弯扭组合变形主应力测定46528

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1、实验八弯扭组合变形的主应力测定一、实验目的1．测定平面应力状态下主应力的大小及方向。2．掌握电阻应变花的使用。二、实验设备1．弯扭组合实验装置。2．静态电阻应变仪。三、实验原理平面应力状态下任一点的主应力方向无法判断时，应力测量常采用电阻应变花。应变花是把几个敏感栅制成特殊夹角形式，组合在同一基片上，如图8－1所示。如果已知三个方向的应变、及，根据这三个应变值可以计算出主应变及的大小和方向，因而主应力的方向亦可确定（与主应变方向重合）。主应力的大小可由各向同性材料的广义胡克定律求得：（8－1）式中，、分别为材料的弹性模量和泊松比。图8－2为直角应变花，

2、所测得的应变分别为、及，由下式计算出主应变及的大小和方向：（8－2）（8－3）图8－1图8－2图8－3本实验以图8－3所示空心圆轴为测量对象，该空心圆轴一端固定，另一端固结一横杆，轴与杆的轴线彼此垂直，并且位于水平平面内。今在横杆自由端加砝码，使空心圆轴发生扭转与弯曲的组合变形。在A－A截面的上表面A点采用直角应变花，如图8－4所示，如果测得三个应变值、和，即可确定A点处主应力的大小及方向的实验值。图8－4图8－5另由扭—弯组合理论可知，A－A截面的上表面A点的应力状态如图8－5所示，其主应力与主方向的理论值分别为：（8－4）和然后将计算所得的主应力及

3、主方向理论值与实测值进行比较。四、实验步骤1．拟定加载方案。在0～20的范围内分4级进行加载，每级的载荷增量。2．接通应变仪电源，将A点的应变片和温度补偿片按半桥接线法接通应变仪，具体做法是：将欲测的应变片接在应变仪的A、B接线柱上，将温度补偿片接在B、C接线柱上。调整应变仪零点（或记录应变仪的初读数）。3．根据加载方案，逐级加载，逐级逐点测量并记录测得的数据，测量完毕，卸载。以上过程可重复一次，检查两次数据是否相同，必要时对个别点进行单点复测，以得到可靠的实验数据。五、实验结果的处理将整理后的实验数据填写在试验报告的“试验记录”一栏中。由这些数据的△

4、、△及△应用（8—2）和（8—1）式即可求出A点的主应力，并与理论结果进行比较。