实验一----弯扭组合变形

弯扭组合变形实验(内力素)变形实验是土木工程、机械结构与力学研究领域中应用广泛的手段之一，用以研究各类受力物体在外力作用下的内力及变形特性的变化。

在这项实验中，我们选取了一种特殊的变形实验，即弯曲扭组合变形实验(内力素)，介绍如下：一、实验目的弯曲扭组合变形实验(内力素)主要用于研究材料在弯曲及扭转时结构上产生的内力与变形情况。

此类实验可以观察材料的强度特性，如材料的刚度、断裂强度特性及扭曲强度特性等，同时也可以帮助我们掌握材料的断裂模式，对设计及使用有较大的指导作用。

二、实验环境弯曲扭组合变形实验(内力素)需要使用相应的设备，其中最重要的是“弯曲扭组合变形实验仪”。

该仪器利用驱动力中心支撑件可搭载一条杆件，将外力施加在杆件上，以此来观察杆件内部的变形及产生的内力。

一次弯曲扭组合变形实验需要对一定大小的杆件、材料板及驱动力中心支撑件等设备进行安装。

三、实验步骤1. 安装杆件：先将杆件安装在驱动力中心支撑件上，然后用螺栓从外部将杆件支撑件固定，使之不受外力影响。

2. 加载实验：将所需外力施加到杆件上，通过驱动力中心支撑件将外力施加到杆件上。

外力的施加通常由步进电机控制。

3. 观测变形：采用轴心变形测量装置或激光测量仪探头来监测杆件的变形情况及内力的变化特点。

4. 结果分析：将获得的现场数据导入计算机进行分析，从而获得杆件内力与变形规律。

四、安全注意1. 操作者必须掌握实验知识，熟悉实验环境和安全注意事项，以减少可能发生的错误。

2. 使用完试验仪器后，应将电源断开以及必要的安全保险，以防事故发生。

3. 实验前，应当将实验杆件清理干净，对弯曲扭组合变形实验仪检查确认无损坏。

4. 建议实验过程中应有多人在场进行指导，以确保操作人员安全。

弯曲扭组合变形实验(内力素)是一种重要的变形实验方法，既可以让我们更好理解材料特性，也可以帮助优化结构设计，是一种十分有用的实验方法。

但是，实验中也有一定的危险性，因此实验中应加强安全注意。

弯扭组合变形主应力的测定是一种重要的实验方法，可以用于材料的力学性质和变形特性的研究。

以下是一份弯扭组合变形主应力的测定实验报告，供参考。

1. 实验目的通过弯扭组合变形实验，测定材料在三轴应力状态下的主应力大小和方向。

2. 实验原理弯扭组合变形是一种三轴应力状态下的变形方法。

它是将拉伸和剪切两种应力作用于材料上，使其产生弯曲和扭转的复合变形。

在弯扭组合变形中，主应力的大小和方向可通过计算与测量获得。

3. 实验装置和材料实验装置包括弯曲扭转试验机、电子称量仪、应变计等设备。

试验材料为直径为10mm、长度为50mm的圆柱形铝合金试样。

4. 实验步骤(1) 根据试验要求，调整试验机工况参数，如加载速度、加载次数等。

(2) 将试样装入试验机，并进行预紧力的加载。

(3) 开始弯曲扭转试验，记录下相应的载荷、位移、时间等数据。

(4) 在试验过程中，及时采集应变计的数据，并进行数据处理和分析。

5. 实验结果通过弯扭组合变形实验，得到了试样的应力-应变曲线和主应力大小和方向的测量结果。

试验结果表明，在三轴应力状态下，铝合金试样的主应力大小和方向与加工方向有关。

6. 结论弯扭组合变形主应力的测定实验结果表明，铝合金试样在三轴应力状态下的主应力大小和方向与其加工方向有关。

该方法可以用于材料的力学性质和变形特性的研究，并具有一定的应用价值。

7. 实验总结弯扭组合变形主应力的测定实验需要选用适当的试验装置和材料，并按照标准操作程序进行实验。

在数据处理和分析过程中，要注意准确性和可靠性。

