1、力学基础教学实验中心,材料力学实验（五）,载荷识别设计性实验,祖正华 2014,图1、轧钢机立柱承受拉弯组合变形,一、概述：,图2、烟囱在自重和风载的作用下产生压弯组合变形,图3、大型曲轴,图4、曲轴承受弯扭组合变形,二、实验目的：,1、通过应力应变状态分析，设计测量弯扭组合构件上未知载荷的方案、实测出应变并计算载荷。,2、进一步熟悉电测法原理及应用,掌握1/4桥、半桥全桥的组桥方法。,三、实验设备：,2、DH3818静态电阻应变仪；,1、弯扭组合实验装置；,3、CMT5105电子万能材料试验机；,四、实验步骤：,1、根据实验原理设计实验方案；,2、画出组桥简图并按图将各测点处应变片接入应变仪
2、中；,3、应变仪参数设置并调零，对构件加载并测出初载荷以及末载荷 各自产生的应变值；利用所测的应变值，计算出未知载荷；,4、卸载，拆除导线，关闭电源。,4、钢卷尺、游标卡尺。,五、电桥原理：,电桥桥压输出 : （加减特性）,电桥平衡条件,六、实验装置：,a=195mm,b=350mm，D=42mm, d=37mm =d/D=0.88，E=210 Gpa, =0.285 未知载荷 F=？(N),装置参数：,七、实验原理：,1、测点A和B处的应力状态,+,弯矩引起的拉应力,扭矩引起的剪应力,A,+,=,弯矩引起的压应力,扭矩引起的剪应力,s,s,t,t,B,2、测点处的应力分布及简图,F,T,扭矩
3、图T=Fa,剪力图Q=F,(+),(+),简图,弯矩图M=Fb,(),薄壁圆筒弯扭组合的内力,A,B,八、组桥方案：,1、半桥连接测弯矩引起的应变,未知载荷：,由材料力学理论知：,2、半桥连接测扭矩引起的应变：,由扭转理论知：,由弹性理论知：,由材料力学理论知：,未知载荷：,3、半桥连接测扭矩引起的应变：,由扭转理论知：,由材料力学理论知：,未知载荷：,由广义虎克定律知：,九、实验数据记录表：,十、接线示意图：,1/4桥连接测弯矩应变,半桥连接测扭矩应变,全桥连接测扭矩应变,半桥连接测弯矩应变,十一、组桥接线图：,十二、实验报告要求：,十三、思考题：,1、测量只有扭矩引起的应变而无弯矩引起的应变怎样组成全桥？,2、测量只有弯矩引起的应变而无扭矩引起的应变怎样组成全桥？,3、怎样组桥是弯矩和扭矩引起的应变的总合。,1、书写端正、整洁； 2、图表规范、可自行设计、标注正确、全面； 4、实验原理既要有文字叙述，又要有图示； 5、仪器设备既要有文字叙述，又要有系统框图； 6、既要有结论，又要有误差分析； 7、绘出 1/4桥、半桥、全桥各自的应变片组桥接线简图； 8、是否有好的建议和要求可以提出。,
