北京航空航天大学、材料力学、实验报告实验名称：弯扭组合实验学号姓名实验时间：2010年月日试件编号试验机编号计算机编号应变仪编号百分表编号成绩实验地点：实6-106教师年月日一、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
二、实验设备和仪器1、砝码2、电阻应变仪；3、游标卡尺
三、试件形状、尺寸、力学性能、编号；所用实验试件为空心圆轴试件
00mm，内径d0=36mm，圆管长a=750mm,圆轴长b=750mm
中碳钢材料屈服极限＝360MPa，弹性模量E＝206GPa，泊松比μ＝0
试件照片如下所示试件示意力如下图所示四、实验原理和方法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及应变片的位置如图二和图三所示
在圆轴某一横截面A－B的上下两点贴三轴应变花（如图一），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：图一应变花示意图图二圆轴上表面微体的应力状态图三圆轴下表面微体的应力状态YXa=750应变片b=750100P=80N（1）可得到关于εx、εy、γxy的三个线性方程组，解得：（2）由平面应变状态的主应变及其方位角公式：（3）或（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：（5）由式（2）~（5），可得一点的主应力及其方位角的表达式为：（6）、和的测量可用1/4桥多点测量法同时测出（见图四）
2、圆轴某一截面弯矩M的测量：轴向应力x仅由弯矩M引起，故有：(7)图四RiRi根据广义虎克定律，可得：（8）又:(9)由式（7）
