純彎曲變形實驗裝置

A. 材料力學彎扭組合變形實驗原理是什麼

一．實驗目的
1.測定薄壁圓管外表上一點的主應力；
2.驗證彎扭組合變形理論公式；
3.掌握電阻應變片花的使用。
二．實驗設備和儀表
1.靜態數字電阻應變儀；
2.彎扭組合試驗台。
.實驗計算簡圖如下所示：

在D點作用一外力，通過BD桿作用在C點，同時產生彎矩和扭矩；
第 2 頁
2.應變測量常常採用電阻應變花，把幾個敏感柵製作成特 殊夾角形式，組合在同一基片上。本實驗採用直角應變花，在A，B，C，D四點〔這四點分別布置在圓管正前方、正上方、正前方，正下方〕上各貼一片，分別沿，，方向，如下圖。測量並記錄每一點三個方向的應變值、、。
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正上方和正下方〔B、D點〕處於彎扭組合情況下，同時作用有彎曲正應力和扭轉切應力，其中彎曲正應力上端受拉，下端受壓，而前方和前方由於彎矩作用產生的切應力遠遠小於扭轉產生
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的切應力，所以可以忽略不計，這樣，在前後位置只受扭轉剪應力。
3.理論應變的計算公式及簡單推導
彎曲正應力計算公式：； 〔1〕
扭轉剪應力計算公式：； 〔2〕
根據〔1〕〔2〕式可計算出理論上作用在每點的應力值。
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由應力狀態理論分析可知，薄壁圓管外表上各點均處於平面應力狀態。假設在被測位置x,y平面鍵簡握，沿x,y方稿慶向的線應變為，剪應變為 ，根據應變分析可知，該點任一方向的線應變計算公式為：
〔3〕
將分別用，，代替，可得到x,y方向的應變方程組：
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〔4〕
由此，可得到解出每點、、值的公式：
〔5〕
另外，根據2中的分析，利用材料力學相關公式，可得，的理論計算公式為：
第 7 頁
〔6〕
這樣，將〔1〕〔2〕〔6〕式代入到〔5〕式中，即可求解每點、、的理論值。
4.將計算得到的理論值直接與測試儀上顯示的數據進展比照，分析誤差。
四．實驗步驟
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1.測量試件尺寸、加力臂的長度和測點距力臂的距離，記錄試件的相關物理性質；
2.按測試要求，將所測各點的應變片接入電阻應變儀，並調整好所用儀器設備；
3.試驗載入，根據薄壁圓管尺寸及許用力，採用初始值為100N，逐級載入100N，最大值500N的載入方案進展實驗；
4.依次記錄各點相應的應變值；
第 9 頁
5.完成試驗後，卸除荷載，關閉電源，將所用儀器恢復到初始狀態；
五．數據記錄與分析
測點
角度
荷載/N
理論值/1e-6
實驗值/1e-6
誤差/1e-6
上頂點B點

100
-37.9
-43
5.1
200
-75.8
-87
11.2
300
-113.6
-131
17.4
400
-151.5
-174
22.5
500
-189.4
-217
27.6

100
114.2
122
7.8
200
228.3
245
16.7
300
342.5
369
26.5
400
456.6
493
36.4
500
570.8
619
48.2

100
116.7
130
13.3
200
233.3
260
26.7
300
350.1
391
40.9
400
466.6
522
55.4
500
583.3
654
70.7
前頂點A點

100
-77.3
-92
14.7
200
-154.5
-184
29.5
300
-231.8
-277
45.2
400
-309.1
-368
58.9
500
-386.3
-460
73.7

100
0
0
0
200
0
1
1
300
0
-2
2
400
0
-1
1
500
0
-1
1

100
77.3
91
13.7
200
154.5
183
28.5
300
231.8
274
42.2
400
309.1
366
56.9
500
386.3
459
72.7
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材料力學彎扭組合變形實驗原理是什麼
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B. 純彎曲梁正應力實驗的實驗現象分析，影響因素，綜合分析和結論

