纯弯曲变形实验装置

A. 材料力学弯扭组合变形实验原理是什么

一．实验目的
1.测定薄壁圆管外表上一点的主应力；
2.验证弯扭组合变形理论公式；
3.掌握电阻应变片花的使用。
二．实验设备和仪表
1.静态数字电阻应变仪；
2.弯扭组合试验台。
.实验计算简图如下所示：

在D点作用一外力，通过BD杆作用在C点，同时产生弯矩和扭矩；
第 2 页
2.应变测量常常采用电阻应变花，把几个敏感栅制作成特 殊夹角形式，组合在同一基片上。本实验采用直角应变花，在A，B，C，D四点〔这四点分别布置在圆管正前方、正上方、正前方，正下方〕上各贴一片，分别沿，，方向，如下图。测量并记录每一点三个方向的应变值、、。
第 3 页

正上方和正下方〔B、D点〕处于弯扭组合情况下，同时作用有弯曲正应力和扭转切应力，其中弯曲正应力上端受拉，下端受压，而前方和前方由于弯矩作用产生的切应力远远小于扭转产生
第 4 页
的切应力，所以可以忽略不计，这样，在前后位置只受扭转剪应力。
3.理论应变的计算公式及简单推导
弯曲正应力计算公式：； 〔1〕
扭转剪应力计算公式：； 〔2〕
根据〔1〕〔2〕式可计算出理论上作用在每点的应力值。
第 5 页
由应力状态理论分析可知，薄壁圆管外表上各点均处于平面应力状态。假设在被测位置x,y平面键简握，沿x,y方稿庆向的线应变为，剪应变为 ，根据应变分析可知，该点任一方向的线应变计算公式为：
〔3〕
将分别用，，代替，可得到x,y方向的应变方程组：
第 6 页
〔4〕
由此，可得到解出每点、、值的公式：
〔5〕
另外，根据2中的分析，利用材料力学相关公式，可得，的理论计算公式为：
第 7 页
〔6〕
这样，将〔1〕〔2〕〔6〕式代入到〔5〕式中，即可求解每点、、的理论值。
4.将计算得到的理论值直接与测试仪上显示的数据进展比照，分析误差。
四．实验步骤
第 8 页
1.测量试件尺寸、加力臂的长度和测点距力臂的距离，记录试件的相关物理性质；
2.按测试要求，将所测各点的应变片接入电阻应变仪，并调整好所用仪器设备；
3.试验加载，根据薄壁圆管尺寸及许用力，采用初始值为100N，逐级加载100N，最大值500N的加载方案进展实验；
4.依次记录各点相应的应变值；
第 9 页
5.完成试验后，卸除荷载，关闭电源，将所用仪器恢复到初始状态；
五．数据记录与分析
测点
角度
荷载/N
理论值/1e-6
实验值/1e-6
误差/1e-6
上顶点B点

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
前顶点A点

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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材料力学弯扭组合变形实验原理是什么
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弯扭组合变形实验报告
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弯扭组合变形实验(主应力)
弯扭组合变形实验 一、实验目的 ——主应力的测定 1．测量薄壁圆管在弯曲和扭转组合变形下，其表面一点的主应力大小及方位。 2．掌握用电阻应变花测量某一点主应力大小及方位的方法。 3．将测点主应力值与该

B. 纯弯曲梁正应力实验的实验现象分析，影响因素，综合分析和结论

纯弯曲时只存复在正应制力，切应力为零。初载荷P向下，以中性层为界，以上区域受拉应变为正；以上区域受压应变为负；中性层处应变为零，且到中性层的距离相等的点的应变相等，并且成一次线性关系，弯曲正应力与点到中性轴的距离也成一次线性关系。由于温度、试验仪器的灵敏度等问题，会是实验出现一定的误差，从而试验中应变片1与5大小几乎相等，符号相反；2与4同理。此外，弯曲正应力的大小还会受弹性模量的大小的影响。弹性模量是材料在外力作用下产生的单位弹性变形所需要的应力。根据胡克定律可得出，材料在弹性变性阶段，其应力与应变成正比，即弹性模量值越大，使材料变形的弯曲正应力也越大。

C. 金属材料弹性常数的测定试验中可以用什么装置进行采用什么接桥方式

除了常规用的配套XL2118C型力和应谨并变综合参数测试陆好仪装置外，还早晌铅可以采用电子式动静态力学组合实验台中的纯弯曲梁实验装置和DZY-B型动静态综合测试仪进行测量。弯曲试验采用半桥法，拉伸则采用全桥法较好。

