薄壁圆筒的弯扭组合主应力
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
返回
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
三、实验设备( 实图)
试验设备实物图
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
四、实验原理
1.理论分析
S
D
d L m
A m'
C F
B a
弯扭实验装置图
AB段产生弯扭组合变形
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
四、实验原理 1.理论分析
S L
m
A m' C
B a
F
AB段mm′截面上内力
构件AB力学简化模型
F=F'
M0=Fa
A
B
M=FL
M
++
x
T=Fa
T
+
x
弯矩：M=FL 扭矩：T=F a
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
四、实验原理 1.理论分析
S L
m
m-m′截面最上面的点m 处于平面应力状态
t
s
m
s
t
A m'
C F
B a
式中
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
四、实验原理 1.理论分析
S L
mwk.baidu.com
A m' a
C
F
m
根据平面应力状态理论， m点 的主应力理论值为 B
2. 接线：将薄壁圆筒上的应变片按测试要求接到仪器上。 将温度补偿片（共用的）接在仪器的固定位置；
3. 加载：采用增量法加载，确定加载级数，分5级加载，每一 级加载增量为△P＝10kg，从0 荷载开始，依次为10kg、20kg、 30kg、40kg、50kg。
4. 数据采集：每加一级载荷，依次从应变仪上记录测量450、 –450 及00方向的应变量，直到最终荷载为止。实验至少做2次， 选择线性较好的一组实验数据作为本次实验的结果。
主方向理论值为
1
2012-6-13
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
四、实验原理 1.理论分析 2.测试原理
为了用实验的方法测定薄壁圆管在
弯扭组合作用下，表面一点处的主应力 大小和方向，首先要在该点处测量应变， 以确定该点的主应变ε1、ε3的大小和 方向，然后利用广义虎克定律算得主应 力σ1、σ3的大小和方向。根据应变分 析原理，要确定一点处的主应变，需要 知道该点处沿x、y两个相互垂直方向的 三个应变分量εx、εy、γxy。由于在实 验中测量切应变很困难，而用应变片测 量线应变比较简便，所以通常采用测量 一点处与轴线成三个不同方向且已知夹 角的线应变εa、εb、εc。
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
五、实验步骤
轴线 A
R45 R0
R-45
布片方式与接桥方案
2
2012-6-13
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
五、实验步骤
5. 数据测试完成后，测量实验装置的有关参数：
空心圆轴的内外直径d、D； 悬臂端距测试点距离L1； 加力点距悬臂端距离L2。
6、将测量数据交指导教师检查，经老师同意后方可结束 实验。
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
四、实验原理 1.理论分析 2.测试原理
方向规定：正应力受拉，线应变伸长为正； 切应力顺时针，切应变使xoy角变大为正。
按下列方程组联立求得 εx、εy、 γxy 。
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
四、实验原理 1.理论分析 2.测试原理
主应变大小及方向
根据广义虎克定律确定主应力
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
7、卸下加在构件上的荷载，关掉应变仪的电源开关，清 理杂物后方可离开实验室。
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
六、注意事项 1. 开实验前先将试件摆放好，仪器接通电源，打开 仪器预热约20分钟左右。
2. 各项实验不得超过规定的终载的最大拉压力。
3．实验装置中，圆管的管壁很薄，为避免损坏装置， 注意切勿超载，不能用力扳动圆管的自由端和力臂。
附：数据记录格式表(报告第二部分)
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
附：数据处理格式(报告第三部分)
3
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
附：单元体应力状态(报告第三部分)
理论值
试验值
2012-6-13
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
半桥接线方式简图 连接导线
打印机接口
工作片
A D11 A DD11
BDBD
补偿片
C DD22 C D22
4、所有实验进行完后，应释放加力机构，以免无关 人员乱动损坏传感器和有关试件。
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
七、思考题 1．主应力测量中，45º直角应变花是否可沿任意方向 粘贴？
2．分析测量结果，讨论误差的主要原因是什么？
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
附：薄壁圆筒与应变片规格参数(报告第二部分)
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
连接导线 微机接口
4
2012-6-13
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
一、试验目的 1．学习用电阻应变花测定平面应力状态下一点 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。 3.将实验方法所测得的主应力的大小和方向与 理论值进行比较和分析。
二、试验仪器 1．弯扭组合试验装置； 2.游标卡尺、钢卷尺 3．静态电阻应变仪。
四、实验原理 1.理论分析 2.测试原理
c
45o
m
b
a
-45o
为了简化计算，实际上采用互成特 殊角度的三个应变片组成的应变花
测得-450，00，450三个
方向的应变后，带入上
x
述公式，即可求得主应
力和主方向（测量值）
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
