偏心拉伸实验

实验名称：直梁弯曲实验（四点弯）学号姓名实验时间：2010年05月19日试件编号试验机编号计算机编号应变仪编号百分表编号同组实验地点：12121212教师实验三偏心拉伸实验一、实验目的1．测量试件在偏心拉伸时横截面上的最大正应变max；2．测定中碳钢材料的弹性模量E；3．测定试件的偏心距e；二、实验设备与仪器1．微机控制电子万能试验机；2．电阻应变仪；3．游标卡尺。三、试件中碳钢矩形截面试件，（如图所示）。截面的名义尺寸为h×b=(7.0×30)mm2，MPas360。四、实验原理和方法试件承受偏心拉伸载荷作用，偏心距为e。在试件某一截面两侧的a点和b点处分别沿试件纵向粘贴应变片Ra和Rb,则a点和b点的正应变为：εa=εp+εM+εt（1）εb=εpεM+εt（2）式中：εp——轴向拉伸应变εM——弯曲正应变图一试件示意图hRaRbbtεt——温度变化产生的应变有分析可知，横截面上的最大正应变为：εmax=εp+εM(3)根据单向拉伸虎克定律可知：pAPE(4)试件偏心距e的表达式为：PEWeZM(5)可以通过不同的组桥方式测出上式中的εmax、εp及εM，从而进一步求得弹性模量E、最大正应力max和偏心距e。1、测最大正应变εmax组桥方式见图二。（1/4桥；2个通道）εmax=εp+εM=(εp+εM+εt)εt=εaεt(6)2、测拉伸正应变εp全桥组桥法（备有两个温补片），组桥方式见图三。)(21)]()[(21bttatMPtttMPP(7)将εp代入式（4），即可求得材料的弹性模量E。3、测偏心矩e半桥组桥法，组桥方式见图四。)(21)]()[(21batMPtMPM(8)将εM代入式（5）即得到试件的偏心距e：图二图三图四为了尽可能减小实验误差，实验采用多次重复加载的方法。可参考如下加载方案：P0=6KN，Pmax=16KN，P=10KN，N=4。五、实验步骤1.设计实验所需各类数据表格；2.测量试件尺寸；测量试件三个有效横截面尺寸，取其平均值作为实验值。3.拟定加载方案；初始载荷为6KN，应变仪清零，一次加到16KN,记录应变仪读数。4.试验机准备、试件安装和仪器调整；5.确定各项要求的组桥方式、接线和设置应变仪参数；K=2.08;R=120Ω6.检查及试车；检查以上步骤完成情况，然后预加一定载荷，再卸载至初载荷以下，以检查试验机及应变仪是否处于正常状态。7.进行试验；将载荷加至初载荷，记下此时应变仪的读数或将读数清零。重复加载，每重复一次，记录一次应变仪的读数。实验至少重复四次，如果数据稳定，重复性好即可。8.数据通过后，卸载、关闭电源、拆线并整理所用设备。六、试验结果处理桥型1/4桥全桥半桥ab137738417332237340413334337543415337437541416335平均37540.5415.3334.5试件宽L=30.03mm，厚H=7.82mm1，最大正应变增量NNnta1max)(=375×10-6。2，材料的弹性模量NnpANPE1εp=207.65×10-6，A=L×H，△P=10kN,代入上式得，E=205.1GPa.3,试件的偏心距NPEWeZNnM1,εM=167.25×10-6，Wz=𝐻𝐿26代入上式可得：偏心距e=4.03mm