D. 纯弯曲正应力试验应力分布图是怎么样的谢谢求大神帮助

它由固定立柱1、加载手轮2、加载螺杆3、旋转臂4、荷载传感器10、压头9、分力梁7、弯曲梁6、简支支座5、底板8、数字测力仪11、应变仪12等部分组合。弯曲梁为矩形截面钢梁，其弹性模量E＝2．1×105MPa，几何尺寸见图3－11。CD段为纯弯曲段，梁上各点为单向应力状态，在正应力不超过比例极限时，只要测出各点的轴向应变ε实，即可按σ实＝Eε实计算正应力。为此在梁的CD段某一截面的前后两侧面上，在不同高度沿平行于中性层各贴有五枚电阻应变片。其中编号3和3′片位于中性层上，编号2和2′片与编号4和4′片分别位于梁的上半部分的中间和梁的下半部分的中间，编号1和1′片位于梁的顶面的中线上，编号5和5′片位于梁的底面的中线上（见图3—11），并把各对称片进行串接。
温度补偿片贴在一块与试件相同的材料上，实验时放在被测试件的附近。上面粘贴有各种应变片和应变花，实验时根据工作片的情况自行组合。为了便于检验测量结果的线性度，实验时采用等量逐级缓慢加载方法，即每次增加等量的荷载Δ P，测出每级荷载下各点的应变增量Δε，然后取应变增量的平均值 实，依次求出各点应力增量Δσ实＝E实 实。
实验可采用半桥接法、公共外补偿。即工作片与不受力的温度补偿片分别接到应变仪的A、B和B、C接线柱上（如图3—12），其中R1为工作片，R2为温度补偿片。对于多个不同的工作片，用同一个温度补偿片进行温度补偿，这种方法叫做“多点公共外补偿”。
也可采用半桥自补偿测试。即把应变值绝对值相等而符号相反的两个工作片接到A、B和B、C接线柱上，进行测试、但要注意，此时ε实＝ε仪/2 ， ε仪为应变仪所测的读数。

E. XL2118C型力和应变综合参数测试仪装置怎样进行金属材料弹性常数的测定

可以采用纯弯曲实验装置和拉伸实验装置来测定。
方法1.在纯弯曲梁的下表面沿纵向和横向分别粘贴一枚应变片1#、2#，可采用半桥单臂接法（即将工作应变片R1与温度补偿片Rt接成半桥单臂形式，另外半桥又应变仪内部的电阻组成），将应变片与测试仪连接起来，应变仪的读数就为梁上被测点的实际应变值ε。则弹性常数E的测试值为：E=σ理/ε=(M.y)/烂滚老(ε.Iz)
M表示力偶大小，y表示梁中性轴到贴应变片位置的距离。Iz表示对中性轴的惯性矩。

方法2.在截面为矩形的板状拉伸试样的前后两面的轴线上，沿纵向贴两枚应变片R1，R2;同时沿横向也贴两枚应变片R3，R4。将应变备指片与测试仪用惠斯通电桥饥升的全桥连接，这种接桥方法测出的ε为被测点实际值的两倍。可以测出材料的弹性模量值为：
E=2 σ理/ε=2P/(εA)
P表示拉力大小，ε为测试仪上读出的数，A表示梁上贴应变片处的截面面积。

