弯扭组合结构载荷识别实验

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载荷识别设计性实验nsy2

材料力学I，材料力学II第四次实验：
力学实验教学中心
弯扭组合结构 --载荷识别设计性实验
2017.5
一、概述
图1、烟囱在自重和风载的作用下产生压弯组合变形
图2、大型曲轴
图3、曲轴承受弯扭组合变形
二、实验目的：
1、通过应力应变状态分析，设计测量弯扭组合构件上未知载荷的方案、实测出应变并计算载荷。 2、进一步熟悉电测法原理及应用,掌握1/4桥、半桥、全桥的组桥方法。
未知载荷 F=？(N)
三、实验设备及装置：
1、弯扭组合实验装置； 2、静态电阻应变仪；
3、CMT5105电子万能材料试验机； 4、钢卷尺、游标卡尺。
弯扭组合实验装置：
b
布片位置和方位
A
X轴
A
B
a
A
I
I
B
F
装置参数： a=195mm,b=350mm，D=42mm, d=37mm
α=d/D=0.88，E=210 Gpa, μ=0.285
B R0B
C
D
半桥连接测扭矩应变
A
RA 450
B
RA 450
C
D
全桥连接测扭矩应变
A
RA 450
B
RA 450
RB 450
C
RB 450
D
测
RA 450
点 A
R0A
RA 450
管轴线方向
RB 450
测点
R0B
B
RB 450
十二、实验报告要求：
1、书写端正、整洁； 2、图表规范、可自行设计、标注正确、全面； 4、实验原理既要有文字叙述，又要有图示； 5、仪器设备既要有文字叙述，又要有系统框图； 6、既要有结论，又要有误差分析； 7、绘出 1/4桥、半桥、全桥各自的应变片组桥接线简图； 8、是否有好的建议和要求可以提出。

材料力学—弯扭试验

四、实验数据记录表及实验值计算（主应力及主应力方向测量）1σ=7.044MPa 3σ=-1.74MPa 02tan α=0.9491σ=1.044MPa 3σ=-7.166MPa 02tan α=1.028五、实验数据记录表及实验值计算（单一应变测量）对a 点 w σ=5.99MPa对b 点 w σ=-6.15MPa六、实验步骤1、接通测力仪，打开测力仪电源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、将应变仪各测量通道置零，分级加载，记录各级载荷作用下应变片的读数，然后卸去载荷。

七、误差分析主应力及主应力分析测量误差对a 点：1σ∆=10.7％ 3σ∆=24.2％对b 点：1σ∆=25％ 3σ∆=0.754％单一应变测量误差对a 点： w σ∆=5.81％对b 点： w σ∆=3.3％1、一些固定不变的系统误差.如加力臂与圆筒的垂直度、几何尺寸的不准确、长导线电阻、应变片灵敏系数误差等均会对实验精度带来影响.另外由于应变片丝栅有圆头部分,于是横向应变也会引起电阻的变化,产生横向效应.应变片的横向效应引起的实验误差明显地影响了实验结果的准确性。

2、加载不均匀,造成读数误差.由于杠杆加载机构与薄壁圆筒经组合而成,当杠杆不水平时杠杆支点上的刀口与刀垫、撬动点拉杆的刀口与刀垫相互不垂直,荷载的作用线产生了倾斜,不能完好的实现弯扭组合作用.3、实验前电桥不平衡,仪器长时间使用,使电桥电压稳定性下降,影响精度。

八、实验心得这次试验的接线方法和以前的弯曲试验并没什么区别，所以完成的十分顺利，在实验过程中，我们先对实验仪器进行了一次满载预热，好让数据更加准确。

难点是在试验的处理上，实验原理很难理解导致我们对于实验值的计算一头雾水，但最后还是顺利的求出了实验值。

通过这次试验，我们明白了做实验之前一定要，熟悉实验原理，这样会对数据的处理上提供很大的帮助。

弯扭组合变形实验(内力素)