純彎曲時只存復在正應制力，切應力為零。初載荷P向下，以中性層為界，以上區域受拉應變為正；以上區域受壓應變為負；中性層處應變為零，且到中性層的距離相等的點的應變相等，並且成一次線性關系，彎曲正應力與點到中性軸的距離也成一次線性關系。由於溫度、試驗儀器的靈敏度等問題，會是實驗出現一定的誤差，從而試驗中應變片1與5大小幾乎相等，符號相反；2與4同理。此外，彎曲正應力的大小還會受彈性模量的大小的影響。彈性模量是材料在外力作用下產生的單位彈性變形所需要的應力。根據胡克定律可得出，材料在彈性變性階段，其應力與應變成正比，即彈性模量值越大，使材料變形的彎曲正應力也越大。

C. 金屬材料彈性常數的測定試驗中可以用什麼裝置進行採用什麼接橋方式

除了常規用的配套XL2118C型力和應謹並變綜合參數測試陸好儀裝置外，還早晌鉛可以採用電子式動靜態力學組合實驗台中的純彎曲梁實驗裝置和DZY-B型動靜態綜合測試儀進行測量。彎曲試驗採用半橋法，拉伸則採用全橋法較好。

D. 純彎曲正應力試驗應力分布圖是怎麼樣的謝謝求大神幫助

它由固定立柱1、載入手輪2、載入螺桿3、旋轉臂4、荷載感測器10、壓頭9、分力梁7、彎曲梁6、簡支支座5、底板8、數字測力儀11、應變儀12等部分組合。彎曲梁為矩形截面鋼梁，其彈性模量E＝2．1×105MPa，幾何尺寸見圖3－11。CD段為純彎曲段，樑上各點為單向應力狀態，在正應力不超過比例極限時，只要測出各點的軸向應變ε實，即可按σ實＝Eε實計算正應力。為此在梁的CD段某一截面的前後兩側面上，在不同高度沿平行於中性層各貼有五枚電阻應變片。其中編號3和3′片位於中性層上，編號2和2′片與編號4和4′片分別位於梁的上半部分的中間和梁的下半部分的中間，編號1和1′片位於梁的頂面的中線上，編號5和5′片位於梁的底面的中線上（見圖3—11），並把各對稱片進行串接。
溫度補償片貼在一塊與試件相同的材料上，實驗時放在被測試件的附近。上面粘貼有各種應變片和應變花，實驗時根據工作片的情況自行組合。為了便於檢驗測量結果的線性度，實驗時採用等量逐級緩慢載入方法，即每次增加等量的荷載Δ P，測出每級荷載下各點的應變增量Δε，然後取應變增量的平均值 實，依次求出各點應力增量Δσ實＝E實 實。
實驗可採用半橋接法、公共外補償。即工作片與不受力的溫度補償片分別接到應變儀的A、B和B、C接線柱上（如圖3—12），其中R1為工作片，R2為溫度補償片。對於多個不同的工作片，用同一個溫度補償片進行溫度補償，這種方法叫做「多點公共外補償」。
也可採用半橋自補償測試。即把應變值絕對值相等而符號相反的兩個工作片接到A、B和B、C接線柱上，進行測試、但要注意，此時ε實＝ε儀/2 ， ε儀為應變儀所測的讀數。

E. XL2118C型力和應變綜合參數測試儀裝置怎樣進行金屬材料彈性常數的測定

可以採用純彎曲實驗裝置和拉伸實驗裝置來測定。
方法1.在純彎曲梁的下表面沿縱向和橫向分別粘貼一枚應變片1#、2#，可採用半橋單臂接法（即將工作應變片R1與溫度補償片Rt接成半橋單臂形式，另外半橋又應變儀內部的電阻組成），將應變片與測試儀連接起來，應變儀的讀數就為樑上被測點的實際應變值ε。則彈性常數E的測試值為：E=σ理/ε=(M.y)/爛滾老(ε.Iz)
M表示力偶大小，y表示梁中性軸到貼應變片位置的距離。Iz表示對中性軸的慣性矩。

