实验7 弯扭组合变形测试
马 杭 编写
一、实验目的
1.学习电阻应变仪YJ28A-P10R的使用，学习了解半桥和全桥的组桥技术。
2.通过组桥技术，学习掌握在弯扭组合条件下分离弯曲正应变、扭转剪应变、弯曲剪应变的测量技术。
二、实验仪器设备
1.静态数字电阻应变仪YJ28A-P10R（见附录四）。
2.弯扭组合试验台、载荷传感器、电阻应变花、补偿片、导线、直尺等。
图7-1 弯扭组合梁 图7-2 D截面四个应变花的位置
图7-3 D截面的四个45°电阻应变花的展开图
图7-4a弯曲正应变（半桥） 图7-4b扭转剪应变（全桥） 图7-4c弯曲剪应变（全桥）
三、实验装置和原理
实验装置为弯扭组合梁，如图7-1所示，材质为铝合金，其弹性模量
，泊松比
。弯扭组合梁为空心圆管，在截面D处四个位置上贴有45°电阻应变花，分别如图7-2和图7-3所示。当加上载荷P（最大载荷不得超过500N）以后，四个位置均产生应变，用45°应变花测量各个位置上三个方向上的应变，利用适当的组桥方式，不仅可以分别测量出弯曲正应变、扭转剪应变、弯曲剪应变的数值，进而利用胡克定律和材料力学的公式计算出弯矩、扭矩、剪力的大小，还可以实现温度的自补偿并提高测量的灵敏度。
在图7-4中分别给出了测量弯曲正应变（图7-4a，半桥测量）、扭转剪应变（图7-4b，全桥测量）和弯曲剪应变（图7-4c，全桥测量）的组桥方式，其中R0表示电阻应变仪的内藏标准电阻（见附录四的附图七），R1—R12为组成四个应变花的12个电阻应变片（图7-3）。
（1）弯曲正应变（图7-4a）的测量值
与电阻应变仪读数
的关系为：
（2）扭转剪应变（图7-4b）的测量值
与电阻应变仪读数
的关系为：
（3）弯曲剪应变（图7-4b）的测量值
与电阻应变仪读数
的关系为：
四、测量步骤
1.分别按照图7-4给出的三种组桥方式进行接线、确认检查无误。其中第三种方式为选做内容。
2.在电阻应变仪前面板上分别对各种组桥方式进行调零后，转动加载手轮，分步加载、读数、记录。加载时注意最大载荷不得超过500N。
五、试验结果的整理
1.利用给出的三个公式，分别计算各加载步的弯曲正应变、扭转剪应变、弯曲剪应变的测量值。
2.分析、推导三个公式。
3.根据应变的测量值，用材料力学公式计算实验时所加的载荷，并与实际载荷进行比较，简要分析误差产生的原因，并进行必要的讨论。
3.自行设计试验报告格式，用表格列出测量数据和计算公式，独立完成试验报告。