该实验方法对于材料力学性质和变形特性的研究具有重要意义和应用价值。

弯扭组合变形实验报告在科学研究领域中，变形实验是一种常见的实验方法，用于研究物体在外力作用下的变形规律。

而在变形实验中，弯扭组合变形实验是一种常见且重要的实验方法，可以用来研究材料的弯曲和扭转变形特性。

本报告将对弯扭组合变形实验进行详细的描述和分析。

我们需要了解弯扭组合变形实验的基本原理。

在弯扭组合变形实验中，试样将同时受到弯曲和扭转的作用，这种双重变形方式会导致试样表面和内部的变形状态复杂多样。

通过对试样进行弯扭组合变形实验，可以得到材料在不同变形模式下的力学性能参数，如弯曲强度、扭转强度等，从而更全面地了解材料的力学性能。

弯扭组合变形实验的操作步骤也非常关键。

首先，需要选择合适的试样形状和尺寸，然后将试样固定在试验机上，施加合适的弯曲和扭转载荷，同时记录试样的变形情况和载荷大小。

在实验过程中，需要确保试样受力均匀，避免出现局部过载或集中变形的情况，以保证实验结果的准确性和可靠性。

在进行弯扭组合变形实验时，需要注意一些实验技巧。

首先，应该根据试样的材料和形状特性合理选择试验条件，如载荷大小、加载速度等，以确保实验结果具有代表性。

其次，在实验过程中应及时观察试样的变形情况，注意是否出现裂纹或变形不均匀的现象，及时调整实验条件以保证实验的顺利进行。

在实验结束后，需要对实验数据进行分析和处理。

通过对试样在弯扭组合变形过程中的力学性能参数进行计算和统计，可以得到材料的弯曲和扭转性能指标，如弯曲模量、扭转刚度等。

这些数据对于材料的设计和应用具有重要的参考价值，可以帮助工程师更好地选择和使用材料。

总的来说，弯扭组合变形实验是一种重要的材料力学性能测试方法，通过该实验可以全面了解材料在弯曲和扭转载荷下的性能表现。

在进行弯扭组合变形实验时，需要注意选择合适的试验条件、掌握实验技巧，并对实验数据进行准确分析和处理。

希望本报告对弯扭组合变形实验有所帮助，能够促进材料力学性能研究的进展。

扭弯组合变形实验报告1. 实验目的本次实验的目的是通过对材料进行组合和扭弯变形的实验，研究材料在扭弯应力下的变形以及不同组合方式对其性能的影响。

2. 实验器材和材料2.1 实验器材- 扭弯试验机：用于施加扭弯应力的设备；- 计量设备：包括游标卡尺、称重器等，用于测量变形和质量。

2.2 材料本次实验使用的材料为金属棒，包括钢材、铝材和铜材。

它们分别具有不同的强度和韧性，适用于研究材料的变形特性。

3. 实验方法3.1 组合方式本次实验将材料按照不同组合方式连接起来，包括以下几种方式：1. 单材料组合：使用相同材料的连续棒材进行实验；2. 不同材料组合：使用不同材料的连续棒材进行实验。

3.2 实验步骤1. 准备材料：切割并准备不同材料的棒材，保证长度一致；2. 连接材料：按照所选组合方式，将相应的材料连接起来；3. 放置样品：将组合好的材料放置在扭弯试验机上，保证材料处于水平位置；4. 施加负载：通过扭弯试验机施加负载，使材料扭弯变形；5. 记录数据：实验过程中记录扭弯角度和对应的负载；6. 分析数据：根据实验数据，分析材料的变形特性和组合方式对其性能的影响。

4. 实验结果经过实验获得的数据如下表所示：负载（N）扭曲角度（度）100 10200 20300 30400 40500 505. 结果分析根据实验结果可以得出以下结论：1. 钢材的强度较高，在扭弯过程中能够承受更大的负载；2. 铝材的强度较低，容易发生塑性变形；3. 而铜材具有较好的韧性，能够承受较大的变形。