方法2.在截面為矩形的板狀拉伸試樣的前後兩面的軸線上，沿縱向貼兩枚應變片R1，R2;同時沿橫向也貼兩枚應變片R3，R4。將應變備指片與測試儀用惠斯通電橋飢升的全橋連接，這種接橋方法測出的ε為被測點實際值的兩倍。可以測出材料的彈性模量值為：
E=2 σ理/ε=2P/(εA)
P表示拉力大小，ε為測試儀上讀出的數，A表示樑上貼應變片處的截面面積。

F. 洛陽理工學院土木工程系的實驗室

土木工程系實驗室是我校實踐教學實驗室之一。土木工程實驗中心設有建材室、土工室、測量室和道路室；力學實驗中心設有材料力學室和理論力學室。其中的材料力學室、土工室、測量室已於2002年10月通過河南省高等學校基礎課教學實驗室評估專家組評估，道路室於2003年5月通過校專家組驗收，暖通綜合實驗室於2003年12月通過校專家組驗收。土木工程系實驗室於2004年12月獲得校級優秀實驗室稱號。
土木工程系實驗室主要承擔我校工科類二十餘個專業本、專科學生的《材料力學》和《工程力學》課程的實驗教學任務，以及土木類專科學生的《土力學與地基基礎》、《工程測量》、《路基路面測試技術》、《製冷技術》和《給排水化學基礎》等課程的實驗教學任務。尤其是所承擔的本科各專業的實驗教學任務，能完全滿足教學要求。
土木工程實驗中心規章制度健全，制定有物資管理、人員管理、安全衛生管理、工作檔案管理等各項規章制度，並製成展板懸掛於各實驗室。
土木工程系實驗室現有專職技術人員3人，碩士2人，其中高級技術職稱1人，中級技術職稱2人。任課教師9人，人員的職稱、學歷結構合理，職責明確，能夠滿足實驗教學與管理的要求。
為了進一步搞好實驗教學工作，促進教學改革，土木工程系實驗室技術人員在教研和科研方面也取得了一定成績。參與完成的教研科研項目中獲河南省科技成果三等獎一項，河南省教育廳科技成果二等獎一項，獲河南省創新教育教學成果一等獎兩項，獲河南省信息技術教育優秀成果二等獎兩項。通過省級鑒定科研成果10項，校級鑒定科研成果7項，發表論文20餘篇，編寫與實驗教學有關的實驗指導書、實驗報告5本。 建材室是土木類各專業本、專科的《建築材料》課程實驗教學的基礎實驗室。建材室主要進行可進行各種水泥、混凝土、外加劑、鋼筋、防水材料等常用建築材料和特種工程材料的性能檢測。建材室主要儀器設備有液壓式壓力試驗機、抗折抗壓試驗機、數控式滲透儀、單卧軸強制式混凝土攪拌機、振動台、數顯維勃稠度儀、混凝土貫入阻力測定儀、混凝土拌和物含氣量測定儀、砼標准養護室全自動溫濕控制儀、水泥細度負壓篩析儀、水泥凈漿攪拌機和水泥膠砂攪拌機等，實驗面積310m，資產總值25.3萬元，儀器設備台套數72套，可開設7個實驗項目。
土工室是土木工程系建築工程技術、道路橋梁工程技術、給排水工程技術和工程監理專業《土力學與地基基礎》課程實踐教學的基礎實驗室。土工室主要進行地基土的各項性能指標測定。通過實驗使學生了解土的物理力學性質和特性，為理論的應用提供計算指標和參數。土工室主要儀器設備有單杠桿固結儀、等應變剪力儀、光電式液塑限測定儀、中壓台式三軸儀等，實驗面積422m，資產總值50.2萬元，儀器設備台套數104套，可開設含水量實驗、密度實驗、液塑限實驗、顆粒分析實驗、壓縮實驗和剪切實驗6個實驗項目。
