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《試驗(yàn)三薄壁圓筒在彎扭組合變形下主應(yīng)力測(cè)定》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、實(shí)驗(yàn)三薄壁圓筒在彎扭組合變形下主應(yīng)力測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.用電測(cè)法測(cè)定平面應(yīng)力狀態(tài)下主應(yīng)力的大小及方向，并與理論值進(jìn)行比較。2.進(jìn)一步掌握電測(cè)法二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和工具1.組合實(shí)驗(yàn)臺(tái)中彎扭組合實(shí)驗(yàn)裝置2.力-應(yīng)變綜合參數(shù)測(cè)試儀3.游標(biāo)卡尺、鋼板尺三、實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)四、知識(shí)點(diǎn)平面二向應(yīng)力理論五、實(shí)驗(yàn)原理和方法薄壁圓筒受彎扭組合作用，使圓筒發(fā)生組合變形，圓筒的m點(diǎn)處于平面應(yīng)力狀態(tài)（圖3-2）。在m點(diǎn)單元體上作用有由彎矩引起的正應(yīng)力σx,由扭矩引起的剪應(yīng)力τn，主應(yīng)力是一對(duì)拉應(yīng)力σ1和一對(duì)壓應(yīng)力σ3,單元體上的正應(yīng)力σx和剪應(yīng)力τn可按下式計(jì)算Mσ=xWZMnτ=nWT式中M—彎矩，M=
2、P·LMn—扭矩，Mn=P·a3πDd4Wz—抗彎截面模量，對(duì)空心圓筒：W=[1?()]Z32D3πDd4WT—抗扭截面模量，對(duì)空心圓筒：W=[1?()]T16DW由二向應(yīng)力狀態(tài)分析可得到主應(yīng)力及其方向σ122=σ/2±(σ/2)+τxxnσ3tg2a=?2τ/σ0nx0本實(shí)驗(yàn)裝置采用的是45直角應(yīng)變花，在m、mˊ點(diǎn)各貼一組應(yīng)變花（如000圖3-3所示），應(yīng)變花上三個(gè)應(yīng)變片的α角分別為-45、0、45，該點(diǎn)主應(yīng)力和主方向σ1E(ε45°+ε?45°)2E22=±(ε?ε)+(ε?ε)45°0°?45°0°σ32(1?μ)2(1+μ)tg2a=(ε?ε)/(2ε?ε?ε)045°?45
3、°0°?45°45°六、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：a：半橋接法單臂工作，溫度互補(bǔ)b：半橋接法鄰臂工作，溫度互補(bǔ)c：全橋接法對(duì)臂工作，溫度互補(bǔ)d：半橋接法雙臂工作，溫度互補(bǔ)七、實(shí)驗(yàn)步驟：1.設(shè)計(jì)好本實(shí)驗(yàn)所需的各類數(shù)據(jù)表格2．測(cè)量試件尺寸、加力臂的長(zhǎng)度和測(cè)點(diǎn)距力臂的距離，確定試件有關(guān)參數(shù)。附表1將薄壁圓筒上的應(yīng)變片按不同測(cè)試要求接到儀器上，組成不同的測(cè)量電橋。調(diào)整好儀器，檢查整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)是否處于正常工作狀態(tài)。3.加載方案。先選取適當(dāng)?shù)某踺d荷P0（一般取P0=10％Pmax左右），估算Pmax（該實(shí)驗(yàn)載荷范圍Pmax≤700N），分4～6級(jí)加載。4．根據(jù)加載方案，調(diào)整好實(shí)驗(yàn)加載裝置。5．加載。均勻緩慢
4、加載至初載荷P0，記下各點(diǎn)應(yīng)變的初始讀數(shù)；然后分級(jí)等增量加載，每增加一級(jí)載荷，依次記錄各點(diǎn)電阻應(yīng)變片的應(yīng)變值，直到最終載荷。實(shí)驗(yàn)至少重復(fù)兩次。6．作完實(shí)驗(yàn)后，卸掉載荷，關(guān)閉電源，整理好所用儀器設(shè)備，清理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，將所用儀器設(shè)備復(fù)原，實(shí)驗(yàn)資料交指導(dǎo)教師檢查簽字。7．實(shí)驗(yàn)裝置中，圓筒的管壁很薄，為避免損壞裝置，注意切勿超載，不能用力扳動(dòng)圓筒的自由端和力臂。附表1（試件相關(guān)數(shù)據(jù)）圓筒的尺寸和有關(guān)參數(shù)計(jì)算長(zhǎng)度L=mm彈性模量E=210GPa附表2（實(shí)驗(yàn)數(shù)外徑D=40mm泊松比μ=0.26據(jù)）m點(diǎn)三個(gè)方向內(nèi)徑d=35mm電阻應(yīng)變片靈敏系數(shù)K=2.06線應(yīng)變扇臂長(zhǎng)度a=mm載荷P70140210
5、280350420（N）△P7070707070ε電45°△ε阻平均值應(yīng)ε0變△ε儀平均值讀ε數(shù)-45°△ε平均值八、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理1．主應(yīng)力及方向m或mˊ點(diǎn)實(shí)測(cè)值主應(yīng)力及方向計(jì)算：σ1E(ε45°+ε?45°)2E22=±(ε?ε)+(ε?ε)45°0°?45°0°σ32(1?μ)2(1+μ)tg2a=(ε?ε)/(2ε?ε?ε)045°?45°0°?45°45°m或m′理論值主應(yīng)力及方向計(jì)算：σ122=σ/2±(σ/2)+τxxnσ3tg2a=?2τ/σ0nx2.實(shí)驗(yàn)值與理論值比較m或mˊ點(diǎn)主應(yīng)力及方向比較內(nèi)容實(shí)驗(yàn)值理論值相對(duì)誤差/%σ1/MPam點(diǎn)σ3/MPaα0/（°）σ1/M
6、Pamˊ點(diǎn)σ3/MPaα0/（°）