弯扭组合变形实验(内力素)变形实验是土木工程、机械结构与力学研究领域中应用广泛的手段之一，用以研究各类受力物体在外力作用下的内力及变形特性的变化。

在这项实验中，我们选取了一种特殊的变形实验，即弯曲扭组合变形实验(内力素)，介绍如下：一、实验目的弯曲扭组合变形实验(内力素)主要用于研究材料在弯曲及扭转时结构上产生的内力与变形情况。

此类实验可以观察材料的强度特性，如材料的刚度、断裂强度特性及扭曲强度特性等，同时也可以帮助我们掌握材料的断裂模式，对设计及使用有较大的指导作用。

二、实验环境弯曲扭组合变形实验(内力素)需要使用相应的设备，其中最重要的是“弯曲扭组合变形实验仪”。

该仪器利用驱动力中心支撑件可搭载一条杆件，将外力施加在杆件上，以此来观察杆件内部的变形及产生的内力。

一次弯曲扭组合变形实验需要对一定大小的杆件、材料板及驱动力中心支撑件等设备进行安装。

三、实验步骤1. 安装杆件：先将杆件安装在驱动力中心支撑件上，然后用螺栓从外部将杆件支撑件固定，使之不受外力影响。

2. 加载实验：将所需外力施加到杆件上，通过驱动力中心支撑件将外力施加到杆件上。

外力的施加通常由步进电机控制。

3. 观测变形：采用轴心变形测量装置或激光测量仪探头来监测杆件的变形情况及内力的变化特点。

4. 结果分析：将获得的现场数据导入计算机进行分析，从而获得杆件内力与变形规律。

四、安全注意1. 操作者必须掌握实验知识，熟悉实验环境和安全注意事项，以减少可能发生的错误。

2. 使用完试验仪器后，应将电源断开以及必要的安全保险，以防事故发生。

3. 实验前，应当将实验杆件清理干净，对弯曲扭组合变形实验仪检查确认无损坏。

4. 建议实验过程中应有多人在场进行指导，以确保操作人员安全。

弯曲扭组合变形实验(内力素)是一种重要的变形实验方法，既可以让我们更好理解材料特性，也可以帮助优化结构设计，是一种十分有用的实验方法。

但是，实验中也有一定的危险性，因此实验中应加强安全注意。

中国石油大学弯扭组合实验

中国石油大学船舶结构力学实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：具体实验内容：格式样板如下，字体均用宋体。

弯扭组合实验1、实验目的1. 用应变电测法测定二向应力状态下的主应力大小及方向，并与理论值进行比较;2. 掌握用应变花测量某一点主应力大小及方向的方法;3. 通过在不同的特征部位粘贴应变片及双向交变加载，反映不同的受力形式引起的应变及其方向的变化。

2、实验原理1.广义胡克定律：在应力低于比例极限的情况下，固体中的应力σ与应变ε成正比，即σ=Εε，式中E为常数，称为弹性模量或杨氏模量。

把胡克定律推广应用于三向应力和应变状态，则可得到广义胡克定律。

2.简述薄壁圆管A,B,C,D四点受力状态，并给出各点主应力大小及其夹角A点：只受切应力，τ=τn+τQ ,主应力大小等于τ，夹角为-45°.B点：受扭转剪应力和向外的弯曲正应力，主应力大小等于，夹角为C 点：只受切应力，τ=τn -τQ，主应力大小为τ，夹角为-45°.D点：受扭转剪应力和向里的弯曲正应力，主应力大小等于，夹角为α0+90°3. 由于在平面应力状态下，主应力与应变的关系：()()()()()()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+---++-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--+++-=22222221212211212211cb b ac a c b b a c a E Eεεεεμεεμμσεεεεμεεμμσ4. 角度与应变的关系))(2(arctan 210c a b ca εεεεεα+--=-3、实验器材弯扭组合实验装置、静态数字电阻应变仪、游标卡尺、钢尺。