通过对不同组合方式的比较，发现单材料组合的强度和变形特性较为一致，而不同材料组合则会产生不同的效果。

例如，钢材与铝材组合后，由于钢材的强度较高，能够承受更大的负载，因此整体变形较小；而铜材的韧性能够在变形过程中吸收部分能量，使得整体变形较为均匀。

6. 实验结论通过本次实验，得出以下结论：1. 材料的强度和韧性对扭弯变形有显著影响；2. 不同材料的组合方式会使材料的变形特性发生变化；3. 单材料组合更加一致，而不同材料组合能够发挥各自的优势。

实验名称：弯扭组合变形实验一、实验目的：1. 通过实验，了解和掌握材料在弯扭组合变形下的力学性能。

2. 熟悉和掌握弯扭组合变形的测量方法和数据处理技巧。

3. 通过实验，验证理论知识和计算方法的正确性。

二、实验设备：1. 材料试验机2. 弯曲和扭转加载装置3. 千分尺4. 数据记录仪三、实验材料：1. 实验材料为Q235钢，其化学成分和力学性能如下：-碳（C）含量：0.12%-锰（Mn）含量：0.3%-硅（Si）含量：0.3%-磷（P）含量：0.035%-硫（S）含量：0.035%-屈服强度：235MPa-抗拉强度：375MPa-伸长率：26%四、实验步骤：1. 将试样安装在试验机上，确保试样与加载装置之间的接触良好。

2. 设置试验机的弯曲和扭转加载参数，包括加载速度、加载时间等。

3. 开始加载，同时记录试样的弯曲和扭转角度以及载荷大小。

4. 当试样发生断裂时，停止加载，记录断裂载荷和断裂角度。

5. 清理实验现场，整理实验数据。

五、实验数据：1. 试样尺寸：长度100mm，宽度10mm，厚度2mm。

2. 弯曲加载参数：加载速度1mm/min，加载时间1min。

3. 扭转加载参数：加载速度1r/min，加载时间1min。

4. 实验数据记录如下：-弯曲角度：0°，15°，30°，45°，60°，75°，90°，105°，120°，135°，150°，165°，180°。

-扭转角度：0°，15°，30°，45°，60°，75°，90°，105°，120°，135°，150°，165°，180°。

-弯曲载荷：0N，2.5N，5N，7.5N，10N，12.5N，15N，17.5N，20N，22.5N，25N，27.5N，30N。

弯扭组合变形实验报告在本次实验中，我们将探讨弯扭组合变形的现象及其可能的影响。

弯扭组合变形是一种常见的材料变形方式，特别是在金属材料中。

通过施加弯曲和扭转力，可以使材料发生复杂的变形，这既可以用于制造工艺中，也可以用于材料性能的研究。

我们进行了一组简单的实验，选取了不同种类的金属材料进行弯扭组合变形。

通过在材料上施加不同方向和大小的力，我们观察到了材料发生的变形情况。

在弯曲力的作用下，材料产生了弯曲变形，而扭转力则使材料发生了扭转变形。

当两种力同时作用在材料上时，就会出现弯扭组合变形的情况，这种变形形式更加复杂，具有更多的变形模式。

接着，我们对不同金属材料在弯扭组合变形过程中的性能进行了比较。

我们发现，一些材料在受到弯扭组合变形后，其强度和硬度有所提高，但塑性却有所下降。

这说明弯扭组合变形可以提高材料的强度，但也可能导致其脆性增加。

而对于另一些材料来说，弯扭组合变形后，其塑性反而有所提高，但强度和硬度可能会降低。

因此，在实际应用中，需要根据具体材料的性能需求来选择是否采用弯扭组合变形工艺。

我们还研究了弯扭组合变形对材料微观结构的影响。

通过金相显微镜的观察，我们发现在弯扭组合变形后，材料的晶粒结构发生了明显的变化。

晶粒可能会发生细化，晶界的移动和变形也会加剧。

这些微观结构的变化对材料的性能有着重要影响，因此对于材料的微观结构进行研究是十分必要的。

总的来说，弯扭组合变形是一种重要的材料变形方式，可以有效改善材料的性能，但也可能导致一些负面影响。

因此，在工程实践中，需要充分考虑弯扭组合变形对材料性能的影响，合理选择工艺参数，以实现最佳的效果。

希望通过本次实验，可以更深入地了解弯扭组合变形的机理及其在材料加工中的应用。

弯扭组合变形实验报告薄壁圆管弯扭组合变形应变测定实验⼀．实验⽬的1．⽤电测法测定平⾯应⼒状态下主应⼒的⼤⼩及⽅向；2．测定薄壁圆管在弯扭组合变形作⽤下，分别由弯矩、剪⼒和扭矩所引起的应⼒。

