一.实验目的
1、用电测法测定薄壁圆筒在扭弯联合作用下(平面应力状态)一点处的主应力大小及方向。
2、学习电阻应变花的应用。
二.实验内容
1、对系统进行理论分析
2、用电测法测定薄壁圆筒在扭弯联合作用下(平面应力状态)一点处的主应力大小及方向仿真实验。
三.实验条件
1、DH-3818静态应变测试仪;
2、弯扭组合实验装置。
3、装有ANSYS软件的微机30套
四. 实验原理
薄壁圆筒在扭弯组合作用下,其表面上任何一点可认为处于平面应力状态。如果已知载荷和圆筒尺寸,则理论方法和实验方法均可确定主应力的大小及方向。
(1)由实验确定主应力大小及方向
由广义虎克定律,一点的主应力可由一点的主应变算出
一点的主应变可由该点任意三个方向的线应变求得。为方便起见,可使测三个方向应变用的三个应变片之间的夹角,各成一定角度(如30°、45°、60°、90°),组成所谓“应变花”。实测时由a、b、c三枚应变片组成直角应变花并把它粘贴在圆筒固定端附近的上表面点,选定轴如图所示,则a、b、c三枚应变片的角分别为+45°、0°、-45°,由应变分析公式计算出主应变的大小和方向
本实验采用“直角应变花”测量薄壁圆筒在扭弯联合作用下的表面应变。
(2)理论计算主应力和主平面方位
五、实验方法和步骤
1. 测量记录圆筒的几何尺寸
2. 选定m点的应变花,用外补偿片与半桥接线(按实验三中应变仪操作程序进行),准备测量;
3. 加载。该实验装置逆时针为加载,顺时针为卸载。采用增量法逐级加载。先加100N的力,测定相应的应变值。再以逐级加载,测定相应的应变值。最大载荷为300N。
4. 卸载,应变仪复位。共测三次。
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