壓桿穩(wěn)定試驗(yàn).doc

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1、壓桿穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解對于軸向受壓細(xì)長壓桿，壓桿的破壞并非是由材料強(qiáng)度不夠所引起。2.觀察細(xì)長壓桿，在軸向壓力作用下會出現(xiàn)急劇變彎，而喪失原有直線平衡狀態(tài)的現(xiàn)象。3.用電測法確定兩端鉸支約束的細(xì)長壓桿的臨界力。4.理論計(jì)算細(xì)長壓桿的臨界力并與實(shí)驗(yàn)測試值進(jìn)行比較。二、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備1．TS3861型靜態(tài)數(shù)字應(yīng)變儀一臺；2．NH-10型多功能組合實(shí)驗(yàn)架一臺；3.矩形截面細(xì)長壓桿一根（已粘貼應(yīng)變片）。三、實(shí)驗(yàn)原理及方法NH-10型多功能組合實(shí)驗(yàn)架參見第四章介紹，壓桿穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)裝置由電子測力儀、加載手輪力傳感器、V型上壓頭、V型下壓頭、旋轉(zhuǎn)功能切換外伸臂及矩形截面壓桿

2、等組成。壓桿材料為彈簧鋼，壓桿截面高度=2.9mm，壓桿截面寬度=20mm，長度l=300mm見圖3-13，彈性模量=210GN/m2對于兩端鉸支的軸向受壓的細(xì)長壓桿而言，其臨界壓力為。若以壓桿的軸向壓力為縱坐標(biāo)，壓桿中心點(diǎn)的橫向撓度為橫坐標(biāo)，壓桿下端0點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)如圖3-14（a）圖3-13圖3-14則理論上說當(dāng)壓桿所受軸向壓力小于試件的臨界壓力時(shí)，細(xì)長壓桿將保持直線平衡狀態(tài)，而處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)，為圖中線段OA圖3-14（C）。當(dāng)桿的軸向壓力≥，桿件因喪失穩(wěn)定而彎曲，P-f圖中為AB段，在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中，由于諸多原因，即使在壓力很小的情況下桿件也會發(fā)生微小彎曲，因

3、此壓桿事實(shí)上是處于微彎平衡狀態(tài)，利用貼在壓桿兩則的電阻應(yīng)變片R1和R2組成半橋測量線路，可以測出壓桿在軸向壓力作用下的彎曲程度，即可由圖取代p-f圖，參照3-14（C），用來測定壓桿的臨界載荷，在軸向壓力較小時(shí)，由于壓桿在微彎狀態(tài)，因此彎曲應(yīng)變變化不大，當(dāng)軸向壓力接近壓桿的臨界力時(shí)，壓桿的彎曲變形急劇增加，圖為3-14中C圖的CD段，CD段是以AB為其漸近線的，因此通過描繪曲線OCD可以測出壓桿的臨界力。（注意：實(shí)驗(yàn)中，為不破壞壓桿的反復(fù)使用，應(yīng)控制軸向壓力使得壓桿的彎曲應(yīng)變≤1000μ）。可以導(dǎo)出壓桿的彎曲應(yīng)變與壓桿中心點(diǎn)橫向撓度之間具有如下關(guān)系式；四、實(shí)驗(yàn)步驟1.

4、將壓桿安裝在V形的上、下壓頭之間，并注意對好中心線；2.將應(yīng)變片R1R2按3-13（b）的方式接入應(yīng)變儀TS3861中；3.將應(yīng)變儀按所使用的應(yīng)變片靈敏系數(shù)和應(yīng)變片電阻值進(jìn)行正確設(shè)置；4.在壓桿上稍加一點(diǎn)軸向壓力（10N），作為初始軸向壓力；5.在軸向壓力為時(shí)將應(yīng)變儀置零（也可記錄初始的應(yīng)變讀數(shù)）；6.根據(jù)實(shí)驗(yàn)前對臨界力的估計(jì)，在軸向力小于估計(jì)臨界力值的80%以內(nèi)，分大等級力加載（一般分6級），并記錄每級的讀數(shù)應(yīng)變，在估計(jì)臨界力值80%以上時(shí)，分小等級力加載，（一般約為大等級力的1/5～1/4），直到彎曲應(yīng)變的讀數(shù)值=1000μ為止；7.根據(jù)彎曲應(yīng)變值描繪曲線，并找出

5、所描曲線CD段的漸近線，確定臨界力的測試值；五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理1.自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表；2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪曲線；3.確定曲線CD段的漸近線，從而確定臨界力的測試值。