⼆．实验仪器和设备1．弯扭组合实验装置；2．YJ-4501A/SZ静态数字电阻应变仪。

三．实验原理薄壁圆管受⼒简图如图1所⽰。

薄壁圆管在P⼒作⽤下产⽣弯扭组合变形。

薄壁圆管材料为铝合⾦，其弹性模量E为722GN, 泊松⽐µ为0.33。

m薄壁圆管截图1⾯尺⼨、如图2所⽰。

由材料⼒学分析可知，该截⾯上的内⼒有弯矩、剪⼒和扭矩。

Ⅰ-Ⅰ截⾯现有A、B、C、D四个测点，其应⼒状态如图3所⽰。

每点处已按–450、00、+450⽅向粘贴⼀枚三轴450应变花，如图4所⽰。

图2 图3 图4 四．实验内容及⽅法1. 指定点的主应⼒⼤⼩和⽅向的测定薄壁圆管A、B、C、D四个测点，其表⾯都处于平⾯应⼒状态，⽤应变花测出三个⽅向的线应变，然后运⽤应变-应⼒换算关系求出主应⼒的⼤⼩和⽅向。

若测得应变ε-45、ε0、ε45 ，则主应⼒⼤⼩的计算公式为()()()??-+--±++-=--245020454*******1211εεεεµεεµµσσE主应⼒⽅向计算公式为()()04545045452εεεεεεα----=--tg 或 ()45450454522εεεεεα+---=--tg2. 弯矩、剪⼒、扭矩所分别引起的应⼒的测定 a. 弯矩M 引起的正应⼒的测定只需⽤B 、D 两测点00⽅向的应变⽚组成图5（a ）所⽰半桥线路，就可测得弯矩M 引的正应变 2MdM εε=然后由虎克定律可求得弯矩M 引起的正应⼒2MdM M E E εεσ== b. 扭矩M n 引起的剪应⼒的测定图5 ⽤A 、C 两被测点-450、450⽅向的应变⽚组成图5（b ）所⽰全桥线路，可测得扭矩M n 在450⽅向所引起的线应变 4ndn εε=由⼴义虎克定律可求得剪⼒M n 引起的剪应⼒ ()214nd nd n G E εµετ=+=c. 剪⼒Q 引起的剪应⼒的测定⽤A 、C 两被测点-450、450⽅向的应变⽚组成图5（c ）所⽰全桥线路，可测得剪⼒Q 在450⽅向所引起的线应变 4 QdQ εε=由⼴义虎克定律可求得剪⼒Q 引起的剪应⼒ ()214QdQd Q G E εµετ=+=五．实验步骤1. 接通测⼒仪电源，将测⼒仪开关置开。

材料力学实验报告（预习报告）一、实验名称：弯扭组合试验二、实验目的：1、用电测法测定平面应力状态下一点处的主应力大小和主平面的方位角；2、测定圆轴上贴有应变片截面上的弯矩和扭矩；3、学习电阻应变花的应用。

三、实验设备与仪器微机控制电子万能试验机，电阻应变仪，游标卡尺。

四、实验原理1、测定平面应力状态下一点处的主应力大小和主平面的方位角；圆轴试件的一端固定，另一端通过一拐臂承受集中荷载P ，圆轴处于弯扭组合变形状态，某一截面上下表面微体的应力状态如图四和图五所示。