4、实验步骤1. 接通测力仪电源，将测力仪开关打开。

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.将应变仪各测量通道置零，分级加载，每级200N，记录各级载荷作用下应变片的读数，然后卸去载荷。

弯扭组合实验ZT2011

ε1( ε1F 、εT ）
ε4( ε4F 、εT ）
B
R1
读 1 4 1 F T 4 F T 1 F 4 FA
R4
C
方案3
读231 Ex
R
R
D
读 2 3 2 F T 3 F T 2 F 3 F 2 T
6 （5）
B4
a3 x
O
D
l
z
F
xz
A
x
x x
A
x
xz
B
x
x x
B
x
➢ 空心圆轴产生弯扭组合变形
➢ 在A点取一个单元体 ➢ 弯曲变形产生的正应力σx ➢ 扭转变形产生的切应力τxz
平面应力状态、主方向未知需要粘贴三个应变片
应变片布置图
C
A1
2 （3）
S
6 （5）
B4
D
z
a2 a1 a3
E
半桥接桥方式
在两个桥臂上接入应变片，另外两个桥臂上接入仪器内部的固定电阻。
读ABBC
全桥接桥方式
在四个桥臂上都接入应变片。
读 AB BC CD DA
举例：用半桥方式求正应力σ x
方案1
读14 E 2x
R1
消除温度影响，测出σ x 。
A
R
方案2
读251 Ex
排除τxz ，消除温度影响，测出σ x 。
用半桥和全桥接法测定弯曲正应力σx。用半桥和全桥接法测定扭转切应力τxz。
测试项目
接桥方式
组桥方案
静定（με）
静不定（με）
纯扭转（με）
x 半桥
全桥
xz 半桥全桥BR2R3A

扭弯组合实验报告

浙江大学材料力学实验报告(实验项目：扭弯组合)一、实验目的：1、测定圆管在扭弯组合变形下一点处的主应力； 2、测定圆管在扭弯组合变形下的弯矩和扭矩。

二、设备及试样：1. 电阻应变仪；2. 小型圆管扭弯组合装置。

试样尺寸及相关常数三、实验原理：1、确定主应力和主方向(1)主应力由公式 145452+2=22εεεε-⎫±⎬⎭确定(2)主方向由公式 4545004545tan 22εεαεεε---=-- 确定(3)再由广义胡克定律算出主应力11222212E =(+)1-E =(+)1-σεμεμσεμεμ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩2、测定弯矩测弯矩使用公式 44E (D -d )M=64r Dπε 3、测定扭矩测扭矩使用公式 44E (D -d )T=4(1+)16r Dεπμ4、弯矩、扭矩、和主应力1σ的理论值分别是 max M=P l max =P T a11(2M Wσ=四、实验记录表格和计算1、测试数据（一次加载参考表格）2、计算（取最大载荷下的应变计算）四、思考题3、用两枚纵向片组成的相互补偿电路，不但能消除温度应变的影响，而且可以消除因为偏心造成的误差，可见用两枚应变片组成的相互补偿电路较好。

4、(a)45ε和45ε-都由三部分组成，有T 45++εεεε=扭弯，T 45-++εεεε-=扭弯，所以得45452r εεεε-=-=扭, 即 1=2r εε扭，可见用这种方法也可以消除弯矩的影响，测出扭矩。

(b) 同 (a) 的解释相同，用这种方法也可以测出扭矩。

3-7 薄壁圆筒受内压、弯、扭组合载荷时

3-7 薄壁圆筒受内压、弯、扭组合载荷时内力素及主应力的测定一、实验目的1．测定薄壁圆筒受内压、弯、扭组合载荷时油液的压强以及指定截面上的弯矩、扭矩、剪力和轴力，并与理论值比较。

