于各向同性材料，主应变，和主应力，方向一致，主应力的大1ε3ε1σ3σ小可由各向同性材料的广义胡克定律求得：（1））（）（1323312111μεεμσμεεμσ+-=+-=EE式中，、分别为材料的弹性模量和泊松比。

E μ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、及，由下00ε045ε090ε式计算出主应变，的大小和方向：1ε3ε00εε=x 0004545εεεε-+=-y 04545εεγ-=-xy（2）2045204545453,100000222）（）（εεεεεεε-+-±+=--454504545022an εεεεεα---=--t ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--±++-=--24502045454523,100000021)(211）（）（εεεεμεεμμσE 3、理论计算主应力大小及方向由材料力学公式)(3244d D PLDW M z-==πσ)(1644d D PaDW M pn n -==πτ223122n τσσσσ+±=⎭⎬⎫）（σταn22tan 0-=可以计算出各截面上各点主应力大小及方向的理论值，然后与实测值进行比较。

电测主应力实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除电测主应力实验报告篇一：实验六主应力测定试验报告错误！未指定书签。

实验六主应力测定试验报告___________系____________专业__________班姓名____________学号_________1.试验目的:a.测定薄壁圆筒在弯曲和扭转共同作用时表面一点处主应力的大小和方向。

b.学习利用电测法测定平面应力状态下的主应力大小和方向，并与理论值比较。

c.学习电阻应变花的应用。

2.试验设备及装置（简述见原理）:3.试验记录及计算结果:1)试件尺寸及已知数据：问题讨论:1)分析测点的实测应力值与理论应力值之间产生误差的原因。

2）如果测点选在薄壁筒的弯曲中性层上，则应力值将会如何变化？指导教师：________________________年_______月______日4.篇二：电测实验报告电测实验报告电测法就是将物理量、力学量、机械量等非电量通过敏感元件转换成电量来进行测量的一种方法，是实验应力分析的重要方法之一。

电测法以测量精度高、传感元件小和测量范围广等优点，在民用建筑，医学，道路，桥梁等工程实践中得到广泛应用。

一、实验目的1.了解电测法的基本原理；2.熟悉悬臂梁的结构及应变特性；3.学会用电测法测量。

4.制作一电子秤，并确定其量程，计算线性度和灵敏度。

二、实验仪器、设备和工具等强度悬臂梁实验仪，精密数字测量仪，砝码，砝码盘，数据线，游标卡尺，钢板尺。

三、实验原理1.主要仪器介绍以弯曲为主要变形的杆件称为梁。

一端固定，另一端自由的梁为悬臂梁。

为了使悬臂梁各个截面的弯曲应力相同,随着弯矩的大小相应地改变截面尺寸,以保持相同强度，这样的悬臂梁称为等强度悬臂梁。

等强度悬臂梁实验仪由已粘贴好电阻应变片的等强度梁、支座、水平仪、调节螺钉和加载砝码等组成，如图1所示。

本实验用电测法测量等强度悬臂梁的应力、应变。

电阻应变片是能将被测试件的应变转换成电阻变化的敏感元件。

弯扭组合变形主应力的测定

弯扭组合变形主应力的测定一、目的和要求1. 测定平面应力状态下主应力大小和方向。

并与理论值进行比较。

2. 学习应变花的使用。

3. 掌握应变仪的使用。

二、实验原理根据平面应力状态下的应变理论，对于空心铝管表面上的任意一点的主应力和主应变已经有计算公式可利用。

为了简化计算，实验中采用±45°应变花，使其中0°应变片沿轴的轴线方向，由平面应力和应变分析可得主应变、主方向和主应力实验计算公式为：[]24502045454521)()(2120εεεεεεεε-+-±+=⎭⎬⎫-- ；)2(tan 21000004545045451εεεεεα---=--- ； ⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+-=+-=)(1)(112222121μεεμσμεεμσE E 主应力的理论计算公式如下：22122T W WL τσσσ+⎪⎭⎫ ⎝⎛+= ； 22222T W W L τσσσ+⎪⎭⎫ ⎝⎛-= )1(3241απσ-•==D L P W M W EW W ；)1(1642απτ-•==D L P W M TET T ；W T L arctg στα2211-= 三、实验装置1. 静态电阻应变仪。

2. 弯扭组合实验装置。

图3-1 主应力装置主应力装置参数：E=70GPa ； µ=0.33；d=34mm ；D=40mm ；L 2 =300mm ； L 1 =200mm应变片参数：K片=2.12；电阻120Ω；尺寸2×4图3-2 纯弯曲梁装置应变片参数：K片=2.17；电阻120Ω；尺寸2×4。

梁参数：L=620mm;a=150mm;b=20mm;h=40mm.四、实验步骤1. 测量（或记录）相关尺寸及参数；2. 按1/4桥接法工作片接A、B，补偿接补偿接线柱；3. 开机预热5分钟，设置好灵敏系数修正值，加初载0.02 kN，应变仪调零；之后依次加0.04、0.06、0.08、0.10、0.12 kN，分别读取应变值；4. 卸载至零，计算结果。