在圆轴某一横截面A －B 的上、下两点贴三轴应变花（如图三），使应变花的各应变片方向分别沿0°和±45°。

根据平面应变状态应变分析公式：αγαεεεεεα2sin 22cos 22xyyx yx --++=（1）可得到关于εx 、εy 、γxy 的三个线性方程组，解得：4545045450εεγεεεεεε-=-+==--xy y x （2）由平面应变状态的主应变及其方位角公式：2221222⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-±+=xy y x y x γεεεεεε （3） 0min max 2()2()xy xy x y tg γγαεεεε=-=---或y x xy tg εεγα--=02 （4） 将式（2）分别代入式（3）和式（4），即可得到主应变及其方位角的表达式。

对于各向同性材料，应力应变关系满足广义虎克定律：()()1222212111μεεμσμεεμσ+-=+-=EE（5）由式（2）~（5），可得一点的主应力及其方位角的表达式为：()()()()()004545045450245024504545212212212-------=-+-+±-+=εεεεεαεεεεμμεεσσtg EE （6）0ε、045ε和045-ε的测量可用1/4桥多点测量法同时测出（见图六）。

2、圆轴某一截面弯矩M 的测量：轴向应力σx 仅由弯矩M 引起，故有：zx W M=σ (7)根据广义虎克定律，可得：)(1y x x Eμσσε-=（8） 又: 0=y σ (9)由式（7）~（9）得到：x z W E M ε⋅⋅= (10)以某截面上应力最大的上点或下点作为测量点。

弯扭组合实验实验报告
实验目的：
通过弯扭组合实验探究材料在受到弯曲和扭曲加载作用下的变形和破坏特性，验证其力学性能。

实验材料与设备：
实验材料包括钢材、铝材等常用材料，实验设备包括弯曲试样机和扭转试样机。

实验步骤：
1. 制备不同材料的弯扭组合试样。

2. 将试样固定在弯曲试样机上，施加加载力进行弯曲测试，记录弯曲应力应变曲线。

3. 将试样固定在扭转试样机上，施加加载力进行扭转测试，记录扭转应力应变曲线。

4. 对实验数据进行分析，得出材料的力学性能参数。

实验结果及分析：
通过弯扭组合实验，我们得到了不同材料在受到弯曲和扭转加载作用下的应力应变曲线。

通过分析实验数据，我们可以得出不同材料的弯曲强度、扭转强度以及屈服强度等力学性能参数，进一步了解材料的变形和破坏特性。

结论：
弯扭组合实验是一种有效的手段，可以帮助我们深入了解材料在不同加载条件下的性能表现，为材料的选用和设计提供重要参考依据。

在今后的研究中，我们将进一步探索材料的力学性能，为材料科学领域的发展做出更大的贡献。

一、实验目的1. 了解薄壁圆管在弯扭组合变形下的应力分布规律；2. 掌握薄壁圆管在弯扭组合变形下的主应力及其方向；3. 熟悉应变花的粘贴和使用方法；4. 熟悉静态数字电阻应变仪的使用方法。

二、实验原理薄壁圆管在弯扭组合变形下，其应力状态为平面应力状态。

根据材料力学理论，薄壁圆管在弯扭组合变形下的应力分布可以表示为：正应力：σ = (M + T)Y / (Iz + Iy) + Vx / (Iz + Iy)剪应力：τ = (M + T)z / (Iz + Iy) + Vy / (Iz + Iy)其中，M为弯矩，T为扭矩，Vx和Vy为剪力，Y为薄壁圆管截面的惯性半径，z和x为坐标轴。

主应力及其方向可通过应变花的测量结果计算得出。

应变花的测量原理是利用应变片的线应变与应力之间的关系，通过测量线应变，进而计算出主应力及其方向。

三、实验仪器与设备1. 弯扭组合实验装置：用于施加弯矩、扭矩和剪力；2. YJ-4501A/SZ静态数字电阻应变仪：用于测量应变；3. 三轴450应变花：用于测量线应变；4. 粘贴应变花的胶水、剪刀等辅助工具。

四、实验步骤1. 将薄壁圆管放置在实验装置上，调整装置，使圆管处于水平状态；2. 在薄壁圆管截面上选择A、B、C、D四个测点，在每个测点处粘贴三轴450应变花；3. 使用应变仪连接应变花，设置好测量参数；4. 对薄壁圆管施加弯矩、扭矩和剪力，观察应变花的应变变化；5. 记录应变仪的测量数据；6. 根据应变花的测量结果，计算主应力及其方向；7. 分析薄壁圆管在弯扭组合变形下的应力分布规律。