2．测定薄壁圆筒受内压、弯、扭组合载荷时指定点的主应力和主方向，并与理论值比较。

3．学习布片原则、应变成份分析和各种组桥方法。

二、设备和仪器力学实验台，拉压力传感器，程控静态应变仪，手动便携式压力器。

三、实验装置薄壁圆筒受内压、弯、扭作用实验装置如图3-14和3-15所示，左端固定，籍固定在圆筒右端的水平杆加载。

圆筒两头封闭，左端面有注油接头，可用手动泵从此处向圆筒内腔注入压力油。

注油接头上方设有排气栓。

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 。

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；其余应变片粘贴的位置如图3-14a 、3-14b 所示，它们的方位均与圆周线成45°或-45°角；应变片方位展开图如图3-14c 所示。

在图3-14a 中的k 处粘贴有三轴应变花，它的三个敏感栅与圆筒母线的夹角分别是0°、60°和120°。

圆筒用不锈钢1C r 18N i 9T i 制造，材料弹性模量202GPa E =，泊松比0.28μ=，圆筒外径D =40mm ，内径d =36.40mm 。

支架放气栓注油接头ｋ２７０２６０２５０２４０３００Ｆｍｂｅｃｎｄｆａｈｇ（ａ）水平线水平线ｈｇａｍｂｅｃｎｄｆ５４ｏ４ｏ５ⅠⅠ-Ⅱ-ⅡⅡⅡⅠⅠ图１-1 薄壁圆筒实验装置（ｂ）ｇｈａｍｂｅｃｎｄｆ（ｃ）图3-14薄璧圆筒内压弯扭实验装置图3-15薄璧圆筒内压弯扭实验装置实物四、实验原理1．弯矩和内压测定为测定弯矩和内压，可选用应变片m 和n ，它们均感受到弯矩和内压引起的应变，且m M P εεε=+n M P εεε=-+式中M ε为由弯矩引起的应变（绝对值）,P ε为由于内压引起的沿母方向的应变。

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根据广义虎克定律，可得：
又:
由式（7）~（9）得到：
y 0
x
Ri
Ri 图六

1 E
( x
1
22ExFra bibliotek

2
1

00 450
y )
M E Wz x
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（
4 / 11
方向分别沿 0°和±45°。
根据平面应变状态应变分析公式：

可得到关于 εx、εy、γxy 的三个线性方程组，解得：
x 00 y 450 450 00 xy 450 450
由平面应变状态的主应变及其方位角公式：
tg0
1 x y
材料力学实验
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，
材料力学实验
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。
x x 图四圆轴上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

弯扭组合梁实验

实验四弯扭组合梁实验一、实验目的1．验证薄壁圆管在弯扭组合变形下主应力大小及方向的理论计算公式2．测定圆管在弯扭组合变形下的弯矩和扭矩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.弯扭组合梁的正应力的分布规律实验装置，其装置如图所示。

2.实验梁的安装与调整：该装置用的试件采用无缝钢管制成空心轴，外径D＝55mm，内径d=51mm,E=206Gpa, 如图4-1所示，根据设计要求初载ΔP≥≥0.3KN，终截Pmax≤1.2KN。