五、实验步骤
1. 开电源：打开电阻应变仪和测力仪的电源，预热20分钟左右；
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
三、实验设备( 实图)
试验设备实物图
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
四、实验原理
1.理论分析
S
D
d L m
A m'
C F
B a
弯扭实验装置图
AB段产生弯扭组合变形
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
四、实验原理 1.理论分析
S L
m
A m' C
B a
F
AB段mm′截面上内力
构件AB力学简化模型
F=F'
M0=Fa
A
B
M=FL
M
++
x
T=Fa
T
+
x
弯矩：M=FL 扭矩：T=F a
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
四、实验原理 1.理论分析
S L
m
m-m′截面最上面的点m 处于平面应力状态
t
s
m
s
t
A m'
C F
B a
式中
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
四、实验原理 1.理论分析
S L
mwk.baidu.com
A m' a
C
F
m
根据平面应力状态理论， m点 的主应力理论值为 B
2. 接线：将薄壁圆筒上的应变片按测试要求接到仪器上。 将温度补偿片（共用的）接在仪器的固定位置；
3. 加载：采用增量法加载，确定加载级数，分5级加载，每一 级加载增量为△P＝10kg，从0 荷载开始，依次为10kg、20kg、 30kg、40kg、50kg。
4. 数据采集：每加一级载荷，依次从应变仪上记录测量450、 –450 及00方向的应变量，直到最终荷载为止。实验至少做2次， 选择线性较好的一组实验数据作为本次实验的结果。
主方向理论值为
1
2012-6-13
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
四、实验原理 1.理论分析 2.测试原理
为了用实验的方法测定薄壁圆管在
弯扭组合作用下，表面一点处的主应力 大小和方向，首先要在该点处测量应变， 以确定该点的主应变ε1、ε3的大小和 方向，然后利用广义虎克定律算得主应 力σ1、σ3的大小和方向。根据应变分 析原理，要确定一点处的主应变，需要 知道该点处沿x、y两个相互垂直方向的 三个应变分量εx、εy、γxy。由于在实 验中测量切应变很困难，而用应变片测 量线应变比较简便，所以通常采用测量 一点处与轴线成三个不同方向且已知夹 角的线应变εa、εb、εc。
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
五、实验步骤
轴线 A
R45 R0
R-45
布片方式与接桥方案
2
2012-6-13
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
五、实验步骤
5. 数据测试完成后，测量实验装置的有关参数：
空心圆轴的内外直径d、D； 悬臂端距测试点距离L1； 加力点距悬臂端距离L2。
6、将测量数据交指导教师检查，经老师同意后方可结束 实验。
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
四、实验原理 1.理论分析 2.测试原理
方向规定：正应力受拉，线应变伸长为正； 切应力顺时针，切应变使xoy角变大为正。
按下列方程组联立求得 εx、εy、 γxy 。
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
四、实验原理 1.理论分析 2.测试原理
主应变大小及方向
根据广义虎克定律确定主应力
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
7、卸下加在构件上的荷载，关掉应变仪的电源开关，清 理杂物后方可离开实验室。
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
六、注意事项 1. 开实验前先将试件摆放好，仪器接通电源，打开 仪器预热约20分钟左右。
2. 各项实验不得超过规定的终载的最大拉压力。
3．实验装置中，圆管的管壁很薄，为避免损坏装置， 注意切勿超载，不能用力扳动圆管的自由端和力臂。
附：数据记录格式表(报告第二部分)
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
附：数据处理格式(报告第三部分)
3
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
附：单元体应力状态(报告第三部分)
理论值
试验值
2012-6-13
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
半桥接线方式简图 连接导线
打印机接口
工作片
A D11 A DD11
BDBD
补偿片
C DD22 C D22
4、所有实验进行完后，应释放加力机构，以免无关 人员乱动损坏传感器和有关试件。
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
七、思考题 1．主应力测量中，45º直角应变花是否可沿任意方向 粘贴？
2．分析测量结果，讨论误差的主要原因是什么？
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
附：薄壁圆筒与应变片规格参数(报告第二部分)
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
连接导线 微机接口
4
2012-6-13
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
一、试验目的 1．学习用电阻应变花测定平面应力状态下一点 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。 3.将实验方法所测得的主应力的大小和方向与 理论值进行比较和分析。
二、试验仪器 1．弯扭组合试验装置； 2.游标卡尺、钢卷尺 3．静态电阻应变仪。
四、实验原理 1.理论分析 2.测试原理
c
45o
m
b
a
-45o
为了简化计算，实际上采用互成特 殊角度的三个应变片组成的应变花
测得-450，00，450三个
方向的应变后，带入上
x
述公式，即可求得主应
力和主方向（测量值）
薄壁圆筒的弯扭组合主应力
五、实验步骤
1. 开电源：打开电阻应变仪和测力仪的电源，预热20分钟左右；