五、实验结果与分析1. 通过实验，我们得到了薄壁圆管在弯扭组合变形下的主应力及其方向；2. 通过对比理论计算值和实验测量值，验证了薄壁圆管在弯扭组合变形下的应力分布规律；3. 实验结果表明，在弯扭组合变形下，薄壁圆管的最大主应力出现在截面中心线附近，最小主应力出现在截面边缘；4. 实验结果还表明，在弯扭组合变形下，薄壁圆管的应力分布与理论计算值基本吻合。

弯扭组合变形实验报告弯扭组合变形实验报告引言：弯扭组合变形是一种常见的材料力学实验方法，通过施加弯曲和扭转力，对材料的力学性能进行测试和研究。

本实验旨在探究不同弯曲和扭转力对材料变形行为的影响，为工程设计和材料选择提供参考依据。

实验过程：1. 实验材料准备选取了常见的金属材料样本，如钢材、铝材等，并根据实验要求制备成适当的尺寸和形状。

2. 实验装置搭建搭建了弯曲和扭转力施加装置，确保力的施加平稳和准确。

3. 弯曲实验将样本固定在弯曲装置上，施加不同大小的弯曲力，记录样本的弯曲程度和应力。

4. 扭转实验将样本固定在扭转装置上，施加不同大小的扭转力，记录样本的扭转角度和应力。

5. 弯扭组合实验将样本同时固定在弯曲和扭转装置上，施加不同大小的弯曲和扭转力，记录样本的变形情况和应力。

实验结果：通过实验记录和数据分析，得出以下结论：1. 弯曲实验结果显示，随着施加的弯曲力增加，样本的弯曲程度和应力呈线性增加关系。

不同材料的弯曲刚度存在差异，钢材相对较硬，而铝材相对较软。

2. 扭转实验结果显示，随着施加的扭转力增加，样本的扭转角度和应力呈线性增加关系。

与弯曲实验类似，不同材料的扭转刚度也存在差异。

3. 弯扭组合实验结果显示，当同时施加弯曲和扭转力时，样本的变形行为更为复杂。

在一定范围内，弯曲和扭转力的叠加会导致样本的非线性变形。

不同材料对弯扭组合力的响应也有所差异，这对于工程设计中的材料选择和结构优化具有重要意义。

讨论与分析：弯扭组合变形实验的结果表明，材料的力学性能受到多种因素的影响。

除了弯曲和扭转力的大小外，材料的组织结构、晶粒大小、温度等因素也会对材料的变形行为产生影响。

因此，在实际工程中，需要综合考虑这些因素，选择合适的材料和合理的设计方案。

此外，弯扭组合变形实验还可以用于材料的疲劳寿命评估和损伤分析。

通过施加不同弯曲和扭转力的循环加载，可以模拟实际工况下的变形情况，从而预测材料的寿命和损伤程度。

结论：弯扭组合变形实验是一种重要的材料力学测试方法，通过施加弯曲和扭转力，可以研究材料的力学性能和变形行为。

弯扭组合实验报告弯扭组合实验报告引言：组合实验是一种常见的科学研究方法，通过对不同因素的组合进行实验，以探究它们之间的相互作用和影响。

本次实验旨在研究弯扭组合对材料性能的影响，并探索其中的规律和机理。

实验材料与方法：实验选用了两种不同材料的试样，分别是金属和塑料。

金属试样为钢材，塑料试样为聚乙烯。

实验中，我们将分别进行弯曲和扭转两种载荷的单独实验，以及弯扭组合实验。

实验设备包括弯曲试验机和扭转试验机。

实验结果与分析：在弯曲实验中，我们测量了不同载荷下试样的弯曲变形和应力。

结果显示，金属试样在弯曲载荷下出现了明显的弯曲变形，而塑料试样则表现出较大的应变。

这表明金属试样具有较高的强度和刚度，而塑料试样则具有较高的韧性和延展性。

在扭转实验中，我们测量了不同载荷下试样的扭转角度和扭转应力。

结果显示，金属试样在扭转载荷下出现了明显的扭转变形，而塑料试样则表现出较小的变形。

这进一步验证了金属试样具有较高的强度和刚度，而塑料试样具有较高的韧性和延展性。

