内容发布更新时间 : 2024/12/26 18:35:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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1.概述

（1）平面应变状态：即受力构件表面一点处的应变情况。 （2）测试原理：

一般最大应变往往发生在受力构件的表面。通常用应变仪测出受力构件表面一点处三个方向的线应变值，然后确定该点处的最大线应变和最小应变及其方程。

2.公式推导：

（1）选定坐标系为xoy，如图示 （2）设0点处，正。

（3）求任意方向，方向（直角的改变量）。 （4）叠加法：求 ①由于

而引起ds的长度改变, ②方向（即 ③求

的切应变即方向的直角改坐标轴偏转的角度 方向）的线应变 方向的线应变和切应变 规定逆时针方向为正）的线应变和切应变（即为已知。规定伸长为正，切应变以xoy直角增大为以 3.结论

代替式（c）中的，求得坐标轴偏转角度：

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（1）已知

可求得任意方向的

（2）已知

,求得

（3）主应变和主应变方向 比较上述公式，可见

故:4.应变圆

5.应变的实际测量

①用解析法或图解法求一点处的主应变时，首先必须已知测量时，线应变

可以测试，但。 代入 ，然而用应变仪直接的 不易测量。所以，一般是先测出任选三个方向②然后利用一般公式，将 得出：

联解三式，求出

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,于是再求出主应变的方向与数值

精心整理 ④由③式求出

，当

时

与二、四相限的角度相对应。

6.直角应变花（45°应变花）测量

为了简化计算，三个应变选定三个特殊方向 测得：求得： 故 讨论： 若

6.等角应变花测量

一般公式： 测定值：

主应变方向:

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代入式（a）得：

与二、四相限的角度相对应。见P257、7.21题 ，代入一般公式 精心整理 故:

于是由主应变公式：

,穿过二,四相限.见P258，7.22题 Example1.用直角应变花测得一点的三个方向的线应变

Find：主应变及其方向 Solution： 故

过二、四相限。 Example2.若已测得等角应变花三个方向的线 ???????????????????

Solution： 即:

应力测量?(measurementofstress)

试求主应变及其方向 精心整理

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测量物体由于外因或内在缺陷而变形时，在它内部任一单位截面积上内外两方的相互作用力。应力是不能直接测量的，只能是先测出应变，然后按应力与应变的关系式计算出应力。若主应力方向已知，只要沿着主应力方向测出主应变，就可算出主应力。各种受力情况下的应变值的测量方法见表1。

轴向拉伸(或压缩)时，沿轴向力方向粘贴应变片(表l之1～4)，测出应变ε，按单向虎克定律算出测点的拉(压)应力σ=εE。式中ε为应变，E为弹性模量。

弯曲时在受弯件的上下表面上粘贴应变片(见表1之5～6)，测出应变e，可计算弯曲应力。

扭转时沿与圆轴母线成±45?角的方向贴片(表1之7～9)，测出主应变em，再代入虎克定律公式算出主应力σ45o?，即得最大剪应力rmax?：

式中μ为泊松比。 拉(压)、弯曲、扭转，其中两种或三种力的联合作用下，不同测量要求的应变值测量方法分别见表1的10～14。 主应力方向未知时的应力测量如图1所示。在该测点沿与某坐标轴X夹角分别为α1?、α2?和α3?的3个方向，各粘贴一枚应变片，分别测出3个方向的应变εα1 εα2?和εα3?根据下式 可解出εx?，εy?和εz?再代入下式求出主应变ε1?、ε2?和主方向与x轴夹角a： 最后，再根据广义虎克定律公式 求出主应力σ1?、σ2?和Tmax?。 实际上为了简化计算，3枚应变片与z轴的夹角a1?、a2?和a3?总是选取特殊角，如0o?、45o?、60o?、90o?和120o?并将3枚应变片的敏感栅制在同一基底上，形成应变花。常用的应变花有直角应变花(00’一45。一90。)。。和等角应变花(O?一60?一120o?)。不同形式的应变花的计算公式见表2。 用应变片测量的应变值一般是很小的，因而电阻值的变化同样是很小的。为此，有必要把应变计连接到一定的测量系统中，以精确测定应变片电阻值的变化。用应变片测量应变的测量系统框图见图2。 电阻应变测量法是实验应力分析中应用最广的一种方法。电阻应变测量方法测出的是构件上某一点处的应变，还需通过换算才能得到应力。根据不同的应力状态确定应变片贴片方位，有不同的换算公式。 8.7.1?单向应力状态 在杆件受到拉伸(或压缩)情况下，如图8-31所示。此时只有一个主应力s1，它的方向是平行于外加载荷F的方向，所以这个主应力s1的方向是已知的，该方向的应变为el。而垂直于主应力s1方向上的应力虽然为零，但该方向的应变e2≠0，而是e2=-μel。由此可知:在单向应力状态下，只要知道应力s1的方向，虽然s1的大小是未知的，可在沿主应力s1的方向上贴一个应变片，通过测得el，就可利用s1=Ee1公式求得s1。 8.7.2?主应力方向巳知平面应力状态 平面应力是指构件内的一个点在两个互相垂直的方向上受到拉伸(或压缩)作用而产生的应力状态，如图8-31所示。 图中单元体受已知方向的平面应力s1和s2作用，在X和Y方向的应变分别为 。

s1作用：X方向的应变el为s1/E Y方向的应变e2为-μs1/E 精心整理