PAGEPAGE1材料力學綜合實驗指導書與報告（彎扭組合實驗）專業______________________班級______________________學號______________________姓名______________________授課教師______________________指導教師______________________銅陵學院機械工程系實驗中心薄壁圓管彎扭組合變形應變測定實驗一．實驗目的1.掌握用電測法測定復合應力狀態下一點應力狀態的方法。2.通過實驗熟練掌握用平面應力應變分析方法分析一點應力狀態。3.通過實驗熟悉各種電橋橋路布置，掌握用電測法測量復雜應力狀態的方法。二．實驗儀器和設備1．空心圓管實驗裝置；2．電阻應變儀。圖圖1三．實驗原理薄壁圓管受力簡圖如圖1所示。薄壁圓管在力作用下產生彎扭組合變形。圖2圖3薄壁圓管材料為鋁合金，其彈性模量為70,泊松比為0.32。薄壁圓管截面尺寸如圖2所示。由材料力學分析可知，該截面上的內力有彎矩、剪力和扭矩。Ⅰ-Ⅰ截面現有、兩個測點，其應力狀態為平面應力狀態。每點處已按–450、00、+450方向粘貼一枚三軸450應變花,如圖3所示。圖2圖3四．實驗內容及方法1.指定點的主應力大小和方向的測定薄壁圓管、兩個測點，其表面都處于平面應力狀態，如圖4.1采用單臂橋路，用應變花測出三個方向的線應變，然后運用應變-應力換算關系求出主應力的大小和方向。若測得應變ε-45、ε0、ε45，則主應力大小的計算公式為主應力方向計算公式為或儀器內部電阻補償片儀器內部電阻補償片圖4電橋橋路布置圖4.1圖4.2圖4.3a.彎矩M引起的正應力的測定只需用、兩測點00方向的應變片組成圖4.2所示半橋線路，就可測得彎矩M引起的正應變然后由虎克定律可求得彎矩M引起的正應力b.扭矩T引起的剪應力的測定用、兩被測點-450、450方向的應變片組成圖4.3所示全橋線路，可測得扭矩T在450方向所引起的線應變由廣義虎克定律可求得剪力T引起的剪應力五．實驗步驟1.接通測力儀電源，將測力儀開關置開。2.將薄壁圓管上A、B點的應變片按單臂、半橋、全橋測量接線方法接至應變儀測量通道上。3.將應變儀各測量通道置零；分級加載，每級10N，加至50N，記錄各級載荷作用下應變片的讀數應變，然后卸去載荷。4.按圖4各種組橋方式，重復實驗步驟3，分別完成彎矩、扭矩所引起應變的測定。六．實驗數據及結果處理實驗數據1單臂測量A、B點主應力大小及方向讀數應變載荷AB-450（R1）00（R2）450（R3）-450（R4）00（R5）450（R6）P(N)?P(N)ε(με)?ε(με)ε(με)?ε(με)ε(με)?ε(με)ε(με)?ε(με)ε(με)?ε(με)ε(με)?ε(με)(με)實驗數據2半橋測量彎曲正應力全橋測量扭轉切應力讀數應變載荷彎矩（M）扭矩（T）P(N)?P(N)εMd(με)?εMd(με)εnd(με)?εnd(με)(με)應力七．思考題1．測定由彎矩、扭矩所引