測量室是土木工程系建築工程技術、道路橋梁工程技術、給排水工程技術和工程監理專業《工程測量》課程實踐教學的基礎實驗室，同時為學生進行測量實習提供必要的測量工具。測量室主要講授測量儀器的基本構造和使用方法，以及測量儀器自身誤差的檢驗和校正方法。通過實驗使學生掌握確定地面點位的三個基本要素高差、水平角度、水平距離的測量方法，培養學生的動手能力和測量工作的基本技能。測量室主要儀器設備有水準儀、經緯儀、電子經緯儀、全站儀和測距儀等，實驗面積280m，資產總值63.1萬元，儀器設備台套數115套，可開設水準儀的使用、水準儀的檢驗與校正、經緯儀的使用和經緯儀的檢驗與校正、全站儀的使用和全站儀的檢驗與校正6個實驗項目。
道路室是土木工程系道路橋梁工程技術專業《路基路面測試技術》課程實踐教學的專業實驗室。道路室主要進行路基、路面材料各項性能指標測定。通過實驗使學生對公路工程測試技術有一個明確的認識，並使學生基本掌握路基路面工程的測試技術方法，提高學生的動手能力和操作道路測試儀器設備的能力。道路室主要儀器設備有壓力試驗機、路面彎沉儀、承載比實驗儀、瀝青含量測定儀等，實驗面積480m，資產總值53.2萬元，儀器設備台套數100套，可開設灌砂法測試壓實度試驗、3m直尺測試平整度試驗、連續式平整度儀測試平整度試驗、小型承載板測定回彈模量試驗、野外承載板測土基回彈模量試驗、承載比（CBR）試驗、貝克曼梁測試路基回彈彎沉試驗、石油瀝青的針入度試驗、瀝青軟化點試驗（環球法）、瀝青混合料馬歇爾穩定度試驗等14個實驗項目。 材料力學室是我校工科類二十個專業本、專科學生的《材料力學》和《工程力學》課程實驗教學的基礎實驗室。通過實驗培養學生理論聯系實際的能力和分析問題與解決問題的能力。材料力學室實驗面積626m，資產總值222.8萬元，儀器設備台套數164套，已開設7個實驗項目。
材料力學（Ⅰ）室主要進行金屬材料的機械性能試驗。主要儀器設備有萬能材料試驗機、扭轉試驗機等。開設實驗有低碳鋼與鑄件的拉伸與壓縮實驗、低碳鋼彈性模量的測定、扭轉破壞實驗和直梁彎曲正應力實驗。
材料力學（Ⅱ）室主要進行驗證理論性及應力分析實驗。主要儀器設備有純彎曲梁實驗裝置、彎扭組合變形實驗裝置、拉壓實驗裝置等。開設實驗有低碳鋼彈性模量的測定、直梁彎曲正應力實驗、剪切彈性模量的測定、壓桿穩定實驗和彎扭組合實驗。 暖通綜合室是土木工程系供熱通風與空調工程技術專業《製冷技術》和《空調工程》課程實踐教學的專業實驗室，是培養學生實驗技能和動手能力的教學基地。在暖通實驗室里，學生通過透明的設備可以了解設備的結構和工作原理，進行製冷、制熱及其系統故障排除方面的實驗。暖通綜合室暖通綜合室主要儀器設備有中央空調教學實驗台、新中央空調實驗室、風速儀和溫濕度儀等，實驗面積205m，資產總值35.09萬元，儀器設備台套數13套，可開設有製冷實驗、制熱實驗、空氣調節實驗、製冷系統故障排除（12個）和制熱系統故障排除（3個）五個實驗項目。

G. 純彎曲正應力分布規律實驗中對應變片的刪長尺寸有無要求，為什麼

純彎曲正應力分布規律實驗中對應變片的刪長尺寸無明確要求，依據經驗,看材質、不銹鋼等比較均勻的材質可選柵長比較短的,混凝土、木材等應選柵長比較長的,具體還和材質大小貼片位置大小有關系。

純彎曲正應力分布規律實驗

一、實驗目的

1、用電測法測定梁純彎曲時沿其橫截面高度的正應變（正應力）分布規律； 2、驗證純彎曲梁的正應力計算公式。

二、實驗儀器和設備

1、多功能組合實驗裝置一台；

2、TS3860型靜態數字應變儀一台； 3、純彎曲實驗梁一根。 4、溫度補償塊一塊。