F. 洛阳理工学院土木工程系的实验室

土木工程系实验室是我校实践教学实验室之一。土木工程实验中心设有建材室、土工室、测量室和道路室；力学实验中心设有材料力学室和理论力学室。其中的材料力学室、土工室、测量室已于2002年10月通过河南省高等学校基础课教学实验室评估专家组评估，道路室于2003年5月通过校专家组验收，暖通综合实验室于2003年12月通过校专家组验收。土木工程系实验室于2004年12月获得校级优秀实验室称号。
土木工程系实验室主要承担我校工科类二十余个专业本、专科学生的《材料力学》和《工程力学》课程的实验教学任务，以及土木类专科学生的《土力学与地基基础》、《工程测量》、《路基路面测试技术》、《制冷技术》和《给排水化学基础》等课程的实验教学任务。尤其是所承担的本科各专业的实验教学任务，能完全满足教学要求。
土木工程实验中心规章制度健全，制定有物资管理、人员管理、安全卫生管理、工作档案管理等各项规章制度，并制成展板悬挂于各实验室。
土木工程系实验室现有专职技术人员3人，硕士2人，其中高级技术职称1人，中级技术职称2人。任课教师9人，人员的职称、学历结构合理，职责明确，能够满足实验教学与管理的要求。
为了进一步搞好实验教学工作，促进教学改革，土木工程系实验室技术人员在教研和科研方面也取得了一定成绩。参与完成的教研科研项目中获河南省科技成果三等奖一项，河南省教育厅科技成果二等奖一项，获河南省创新教育教学成果一等奖两项，获河南省信息技术教育优秀成果二等奖两项。通过省级鉴定科研成果10项，校级鉴定科研成果7项，发表论文20余篇，编写与实验教学有关的实验指导书、实验报告5本。 建材室是土木类各专业本、专科的《建筑材料》课程实验教学的基础实验室。建材室主要进行可进行各种水泥、混凝土、外加剂、钢筋、防水材料等常用建筑材料和特种工程材料的性能检测。建材室主要仪器设备有液压式压力试验机、抗折抗压试验机、数控式渗透仪、单卧轴强制式混凝土搅拌机、振动台、数显维勃稠度仪、混凝土贯入阻力测定仪、混凝土拌和物含气量测定仪、砼标准养护室全自动温湿控制仪、水泥细度负压筛析仪、水泥净浆搅拌机和水泥胶砂搅拌机等，实验面积310m，资产总值25.3万元，仪器设备台套数72套，可开设7个实验项目。
土工室是土木工程系建筑工程技术、道路桥梁工程技术、给排水工程技术和工程监理专业《土力学与地基基础》课程实践教学的基础实验室。土工室主要进行地基土的各项性能指标测定。通过实验使学生了解土的物理力学性质和特性，为理论的应用提供计算指标和参数。土工室主要仪器设备有单杠杆固结仪、等应变剪力仪、光电式液塑限测定仪、中压台式三轴仪等，实验面积422m，资产总值50.2万元，仪器设备台套数104套，可开设含水量实验、密度实验、液塑限实验、颗粒分析实验、压缩实验和剪切实验6个实验项目。
测量室是土木工程系建筑工程技术、道路桥梁工程技术、给排水工程技术和工程监理专业《工程测量》课程实践教学的基础实验室，同时为学生进行测量实习提供必要的测量工具。测量室主要讲授测量仪器的基本构造和使用方法，以及测量仪器自身误差的检验和校正方法。通过实验使学生掌握确定地面点位的三个基本要素高差、水平角度、水平距离的测量方法，培养学生的动手能力和测量工作的基本技能。测量室主要仪器设备有水准仪、经纬仪、电子经纬仪、全站仪和测距仪等，实验面积280m，资产总值63.1万元，仪器设备台套数115套，可开设水准仪的使用、水准仪的检验与校正、经纬仪的使用和经纬仪的检验与校正、全站仪的使用和全站仪的检验与校正6个实验项目。
道路室是土木工程系道路桥梁工程技术专业《路基路面测试技术》课程实践教学的专业实验室。道路室主要进行路基、路面材料各项性能指标测定。通过实验使学生对公路工程测试技术有一个明确的认识，并使学生基本掌握路基路面工程的测试技术方法，提高学生的动手能力和操作道路测试仪器设备的能力。道路室主要仪器设备有压力试验机、路面弯沉仪、承载比实验仪、沥青含量测定仪等，实验面积480m，资产总值53.2万元，仪器设备台套数100套，可开设灌砂法测试压实度试验、3m直尺测试平整度试验、连续式平整度仪测试平整度试验、小型承载板测定回弹模量试验、野外承载板测土基回弹模量试验、承载比（CBR）试验、贝克曼梁测试路基回弹弯沉试验、石油沥青的针入度试验、沥青软化点试验（环球法）、沥青混合料马歇尔稳定度试验等14个实验项目。 材料力学室是我校工科类二十个专业本、专科学生的《材料力学》和《工程力学》课程实验教学的基础实验室。通过实验培养学生理论联系实际的能力和分析问题与解决问题的能力。材料力学室实验面积626m，资产总值222.8万元，仪器设备台套数164套，已开设7个实验项目。
材料力学（Ⅰ）室主要进行金属材料的机械性能试验。主要仪器设备有万能材料试验机、扭转试验机等。开设实验有低碳钢与铸件的拉伸与压缩实验、低碳钢弹性模量的测定、扭转破坏实验和直梁弯曲正应力实验。
材料力学（Ⅱ）室主要进行验证理论性及应力分析实验。主要仪器设备有纯弯曲梁实验装置、弯扭组合变形实验装置、拉压实验装置等。开设实验有低碳钢弹性模量的测定、直梁弯曲正应力实验、剪切弹性模量的测定、压杆稳定实验和弯扭组合实验。 暖通综合室是土木工程系供热通风与空调工程技术专业《制冷技术》和《空调工程》课程实践教学的专业实验室，是培养学生实验技能和动手能力的教学基地。在暖通实验室里，学生通过透明的设备可以了解设备的结构和工作原理，进行制冷、制热及其系统故障排除方面的实验。暖通综合室暖通综合室主要仪器设备有中央空调教学实验台、新中央空调实验室、风速仪和温湿度仪等，实验面积205m，资产总值35.09万元，仪器设备台套数13套，可开设有制冷实验、制热实验、空气调节实验、制冷系统故障排除（12个）和制热系统故障排除（3个）五个实验项目。

G. 纯弯曲正应力分布规律实验中对应变片的删长尺寸有无要求，为什么

纯弯曲正应力分布规律实验中对应变片的删长尺寸无明确要求，依据经验,看材质、不锈钢等比较均匀的材质可选栅长比较短的,混凝土、木材等应选栅长比较长的,具体还和材质大小贴片位置大小有关系。

纯弯曲正应力分布规律实验

一、实验目的

1、用电测法测定梁纯弯曲时沿其横截面高度的正应变（正应力）分布规律； 2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。

二、实验仪器和设备

1、多功能组合实验装置一台；

2、TS3860型静态数字应变仪一台； 3、纯弯曲实验梁一根。 4、温度补偿块一块。