弯扭组合实验(ZT-2011).ppt

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相同材料,不同材料粘合为一体,不同材料,组合梁弯曲实验报告讲评,1.概述,在机械工程中，常会遇到承受组合变形的构件，例如：

摇臂钻床机架承受拉伸和弯曲组合变形，曲轴承受弯曲和扭转组合变形。

弯曲扭转组合变形时的主应力测定实验，是以产生弯曲和扭转组合变形的构件为例，介绍用电测法确定构件一点应力状态的方法。

2.实验目的,用电测法测定构件在静定条件下弯扭组合变形时一点主应力的大小和方向，并将实验值与理论值进行比较。

学习电阻应变片在惠斯顿电桥中不同的组桥方法，测定正应力和切应力，并分析比较不同桥路的特点。

改变结构的约束形式，在静不定的条件下测定构件应力的变化，分析比较静定与静不定结构的特点。

3.实验装置简图,4.应变片的数量与粘贴方位,单向应力状态,二向应力状态，主应力方向已知。

二向应力状态，主应力方向未知。

工程中，常将三个夹角取为定值，如45、60、90等。

应变花,5.应力应变分析,确定测点应力状态,空心圆轴产生弯扭组合变形在A点取一个单元体弯曲变形产生的正应力x扭转变形产生的切应力xz,平面应力状态、主方向未知需要粘贴三个应变片,应变片布置图,应变片1、4均平行于X轴,应变片2、3及5、6则分别与X轴成45角,应变应力关系,组桥方案,多种内力因素引起综合应变,指定的、只受一种内力因素影响的应变量,接桥方式,半桥接桥方式在两个桥臂上接入应变片，另外两个桥臂上接入仪器内部的固定电阻。

全桥接桥方式在四个桥臂上都接入应变片。

方案2,方案3,方案1,消除温度影响，测出x。

排除xz，消除温度影响，测出x。

排除xz，测出x，不能消除温度影响。

举例：

用半桥方式求正应力x,6.实验装置与仪器,BWQ-2分体式弯扭组合实验台,拉压力传感器,加载手轮,专用支座,滚珠轴承,空心圆轴,应变片连接导线,扇形臂与钢丝绳,CM-1L应变&力综合测试仪,功能键,力值显示,应变片接线通道,应变读数显示,力传感器输入接口,电源开关,机号显示,7.实验步骤,打开电源开关，仪器自检，机号显示闪烁，点击“确定”。

设定应变片灵敏系数K。

按下“K值设置”键，查看或修正K值。

用数字键设定K值。

完成后再次按下“K值设置”键，自动退回到测量界面。

组桥方案。

自己设计组桥方案，并画出组桥图，组桥方案应包括：

用半桥和全桥接法测定弯曲正应力x。

用半桥和全桥接法测定扭转切应力xz。

半桥接线,选择两个应变片，在58通道中任选一个通道（例如6通道），分别将应变片的连接导线接在这个通道的AB及BC之间。

全桥接线,选择四个应变片，在14通道中任选一个通道（例如2通道），分别将应变片的连接导线接在这个通道的AB、BC、CD、DA之间。

加载、读取应变值。

实验工况1：

静定结构,初载荷F1=100N,初应变1，应变清零。

末载荷F2=400N,读出应变值2。

接线，确定圆轴不受力，进行应力清零、应变清零。

将专用支座安放在构件的滚珠轴承处，使构件成为静不定结构，选用半桥或全桥方式组接桥路，测试并分析测点应变的变化。

实验工况2：

静不定结构,支座安放在滚珠轴承处,初载荷F1=100N,初应变1，应变清零。

末载荷F2=400N,读出应变值2。

在构件端部安放一个专用支座，使薄壁圆管只产生扭转变形，选用半桥或全桥方式组接桥路，测试并分析测点应变的变化。

实验工况3：

构件仅产生扭转变形,支座安放在构件端部,初载荷F1=100N,初应变1，应变清零。

末载荷F2=400N,读出应变值2。

采用不同的组桥方式测出应变，并分别求出正应力与切应力后，再根据主应力计算公式计算出测点主应力的大小和方向。

8.主应力及主方向计算,9.注意事项,应力清零前，一定要检查传感器上的钢丝绳是否松动！

当确认构件没有受到载荷作用时，才能按“应力清零”键。

对构件施加的最大载荷为Fmax400N。

安装专用支座时，要使支座顶部与滚珠轴承处于刚好接触的状态,并通过应变仪监测接触状态。

实验结束后，卸去构件上施加的载荷，从应变仪上取下应变片的连接导线，降低支座高度，关闭仪器电源。

10.实验报告要求,绘制实验装置简图和桥路组接示意图,实验目的实验仪器与设备实验原理简述,思考讨论题,计算静定构件弯扭组合变形时测点的主应力和主方向，将理论值与实验值进行比较。

计算静不定构件弯扭组合变形时测点的主应力和主方向，并将静定与静不定构件的结果进行分析比较。

方案3,方案1,温度补偿,1（1F、T）,4（4F、T）,