冲击动应力实验报告.docVIP

冲击动应力实验 一、实验目的 分析梁在冲击载荷作用下，梁的最大动应变和冲击高度之间的关系； 利用测试分析软件，测量梁的冲击振动固有频率； 二、实验仪器和设备 等强度梁冲击实验装置一台； 冲击动应变动荷系数测试仪一台； 上位机测试分析软件一套。 三、实验原理和方法 图一.实验装置结构示意图 实验装置如图一所示。具体为： 1.梁的参数为： 弹性模量E＝70Gpa，最大宽度B=30mm，长度L＝300mm，厚度h=4mm，冲击砝码质量m=200g。 2.梁的水平调节： 梁的底板由四个可调螺钉支承，螺钉用于调节装置的水平位置。 3.加载方式： 释放冲击载荷的机构由曲柄连杆机构组成，通过移动导轨上的上下安装的柱形手柄使夹头张开或合拢，达到释放或托住冲击砝码的目的。当载荷稳定时，即为静态载荷。 4.取下砝码： 先拔出连接等强度梁和吊杆的销子，则吊杆和梁分离，或转动圆形托盘，使得其从下面脱落，可以自然取下冲击砝码。 5.调整冲击高度： 冲击实验可以通过调节托盘的高度，在一定范围内以任意高度冲击，通过观察吊杆旁边的直尺，调节冲击的高度。 6.选择应变片： 在梁的两个不同的截面上，在上下表面沿梁的轴线方向分别粘贴应变片，靠近固定端的两个应变片用绿颜色导线引出，上面标号为1下面标号为2，另外两个应变片用白颜色导线引出，上面标号为3，下面标号为4。应变片的电阻值为120欧姆，灵敏系数K=2.10，实验者可以根据需要选用其中两个不同表面的应变片组成半桥，也可以用4个应变片组成全桥进行测量。 实验原理和方法如下： 首先选择测量桥路，可以使用全桥或半桥。利用冲击动应变动荷系数测试仪测量梁的静态读数应变(j，然后选择不同的冲击高度h,测量最大冲击动态读数应变(d，则动荷系数Kd为： (1) 并同时可以测得梁振动时的频率f。 图2 等强度梁结构参数 最大挠度和最大应变分别为(x=0)： (2) (3) 而动荷系数Kd为： (4) 式中，h’为冲击高度。 梁的刚度系数k为： (5) 梁的固有频率为： (6) 四、实验步骤 联接电桥。通过后面板的接线柱连接应变片：(注意：梁上表面应变片接入AB、CD，下表面应变片接入BC、AD) （1）半桥接线法：将两个应变片分别接入AB和BC,同时通过前面板的按键将仪器设定为半桥工作方式，半桥工作指示灯亮； （2）全桥接线法：将四个应变片分别接入AB、BC、AC和CD,同时通过前面板的按键将仪器设定为全桥工作方式，全桥工作指示灯亮； 2．静态测试操作过程 （1）开机后进入默认状态（静态，半桥状态），显示“E*****”并且相应的指示灯亮。 （2）根据半桥、全桥接线选择相应的工作状态,并且相应的指示灯亮。 （3）在空载情况下，等系统稳定后按“清零”键，显示“E****0”。 （4）加载荷后，等系统稳定后读出应变值。 3．动态测试操作过程 （1）在静态测试过程中加载荷后，等系统稳定后按确认键。 （2）取下载荷按“动/静“键转换到动态状态。 （3）按“启动“键，进行冲击实验。显示出最大读数值， （4）按“查询”键，查询冲击固有频率。 如果测试仪通过RS232联接了上位计算机，上述2、3步骤亦可通过启动DTCJ程序，利用鼠标操作。 五、实验结果处理 梁端部的静态位移(j=2.33mm，静态应变为279((。 编号 h(mm) 动应变（((） 平均应变（((） 实验KD 理论KD数 相对误差 1 0 1 621 604 2.16 2 8% 2 577 3 612 4 594 5 616 2 10 1 756 765.6 2.74 4.09 33% 2 794 3 789 4 730 5 759 3 20 1 868 895.4 3.21 5.26 39% 2 923 3 921 4 875 5 890 4 30 1 1019 1026.2 3.68 6.17 40.3% 2 1030 3 1028 4 1052 5 1002 5 40 1 1114 1101.8 3.95 6.94 43.1% 2 1111 3 1129 4 1131 5 1024 6 50 1 1217 1214.2 4.35 7.62 42.9%