薄壁圆管弯扭组合变形 (2).pptVIP

第1页，共18页，星期日，2025年，2月5日一、实验目的1.用电测法测定平面应力状态下各点(A、B、C、D)主应力的大小及方向。2.用电测法测定薄壁圆管在弯扭组合变形作用下,分别由弯矩、剪力、扭矩所引起的应力。3.学习电阻应变花的应用。二、实验仪器和设备1.多功能实验装置及薄壁圆管。2.YJ-4501A静态数字电阻应变仪。3.温度补偿片。第2页，共18页，星期日，2025年，2月5日三、实验原理在多功能实验装置上，薄壁圆管已粘好应变片(应变花)，通过砝码对其加载。薄壁圆管一端固定，另一端装上一个固定横杆,圆筒与横杆的轴线相互垂直且在同一平面内。当在横杆的自由端加载时，薄壁圆管即产生弯－扭组合变形。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。第3页，共18页，星期日，2025年，2月5日薄壁圆管截面尺寸见图1(a),图1(b)为薄壁圆管受力简图和有关尺寸。本设备选取Ⅰ-Ⅰ截面为测试截面,并取四个被测点，位置见图1(a)所示的A、B、C、D，其应力状态如图2所示。图1薄壁圆管尺寸、测点及受力图第4页，共18页，星期日，2025年，2月5日在每个被测点上粘贴一枚应变花(-45°、0°、+45°)，如图3所示，共计12片应变片，供不同的实验选用。薄壁圆管为铝合金材料，其弹性模量E=72GPa，泊松比。图2应力状态图3应变花第5页，共18页，星期日，2025年，2月5日四、实验内容及方法1.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。本实验用的是应变花，将Ⅰ-Ⅰ截面A、B、C、D四点的应变片～按半桥公共外补接线图4接线图法接入应变仪（图4），图中为～,采用公用温度补偿片。加载后可测得A、B、C、D四点的应第6页，共18页，星期日，2025年，2月5日变、、。已知材料的弹性常数，主应力的大小和方向可用实验计算公式计算。1）实验计算公式：（1）主方向为（2）第7页，共18页，星期日，2025年，2月5日将主应变、代入广义虎克定律即可得主应力的实验值（3）（4）第8页，共18页，星期日，2025年，2月5日2）理论计算公式：