接下来，我们进行了弯扭组合实验。

通过对金属和塑料试样施加同时弯曲和扭转的载荷，我们观察到了不同的变形行为。

金属试样在弯扭组合载荷下出现了更为复杂的变形，同时呈现出弯曲和扭转的特征。

而塑料试样在同样的载荷下则表现出更大的变形和应变。

这说明弯扭组合载荷对试样的变形行为产生了显著影响，并且不同材料的试样具有不同的响应。

讨论与结论：通过本次实验，我们得出了以下结论：1. 弯曲载荷对金属和塑料试样的变形行为具有显著影响，金属试样呈现出明显的弯曲变形，而塑料试样则表现出较大的应变。

2. 扭转载荷对金属和塑料试样的变形行为也具有显著影响，金属试样呈现出明显的扭转变形，而塑料试样则表现出较小的变形。

3. 弯扭组合载荷对试样的变形行为产生了更为复杂的影响，金属试样呈现出同时弯曲和扭转的特征，而塑料试样则表现出更大的变形和应变。

综上所述，本次弯扭组合实验研究了金属和塑料试样在不同载荷下的变形行为，并探讨了弯扭组合载荷对试样性能的影响。

姓名： 学院：专业： 学号：薄壁圆管弯扭组合变形测定实验一、实验目的①用点测法测定平面应力状态下主应力的大小及方向。

二、实验设备名称及型号①弯矩组合实验装置。

②静态电阻应变仪。

三、实验内容及方法1.基本数据材料常数：弹性模量E = 70 GPa 泊松比33.0=μ装置尺寸：圆筒外径D = 40mm 圆筒内径d = 34mm加载臂长l = 200 mm 测点位置L I-I =300 mm2.计算方法（1）指定点的主应力和主方向测定 实验值：主应力大小：()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--±++-=--24502045454522121211εεεεμεεμμσσE 主应力方向：()()0454********εεεεεεα----=--tg理论值：主应力大小：222122τσσσσ+⎪⎭⎫ ⎝⎛±=；主应力方向：στα220-=tg五．实验步骤1.将传惑器与测力仪连接，接通测力仪电源，将测力仪开关置开。

2.将薄壁圆管上A 、B 、C 、D 各点的应变片按单臂(多点)四分之一桥测量接 线方法接至应变仪测量通道上。

3.逆时针旋转手轮，预加50N 初始载荷．将应变仪各测量通道置零。

4.分级加载，每级100N ，加至450N ．记录各级载荷作用下应变片450 ，00，-450方向上的应变读数。

5.卸去载荷。

6.将薄壁圆管上B 、D 两点00方向的应变片按图5（a ）半桥测量接线方法接 至应变仪测量通道上．重复步骤3、4、5。

7.将薄壁四管上A、C两点-450、450方向的应变片按图5（b）全桥测量接线方法接至应变仪测量通道上，重复步骤3、4、5。

8.将薄壁圆管上A、C两点-450、450方向的应变片按图5（c）全桥测量接线方法接至应变仪测量通道上，重复步骤3、4、5。

五、实验数据记录与处理1、合理的纪录实验数据。

2、计算A、B、C、D四点的主应力大小和方向。

3、计算I—I 截面上分别由弯矩、剪力、扭矩所引起的应力。

实验三 弯曲和扭转组合变形实验一、实验目的1、测定薄壁圆筒在复合力作用下的应力、应变，同时测定剪切弹性模量G ，并与理论值进行比较。

2、进一步熟悉电测法的原理及电阻应变仪的使用方法。

二、仪器设备1、多功能实验台2、带扇臂的薄壁圆筒（试件）3、静态电阻应变仪薄壁管材料为钢材，其弹性模量E 为202GPa ，剪切弹性模量G 为80GPa ，泊松比μ为0.28。

