5.7偏心拉伸 当作用力不通过杆件截面的形心而产生拉伸（压缩），同时也引起弯曲的组合变行。下面介绍用 电测法测定直杆受偏心拉伸的组合变形测试方法。 一.实验目的 1.用电测法测定直杆受偏心拉伸时截面上的应力大小及其分布规律，并与理论计算相比较，验 证理论公式，计算相对误差： 2.掌握分析误差产生的原因： 3.熟练掌握电测桥路特性及其应用。 二.实验原理与试件 采用矩形截面直杆，加载方式见图5.7-1。横截面上任一点的正应力为： =F+M.v=PtFe. y (5.7-1) S J. 式中：F一轴向力，M-弯矩，J=:方 一横截面对中性轴的惯矩，y一测点至中心线距离， 12 S=bt一横截面面积。 上式表明截面上任一点的正应力为拉、压应力和弯曲应力之和。正应力沿横截面呈线性分布。 最大与最小正应力分别为： FF.e 0max=05= (5.7-2) A W FF.e 0min=01= (5.7-3) A W 式中：W一抗弯截面模量，W=I~6 6。 由上式分析可知横截面上各点均为单向应力状态，由此在 直杆中心的横截面上沿轴线方向依次贴上应变片，测得在F 力作用下各点的线应变c,按虎克定律o=Eε，即可求得在 相应各点的应力值，给出应力应变分布曲线。 试件采用低碳钢直杆，截面形状为矩形的偏心拉伸试件。 12345 试件的尺寸、加载方式及应变片的布片位置见图5.7-1。在试 01i00 件中间截面处两面沿截面宽度4等分，取5个测点，贴10片 电阻应变片，并使试件两面对应电阻应变片串联。 三.设备及仪器 材料试验机，静态电阻应变仪，游标卡尺 四.实验步骤 1.用游标卡尺测量试件中间的截面积尺寸。 图5.7-1试件及其受载形式 2.将试件安装在试验机上，夹紧上夹头。把十个工作片 对应串联，与补偿片接至电阻应变仪。以1/4桥方式联接。 104
104 5.7 偏心拉伸 当作用力不通过杆件截面的形心而产生拉伸（压缩），同时也引起弯曲的组合变行。下面介绍用 电测法测定直杆受偏心拉伸的组合变形测试方法。 一．实验目的 1．用电测法测定直杆受偏心拉伸时截面上的应力大小及其分布规律，并与理论计算相比较，验 证理论公式，计算相对误差； 2．掌握分析误差产生的原因； 3．熟练掌握电测桥路特性及其应用。 二．实验原理与试件 采用矩形截面直杆，加载方式见图 5.7-1。横截面上任一点的正应力为： z z F M F F e y y S J S J （5.7-1） 式中：F―轴向力，M―弯矩， 12 3 t b J z ―横截面对中性轴的惯矩，y―测点至中心线距离， S=bt―横截面面积。 上式表明截面上任一点的正应力为拉、压应力和弯曲应力之和。正应力沿横截面呈线性分布。 最大与最小正应力分别为： max 5 F F e A W （5.7-2） min 1 F F e A W （5.7-3） 式中：W―抗弯截面模量，W = 6 2 t b 。 由上式分析可知横截面上各点均为单向应力状态，由此在 直杆中心的横截面上沿轴线方向依次贴上应变片，测得在 F 力作用下各点的线应变 ε，按虎克定律 E ，即可求得在 相应各点的应力值，给出应力应变分布曲线。 试件采用低碳钢直杆，截面形状为矩形的偏心拉伸试件。 试件的尺寸、加载方式及应变片的布片位置见图 5.7-1。在试 件中间截面处两面沿截面宽度 4 等分，取 5 个测点，贴 10 片 电阻应变片，并使试件两面对应电阻应变片串联。 三．设备及仪器 材料试验机，静态电阻应变仪，游标卡尺 四．实验步骤 1．用游标卡尺测量试件中间的截面积尺寸。 2．将试件安装在试验机上，夹紧上夹头。把十个工作片 对应串联，与补偿片接至电阻应变仪。以 1/4 桥方式联接。 F F b e t 1 2 3 4 5 图 5.7-1 试件及其受载形式
3.夹紧下夹头，开始加载。每加一次载荷，读出并记下各测点的应变值。载荷等级选择如下： 5kN、10kN、15kN、20kN。 4.将测试结果代入有关公式进行计算，求出相应各点的应力值。 五.思考题 1.直杆的偏心拉伸各测点上仅单面贴电阻应变片对实验结果将有何影响？ 2.怎样计算理论与实测值的相对误差？ 3.如果只需测轴向正应力或测弯曲正应力，则电阻应变片与侧量桥路如何联接？并画出其接桥 方式图。 六.实验报告要求 包括：实验名称，实验目的，实验记录及结果，机器、仪器名称、型号、量程，试件尺寸， 实验数据记录、表格、图线及计算结果。 105
105 3．夹紧下夹头，开始加载。每加一次载荷，读出并记下各测点的应变值。载荷等级选择如下： 5kN、10kN、15kN、20kN。 4．将测试结果代入有关公式进行计算，求出相应各点的应力值。 五．思考题 1．直杆的偏心拉伸各测点上仅单面贴电阻应变片对实验结果将有何影响？ 2．怎样计算理论与实测值的相对误差？ 3．如果只需测轴向正应力或测弯曲正应力，则电阻应变片与测量桥路如何联接？并画出其接桥 方式图。 六．实验报告要求 包括：实验名称，实验目的，实验记录及结果，机器、仪器名称、型号、量程，试件尺寸， 实验数据记录、表格、图线及计算结果