武汉理工大学——力学创新实验报告

实验课程名称：力学实验学号： 0120805200119实验项目名称测量椅子钢管支架不同高度处的应力实验成绩

实验者马亚峰专业班级轮机0801班组别

同组者实验日期2011年 11月19 日

第一部分：实验报告（包括实验目的，意义，实验基本原理与方法，

主要仪器设备与耗材，实验方案与技术路线等）

实验目的：

1、测量椅子在正常受力时侧面钢管支架不同高度处所受的应力。

2、判断椅子支架哪一部位最容易因人的后倚而被破坏。

实验原理：

通过观察，我发现在我们的生活中很常见一种简易的椅子，这种椅子主要由薄壁钢管焊接而成。椅子侧面的薄壁钢管支架很容易因受

力太大而毁坏。从椅子的结构来看，当人坐在椅子上向后仰时，这两

根支架恰好是受力最大的部位。因此我们可以通过测量这两根钢管支

架的受力情况，找到椅子支架最容易被破坏的地方，从而找到提高椅

子强度的方法。

由于椅子两侧的支架受力情况大致相同，我们可以取其中的一根支架观测。钢管的后面受

到的压应力很大，我们可

以假设椅子支架是受压

而被破坏的。我们在椅子

一侧支架上选择五个不

同的位置，分别在钢管背

后平行于中轴线粘贴一

个应变片，另外我们取一

个不受力的应变片做补

偿片，用来消除温度引起

的误差。实验模拟人背靠

在椅子上时对靠背的作

用力P，分多级加载。

通过查表我们可以

得到所用材料相对应的

弹性模量E值，借助观测

应变增量，由胡克定律:

可以计算出各点处应力。

实验仪器：

1、智能全数字式静态应变仪

2、应变计

3、刻度尺

实验步骤：

1、从椅子一侧的支架上取等间距的五个点，用刻度尺量出各点的高度，

并记录。

2、在选定的位置分别粘贴应变片，并将应变片接到应变仪上，检查接

桥方式是否合理。

3、接通应变仪的电源，调整应变仪参数：通道数、灵敏系数。然后对

应变值进行调零。

4、开始对支架加载负荷。先对支架加载一个比较小的力，记下应变值。

然后分多级等量加载，每增加一次，分别记录各个点测得的应变，记

录到数据表中，加载到支架产生明显的变形为止。

5、记录完数据后，卸去载荷，关闭仪器电源，整理仪器。

实验注意事项：

1、粘贴应变片时应尽量使应变片平行于支架中轴线，从而使测量值更

准确。

2、实验前估计应力值的大小，合理选择应变仪的灵敏系数。

3、加载载荷时，注意分级加载，不可一次加载太多或者一次加载太少，

不能使载荷超出钢管的极限。

4、试验后分析，根据所测得压应力增加情况，确定钢管最容易被破坏

的部位。