图4-1弯扭组合梁实验安装图实验时将7.拉压力传感器安装在8.蜗杆升降机构上拧紧，顶部装上6.钢丝接头。

观察加载中心线是否与扇形加力架相切，如不相切调整1.紧固螺钉（共四个），调整好后用扳手将紧固螺钉拧紧。

将5钢丝一端挂入4.扇形加力杆的凹槽内，摇动4.手轮至适当位置，把钢丝的另一端插入传感器上方的钢丝接头内。

图4-2弯扭组合梁实物图注意：扇形加力杆不与加载中心线相切，将导致实验结果有误差，甚至错误。

3. 实验梁的贴片：注意：1＃片位于梁的上边缘弧面上，2＃片位于梁中轴层上，均为45°应变花如图4-3所示。

图4-3 弯扭组合图贴片三、实验原理主应力的测量1．应变片布置由图4—4可看出，A点单元体承受由M产生的弯曲应力σw 和由扭矩Mt产生的剪应力τ的作用。

B点单元体处于纯剪切状态，其剪应力由扭矩Mt和剪力Q两部分产生。

这些应力可根据下列公式计算。

从上面分析看来，在试件的A点、B点上分别粘贴一个三向应变片如4-6，就可以测出各点的应变值，并进行主应力的计算。

2．主应力的计算图4—5 单元体图图4—6 应变片的布置电阻应变片的应变测量只能沿应变片轴线方向的线应变。

能测得x方向、y方向和45°方向的三个线应变。

为了计算主应力还要利用平面应力状态下的虎克定律和主应力计算公式，即计算中应注意应变片贴片的实际方向，灵活运用此公式。

截面内力的分离测量在工程实践中应变片电测方法不仅广泛用于结构的应变、应力测量，而且也把它当作应变的敏感元件用于各种测力传感器中。

弯扭组合梁载荷测量试验研究

弯扭组合梁载荷测量试验研究王勇，付佳豪，田永卫，宋昊，齐贺阳，倪天琦（航空工业北京长城计量测试技术研究所，北京 100095）摘要：对金属结构进行载荷测量，应变法是常用方法之一。

在弯矩、剪力和扭矩等单独作用下，利用应变法测得数据的准确性以及线性相关性都很好。

而实际情况中，结构受力情况复杂，经常受到弯矩、剪力和扭矩等耦合作用，因此利用应变法测得的数据和输入载荷值生成的多元线性回归方程的线性相关性有待进一步验证。

本文设计了一种典型的弯扭组合梁结构，在弯矩和扭矩的耦合作用下，利用应变法进行载荷测量，测量数据准确性很好，并且输入载荷值、弯矩和扭矩等多个变量生成的多元线性回归方程的线性相关性很强。

关键词：弯扭组合梁；应变法；载荷测量；耦合作用；多元线性回归方程中图分类号：TB93 文献标志码：A 文章编号：1674-5795（2023）02-0112-06 Experimental study on load measurement of flexural torsionalcomposite beamsWANG Yong, FU Jiahao, TIAN Yongwei, SONG Hao, QI Heyang, Ni Tianqi(Changcheng Institute of Metrology & Measurement， Beijing 100095， China)Abstract: The strain method is one of the commonly used methods for load measurement of metal structures. The ac⁃curacy and linear correlation of the data measured using the strain method under the individual effect such as bending mo⁃ment, shear force, and torque are very good. In reality, the structural stress situation is complex and structures are often subjected to coupling effects of bending moment, shear force, and torque. Therefore, the linear correlation between the data measured by the strain method and the multiple linear regression equation generated by the input load value needs further verification. A typical flexural⁃torsional beam structure is designed. Under the coupling effect of bending moment and torque, the strain method is used to measure the load. The accuracy of the measurement data is good, and the linear correlation of the multiple linear regression equations generated by multiple variables such as input load value, bending moment and torque is strong.Key words: flexural⁃torsional beam; strain method; load measurement; coupling; multivariate linear regression equation0　引言金属结构件的内力测试在工程以及科研领域中有着广泛的应用。

弯扭实验解析

Ε Μ
Μ 由截面上最大弯曲应力公式 Wz
可得到截面B-D的弯矩实验值为
Ε D 4 d 4 Μ Ε Μ W z Μ 32 D
3. 测定扭矩
当薄壁圆筒受纯扭转时,前后两点45°方向和-45 °方向的应变片都是沿着主应力方向.且主应力σ 1和σ 2方向的数值相等符号相反.因此,采用不同的组桥方式测量,可得到B、D两点由扭矩引起的主应变ε n由平面应力状态的广义胡克定律得
四、实验步骤
1. 测量 2. 接线（1）分清各测点应变片引线（2）将各测点按1/4桥路接入应变仪的AB段（3）将温度补偿片接入应变仪“公共补偿段”AD段 3.分级加载，读数测量（1）预加载荷F=50N （2）将各测点应变全部“清零” （3）将载荷依次加至F=150N, F=250N, F=350N, F=450N, 读出每个测点应变并记录 6. 完成全部实验内容后,卸除载荷,关闭电源,拆线整理所用仪器设备,清理现场,将所用仪器设备复原.数据经教师检查签字. 7. 实验装置中,圆筒的管壁很薄,为避免损坏装置,注意切勿超载,不能用力扳动圆筒的自由端和力臂.
将主应变代入广义胡克定律求得主应力：
1.2
E 1 m 2 (1 m ) 2 2 [ ( ) ( ) ( ) ] 45 45 0 45 0 45 2 2 2 1 m
式中E,μ分别为构件材料的弹性模量和泊松比. 对于各向同性弹性体,主应变的方位与主应力的方位一致.
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和主方向 ,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 3.分析产生误差的主要原因. 4.按规定格式写出实验报告

