弯矩组合实验装置

⑴ 弯扭组合变形实验，分析测量结果，讨论引起实验误差的主要原因是什么

误差主要由以下几方面造成：

1、一些固定不变的系统误差。如砝码重量不均匀、加力臂与圆筒的垂直度、几何尺寸的不准确、长导线电阻、应变片灵敏系数误差、残余应变等均会对实验精度带来影响。

另外由于应变片丝栅有圆头部分，于是横向应变也会引起电阻的变化，产生横向效应。应变片的横向效应引起的实验误差明显地影响了实验结果的准确性。

2、加载不均匀，造成读数误差。由于杠杆加载机构与薄壁圆筒经组合而成，当杠杆不水平时杠杆支点上的刀口与刀垫、撬动点拉杆的刀口与刀垫相互不垂直，荷载的作用线产生了倾斜，不能完好的实现弯扭组合作用。

实验中还发现：在测量电桥桥路初始平衡时，当杠杆向上产生一仰角时，加载测试所测应变偏大。当杠杆向下产生一倾角时，所测应变偏小。

3、实验前电桥不平衡，仪器长时间使用，使电桥电压稳定性下降，影响精度。

4、贴片角度偏差和位置偏差引起实验误差。以直角应变花三片中线交点定位与待测点重合贴片，以导线引出方向确定应变花的方位的方法也会带来实验误差。

实际上，应变花再小也有一定的几何尺寸，这样使得应变花测得的0°、45°和90°方向的线应变ε0°、ε45°和ε90°并不是待测点1个点的3个方向的线应变，而是邻近的3个点的3个方向的线应变。因此，应变花自身结构引起的测量误差是客观存在的。

(1)弯矩组合实验装置扩展阅读：

提高实验精度的措施和建议：

1、力求做到接到同一桥路的应变片的种类、规格、长度和引线路径均相同，应该注意避开电磁场的干扰或采用屏蔽措施；应尽量选用栅长大的应变片，这样横向效应影响会有所减小；对于一些不可避免的系统误差，可通过系数修正的方式来提高实验数据的可靠性。

2、改进实验设备，如砝码加载不够平稳、精确，可改用手轮螺旋无级加载。

3、对实验配套设备做好定期维护，保证需要时能正常工作。

4、影响圆筒弯扭组合实验中弯曲切应变测量精度的主要因素是应变花中00和900敏感栅的中心位置偏离测点引起的，由于敏感栅的中心不在中性轴上，敏感栅在记录了扭转切应变和弯曲切应变的同时，还记录了弯曲正应变，并且在测量弯曲切应变的电路中得到放大。

如果采用00，450和9003个敏感栅的中心重合的直角应变花(如中原电测仪厂生产的BE120-3CB型450-3直角应变花)，自然消除弯曲正应变引起的误差，可大大减小实验误差。

5、在条件允许的前提下尽可能改善应变片的工作环境。

6、可采用对被测量试件反复加卸载的办法来减小机械滞后量，一般反复3～5次即可。

⑵ 薄壁圆筒的弯扭组合变形实验误差由哪些主要因数造成的

误差主要由以下几方面造成：

1、一些固定不变的系统误差。如砝码重量不均匀、加力臂与圆筒的垂直度、几何尺寸的不准确、长导线电阻、应变片灵敏系数误差、残余应变等均会对实验精度带来影响。

另外由于应变片丝栅有圆头部分，于是横向应变也会引起电阻的变化，产生横向效应。应变片的横向效应引起的实验误差明显地影响了实验结果的准确性。

2、加载不均匀，造成读数误差。由于杠杆加载机构与薄壁圆筒经组合而成，当杠杆不水平时杠杆支点上的刀口与刀垫、撬动点拉杆的刀口与刀垫相互不垂直，荷载的作用线产生了倾斜，不能完好的实现弯扭组合作用。

实验中还发现，在测量桥梁路径初始平衡时，当杠杆向上产生一个仰角时，加载试验测得的应变过大。当杠杆产生向下的倾角时，测得的应变太小。

3、实验前，电桥不平衡，仪器长时间使用，使电桥的电压稳定性下降，影响精度。

4、补片角度偏差和位置偏差引起的错误。在直角应变花的三片切片中定位直线交点的方法与待测patch点重叠，而根据导线的引导方向确定应变花方向的方法也带来了实验误差。

事实上，即使是很小的应变花有一定的几何尺寸，使线应变0°、45°、90°方向的应变花测量0°、45°、90°不是1点的三个方向的线应变测量，但三个方向的线应变的三个相邻的点。因此，由应变花自身结构引起的测量误差是客观的。

(2)弯矩组合实验装置扩展阅读：

提高实验准确性的措施和建议：

1、努力保证连接到同一桥上的应变片型号、规格、长度和引路相同，并注意避免电磁场的干扰或采取屏蔽措施；应尽量选用栅格生长的应变片，以减小横向效应。对于一些不可避免的系统误差，可以通过系数修正来提高实验数据的可靠性。

2、改进实验设备，如果砝码加载不够稳定和准确，可以采用无级加载。

3、定期维护测试设备，确保其在需要时能正常工作。

4、组合实验圆柱弯曲和扭转弯曲剪切应变测量精度的主要因素是00和900年应变敏感网格中心位置偏差造成的测点，因为敏感的网格的中心不是在中性轴，敏感栅记录了扭转剪切应变和弯曲剪切应变的同时，也记录了弯曲应变，并测量弯曲剪切应变在电路中放大。

如果采用中心重合00，450和9003敏感网格的直角应变花（如中原电表厂生产的be120－3CB450－3型直角应变花），由弯曲法应变引起的误差自然消除，实验误差大大降低。

5、在条件允许的情况下，尽可能改善应变片的工作环境。

6、可采用反复加载和卸载被测试件的方法来减小机械滞后，一般重复加载3－5次。

⑶ 桥路实验的设计

弯扭组合试验装置及其构成的测量桥路，其装置由铝合金圆筒悬臂和与其呈90角的曲拐构成，在铝合金圆筒悬臂的被测横截面外圆周上，按照应变花A、应变花B、应变花C和应变花D的顺序，依次呈90角间隔布置四只45°-3直角应变花；其特征是在沿圆筒悬臂的轴线方向上，应变花B、应变花C和应变花D的朝向相同，应变花A与其它三只应变花朝向相反，并且以测量点所在圆周位置为对称中心。本实用新型能在弯矩、扭矩方面获得较高的测量精度，能对剪力进行有效的测量，从而增加新的教学实验内容，并能为工程结构中类似构件的内力测量提供借鉴。
申 请 号： 200620074631.9 申 请 日： 2006.06.30
名 称： 弯扭组合试验装置及其构成的测量桥路
公开 (公告) 号： CN2938051 公开(公告)日： 2007.08.22
主 分 类 号： G01L1/22(2006.01)I 分案原申请号：
分 类 号： G01L1/22(2006.01)I
颁 证 日： 优 先 权：
申请(专利权)人： 合肥工业大学
地 址： 230009安徽省合肥市屯溪路193号
发 明 (设计)人： 李 昊;刘一华;詹春晓;王美芹;吴枝根 国 际 申 请：
国 际 公 布： 进入国家日期：
专利 代理 机构： 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 代 理 人： 何梅生

⑷ 材料力学实验，扭弯组合实验报告思考题怎么做

当然第一种方法好，因为第一种方法测到的是两倍的应变，精度要比第二种方法高。