薄壁管截面尺寸见图2（a ），a =250mm ，l =230mm ，D =40mm ，t =4mm 。

I-I 截面为被测试截面，取两个被测点，位置见图2（a ）所示的A 、C ，在每个被测点贴上两枚应变片（-45o 、45o ），如图3(a)所示，共计4片应变片。

图2(a) 薄壁圆筒受力图图2（b ） A 、B 、C 、D 点应力状态三、实验原理1、I －I 截面应力状态见图2（b ）薄壁圆筒由于扭转引起的剪应力由下式计算202T T R t τπ=薄壁圆筒由于弯曲引起的剪应力由下式计算0V VR tτπ=式中，平均半径20r R R +=，平均壁厚t =R-r 。

Ⅰ2、测点布置及电桥连接方式图3(a) 测点布置 图3(b) 电桥连接3、扭矩T 引起的剪应变测定 ()1234εεεεε=-+-1234,,,T V T V T V T V εεεεεεεεεεεε=+=--=-=-+所以4T εε=由广义胡克定律可知：2T T γε= 因此2T εγ=式中：ε---应变仪读数。

4、剪切弹性模量G 的测定若已知载荷，可用下式计算扭矩引起的剪应力的理论值 202T R tτπ=理式中：T ――根据载荷计算的扭矩值；R ――薄壁圆筒平均半径20r R R +=；t ――薄壁圆筒平均壁厚t =R-r 。

然后由测得的扭矩引起的剪应变T γ，用下式计算剪切弹性模量 TG τγ=理取各应变片的应变读数增量的平均值代入上式得：CR3R 4AR 1R 2TG τγ∆=∆理四、 实验步骤a ． 将应变片按照实验要求接至应变仪上，并进行参数设置；b ． 拟定加载方案（分六级加载，最大荷载N F 500max =）；c ． 进行实验；d ． 结束实验。

薄壁圆筒的弯扭组合实验姓名 班级 机制（2+2）11（1）班 学号 20113303150一、实验目的1、测定圆筒在弯扭组合变形下一点处的弯矩、扭矩及主应力。

2、进一步熟悉电测法和静态电阻应变仪的使用方法。

二、实验设备和仪器1.弯扭组合变形实验装置。

2.程控静态电阻应变仪。

三、实验原理及方法（一）弯扭圆筒实验装置及布片： 如图2-2-1所示：(a)实验装置示意图 （b ）m 点的应力状态（c ）m ，m ’贴片图 （d ）T 引起45°方向主应力和主应变图2-2-2 弯扭圆筒实验装置1、 主应力测定：在组合变形条件下，测定测点任意三个方向应变即可计算主应变，主方向及主应力，如图2-2-2（C ）m 点的三个应变为︒-45ε、︒45ε、︒0ε。

则主应变()()20452045454531222︒︒︒︒-︒︒--+-±+=⎭⎬⎫εεεεεεεε （1）主方向 ︒︒-︒︒-︒---=454504545022tan εεεεεα （2）主应力 ()()⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+-=+-=1323312111μεεμσμεεμσEE （3） 2、弯距M 测定：（见图（C ））在图（C ）贴片情况下，由弯距引起X 方向的应变为b ε及'b ε，故利用1/4桥接法可得加载时应变仪读数。

0ME Wσε︒===E*（b ε-'b ε）/2 故实测弯距0M E W ε︒==W* E*（b ε-'b ε）/2， ()4432d D DW -=π3、扭距T 测定：（见图（C ）,（d ））根据图（d ）的应力状态分析 τσ=1，τσ-=3，()μτσμσε+=-=1311EEE；同理 ()μτε+-=12E。

由1/4桥接法可得： ︒-45ε、︒45ε，同时 ()111t T E W ετσμ===+ 因而可得 ()t r W E T με+=14 ， )(1644d D DW t -=π四、实验步骤1、以砝码盘加力杆自重作为初载荷0 F ，试验分五级加载，每次加一块（1Kgf ）砝码，至少重复加载二次，记录每次载荷下的应变，以观察应变是否按线性变化，最后用最大应变值计算1ε、3ε、01α、1σ、3σ。