工程力学专业毕业实习实验指导书microsoftword文档(3)

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1、工程力学专业毕业实习实验指导书杨耀锋编力学实验中心2017・2.26工程结构桁架内力测定实验（实验一见力学实验书）3.11.1实验目的1.通过对焊接、钏接和较接不同连接方式的工程结构模型施加不同的载荷，测量出各构件所受的内力值，并与相应材料与尺寸的理想桁架杆件内力的理论计算值进行分析比较，加深对实际工程结构的力学建模合理的认识。2.掌握工程结构应变测蚩的基本方法。3.11.2实验仪器和实验装置1.贴有应变片的桁架实验台；2.电阻应变仪；数字测力仪。3.桁架杆件有关参数:杆长L=200mm；外径D=14mm；内径d=10.6m

2、m；弹性模量E=206GPa；泊松比u二0.28。3.11.3实验原理和方法桁架是建筑工程结构应用较为广泛的一种结构型式，主要用于体育馆、报告厅、礼堂等大空间屋架上，实验台采用蜗杆和螺旋复合加载机构，通过传感器及过渡加载附件对试件进行施力加载，加载力大小经拉力传感器由测力仪显示所加力值；在该实验模型某个节点处延垂直方向加一个集中荷载如图3-33所示，使桁架杆件受力，经贴在杆件上的应变片感受应变并通过应变仪测出应变值来，由公式o=E£可以计算出杆件的应力大小，考虑到桁架杆件可能会有偏心受力的影响时，可在杆件中间段的前后对称位置

3、各贴一个应变片接成对桥电路，其读数为单片时的2倍，以减小测暈误差。3.11.4实验步骤1.安装好所测的桁架；2.将应变片按对桥的方法接到应变仪上，并接好公共补偿片；3.打开测力仪、应变仪电源开关，预热10分钟；4.调节应变仪灵敏度系数和电阻片灵敏度系数相一致；5.对仪器读数进行初始清零；6.用增量法分级加载，并读収各测点的应变读数记录在实验表3-14,表3・15内；最大荷载不能超过30007.3.11.5实验结果的处理1.计算较接桁架各测杆应力的理论值，并与实测值进行比较；2.计算桁架在三种连接型式下各测杆应力的实测值；3.

4、讨论并比较桁架在三种连接型式下各测杆应力变化情况见表3・16和测量的误差。荷载（N）应变仪读数口£（即10一气）腹杆ACCDDEEFFGGBFAF£A£eAeeAe£A££AeeAe均值A£]=△£2二△£3二Ae4=△E5二△£6二表3-14各腹杆应变测量数据k仪二k片二荷载（N）应变仪读数Ue（即10气）下弦杆上弦杆ADDFFBCEEGFAFA££AeEAe£Ae£AE均值Ae7=A£8=A£9二△£io=AE11=表3-15各上弦杆和下弦杆应变测量数据k仪二杆件类型杆件名称连接型式△£iAFNi杆件类型杆件名称连接型式

5、A£iAFNi腹杆AC较接下弦杆AD较接毓接焊接焊接CD较接DF较接柳接柳接焊接焊接DE较接FB较接毎卩接毓接焊接焊接EF较接上弦杆CE较接钿接焊接焊接FG较接EG较接抑接柳接焊接焊接GB较接钿接焊接表3J6不同连接形式杆件数据比较表△F二压杆稳定临界力测定（实验二）一、概述两个材料和横截面形状、尺寸相同的直杆，如果杆的长度不同，其抵抗轴向压力的能力将有很大的差异。这是由于随着杆反度的增加，杆的承压能力由原来取决于杆的强度而变为取决于杆的长度及稳定性。这就是短粗杆的承压能力远大于细长杆承压能力的原因。由于压杆失稳破坏往往突然

6、发生，故其危害性较大。因此对于细长受压杆件的稳定性问题必须引起重视。二、实验目的1.观察受压杆件丧失稳定的现象；2.绘制几种支座条件下细长压杆的压力和杆屮部侧移关系曲线;2.确定不同支座情况下压杆的临界压力值九。3.比较实验结果与理论计算结果,分析误差原因。三、实验设备1•压杆稳定实验台;2.百分表.测力仪;!1!实验原理对于两端钱支受有轴向压力的细长杆，由欧拉公式得其临界载荷为CT分E1式屮I为杆件截面的最小轴惯性距，E为杆件材料的弹性模量。欧拉公式是在线弹性，小变形及假定杆无初曲率，压力作用无偏心的理想条件图1-1压杆稳

7、定试验百分表装置简图下导出的。故当压力FVFc「时，压杆始终能保持其原来的直线平衡状态；当F二陰时，压杆就处于临界状态，若给予一微小的横向干扰力作用，杆就会偏离原来的直线平衡状态，而在微弯状态保持平衡；当F>Fcr时，则压杆的弯曲变形将显著增大而直到破坏。但在实际的实验过程，由于杆的初曲率及载荷作用有偏心，这些因素使得即使在FVF“吋就会引起杆件的弯曲变形，且随着压力的增大而增大，只有当F远小于陰时，弯曲变形的挠度6增t较慢；当F接近陰时，则挠度6就急剧增大如图（1-2）所示。在实验过程屮，随着测岀载荷F与§值，根据F—§曲

8、线的渐近线AB,即可确定临界载荷Fw对于其他支座情况下细长杆的临界压力可由下面的欧拉公式普遍公式nMei计算，式屮“为压杆的长度系数，在不同的支座条件下，长度系数不同。五、实验装置对于两端较支条件//=1；对于一端较支一端固支条件“=0・7；—端自由一端固定条件下，长度系数“=2；两端固定