弯扭组合实验实验报告

弯扭组合实验实验报告 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT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D 0＝42mm ，壁厚t=3mm ， l 1=200mm ，l 2=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＝。

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 22cos 22xyyx yx --++=（1）可得到关于εx 、εy 、γxy 的三个线性方程组，解得：4545045450εεγεεεεεε-=-+==--xy y x （2）图三应变花示意图图四圆轴上表面微体的应力状xxxx 图五圆轴下表面微体的应力状由平面应变状态的主应变及其方位角公式：2221222⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-±+=xy y x y x γεεεεεε （3）0min max 2()2()xy xyx y tg γγαεεεε=-=---或yx 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。

弯扭组合结构载荷识别实验闵)

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弯扭组合结构载荷识别实验
一、实验目的 1．进一步熟悉电测法原理及应用；．进一步熟悉电测法原理及应用； 2．通过应力应变状态分析，设计测量弯扭组合构．通过应力应变状态分析，件上未知载荷的方案，实测出载荷；件上未知载荷的方案，实测出载荷； 3．掌握桥、半桥、全桥的组桥方法。．掌握1/4桥半桥、全桥的组桥方法。二、实验设备及仪器 1．弯、扭组合试验装置；．扭组合试验装置； 2．静态数字电阻应变仪．静态数字电阻应变仪; 3．电子万能试验机。．电子万能试验机。
（以上思考题，任选2题）以上思考题，任选2
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弯扭组合结构载荷识别实验
六、实验报告要求 1. 实验目的、仪器设备实验目的、 2. 简述实验原理 3. 设计方案（装置简图、测点应力状态、贴片设计方案（装置简图、测点应力状态、方位描述、各方案应变片组桥接线简图）方位描述、各方案应变片组桥接线简图） 4. 测量原始数据记录 5. 载荷计算方法、公式及过程（保留3位有效数字）载荷计算方法、公式及过程（保留位有效数字） 6. 思考题
民主湖U盘提取码：民主湖盘提取码：6DE8-F2BB-84CF-91D3-EF1F-364F 盘提取码
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弯扭组合结构载荷识别实验
附原始数据参考记录表
测试项目组桥方式组桥简图初载荷应变(µε) 末载荷应变(µε) 实际应变 (µε)
1/4桥桥弯矩 M 半桥
半桥扭矩 MT 全桥
4
d 其 α= 中 D
14
弯扭组合结构载荷识别实验
思考题 1. 用弯矩求载荷时，如何利用对称性，可m点和用弯矩求载荷时，如何利用对称性，点和 m'点联合组桥？点联合组桥？ 2. 用扭矩求载荷时，如何同时利用m点和m‘点达用扭矩求载荷时，如何同时利用m点和点和m‘点到相同的目的？到相同的目的？ 3. 用45º片和片和-45º片，可否利用弯矩求载荷？片和片可否利用弯矩求载荷？ 4. 如果构件可以绕轴旋转度，还能拟出何如果AB构件可以绕轴旋转90度构件可以绕x轴旋转种方案？种方案？

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、铣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。

2. 汽车在崎岖道路上行驶时，车架处于复合受力状态下。

其内力有弯矩、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ε1和ε3的大小和方向，然后用广义胡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°。