電測綜合實驗1：框架結構的應變、應力及內力素測定
一、實驗的目的與要求
1．掌握電測法技術和操作步驟。
2．掌握電測法在工程結構中的運用和分析方法。
二、實驗裝置與儀器
1．載入和測量裝置：硬質鋁合金框架(ly12)、綜合電測實驗架、力感測器和載荷顯示器、萬用表、靜態應變儀。
2．工具：應變計和接線端子、劃針、游標卡尺和三角尺、電烙鐵、焊錫絲和松香膏、502膠水和矽膠、脫脂棉和無水乙醇(丙酮)、剪刀、鑷子、導線、膠布和塑料薄膜等。
三、實驗前的準備工作
1．預習實驗指導書，明確本次實驗的目的、方法和步驟。
2．熟悉與本次實驗有關的基本理論。
3．對實驗中涉及到的儀器、裝置實驗前了解有關儀器的使用說明。
4．必須清楚本次實驗需要記錄的實驗資料專案及資料處理方法，做好記錄**。
四、實驗注意事項
1．本實驗屬於強電實驗，實驗過程中一定要注意用電安全，電烙鐵不用時置入烙鐵架內，在焊接結束後務必拔下插頭，嚴禁空燒。
2．愛護儀器裝置，所有裝置務必輕拿輕放，不得敲打及跌摔。應變儀及載荷顯示器，必須在熟悉儀器使用說明後方可操作，指導老師檢查接橋方案後，才能開始正式實驗。
3．實驗前後必須清點實驗小組領取的裝置、儀器和工具，如發現遺缺壞損及時向指導老師反映。
五、實驗裝置
框架材料為硬質鋁合金，材料常數：彈性模量，泊松比。
六、實驗內容和原理（三選一）
1．測定框架結構t型截面處的形心位置和繞x軸彎矩產生應變大小
1)測定形心位置：t型截面處於雙向彎曲和拉伸組合變形。考慮對稱性，在t型截面前後對稱位置貼片，如圖1.
5所示。用對橋(或串聯電橋)接法抵消繞x軸彎矩影響，得到距離翼緣不同位置處的軸向線應變。框架左右對稱，軸力已知，由測點應變擬合直線並考慮軸力產生線應變大小，插值得到形心位置。
結合理論值分析誤差
2)繞x軸彎矩產生應變大小：取t型截面翼緣處前後應變計按半橋接法測量繞x軸彎矩產生應變大小，並與理論值分析誤差
2．測定工字型截面中性軸處的彎曲切應力和扭轉切應力
在工字型截面中性軸處前後沿與軸線成±45o夾角方向對稱貼片，考慮工字型截面處於彎曲、剪下、扭轉組合變形，且各截面扭矩和剪力處處相同。選擇載入點左右對稱各兩個截面布片如圖1.6所示。
利用兩側截面各4個截面以一定的方式組成全橋，可分別測出兩側截面的彎曲切應力和扭轉切應力大小。根據載入力大小可求出兩種載荷產生切應力的理論值，與實驗值比較並分析誤差。
3．測定工字型截面彎曲正應力沿軸線分布規律並得到載入點和剛結點處彎矩大小
在工字型截面一側上下翼緣選擇4個截面貼軸向片(上下對稱，共8片)，如圖1.7所示。將上下對稱點組成半橋，可分別求出各截面的最大彎曲正應力，擬合直線。
以載入點和剛結點軸線位置座標帶入該直線方程，可分別求出兩位置處的最大彎曲正應力。考慮工字型截面引數，可計算出兩截面的彎矩。對框架解超靜定可求出兩截面彎矩的理論值，與實驗值比較並分析誤差。
七、實驗方法與步驟
1．實驗前按選定實驗內容確定布片方案(貼位置、數量、接橋等)。
2．按附錄「a3電測法布片操作過程和注意事項」進行貼片及焊線。
3．對必要的框架尺寸和布片位置進行測量並記錄
4．按圖1.2～圖1.4進行試驗架、框架、連線件、感測器的安裝和除錯。
5．測試電橋的連線，應變儀的檢查、應變計靈敏度係數設定和初始調零。
6．等量逐級載入法進行實驗並記錄資料(δf＝1kn），最大載荷。
八、實驗報告要求
1．實驗內容：必要的結構尺寸及簡圖、應變片位置及布片簡圖、組橋方案及測量原理分析。
2．自行設計**記錄實驗資料，並處理結果，對於需擬合直線的內容，可採用origin、execl或手算的方法得到。需給出擬合方程、線性相關係數及擬合效果圖。
3．計算理論值，與實驗值相比較，計算誤差值。
4．實驗環節中可能引起誤差的因素分析，提出降低測試誤差的建議。
電測綜合實驗2：桁架結構的內力素測定
一、實驗的目的與要求
1．掌握電測法技術和操作步驟。
2．掌握電測法在工程結構中的運用和分析方法。
3．掌握複雜內力素測定和計算方法。
二、實驗裝置與儀器
1．載入和測量裝置：硬質鋁合金桁架(ly12)、綜合電測實驗架、力感測器和載荷顯示器、萬用表、靜態應變儀。
2．工具：應變計和接線端子、劃針、游標卡尺和三角尺、電烙鐵、焊錫絲和松香膏、502膠水和矽膠、脫脂棉和無水乙醇(丙酮)、剪刀、鑷子、導線、膠布和塑料薄膜等。
三、實驗前的準備工作
1．預習實驗指導書，明確本次實驗的目的、方法和步驟。
2．熟悉與本次實驗有關的基本理論。
3．對實驗中涉及到的儀器、裝置實驗前了解有關儀器的使用說明。
4．必須清楚本次實驗需要記錄的實驗資料專案及資料處理方法，做好記錄**。
四、實驗注意事項
1．本實驗屬於強電實驗，實驗過程中一定要注意用電安全，嚴格遵守操作規程。
2．愛護儀器裝置，必須在熟悉儀器使用說明後，接線或者布置方案得到指導老師的檢查認可後，才能通電開始實驗。
3．實驗前後必須清點實驗小組領取的裝置、儀器和工具，如發現遺缺壞損及時向指導老師反映。
五、實驗裝置
桁架材料為硬質鋁合金，材料常數：彈性模量，泊松比。截面為雙拼等邊角鋼l30×3。
截面相關幾何引數：
1)橫截面面積：
2)形心位置：
3)截面對形心主軸的慣性矩：
六、實驗內容和原理
1．桁架各桿內力素
由於桁架各桿通過螺栓連線，具有位移和轉動約束，因此對於單根桿件，存在全部6種內力素(軸力、剪力、剪力、彎矩、彎矩、扭矩)，考慮結構受力對稱性，扭矩可以忽略，各內力素如圖2.5所示。
2．布片方案
如圖2.6所示，均採用軸向應變計，距離l1、l2、b1、b2自定，以布片方便且距離盡可能大為宜。注意同一截面各應變計的位置l1必須準確，b1、b2如有偏差需準確測定。
3．螺栓連線處各內力素測試及計算原理
1)每個載荷水平下，採用1/4橋同時測量所有測點的應變
2)軸力：由同一截面各邊兩點線應變插值得到軸與截面交點處的軸向應變，兩交點處產生的應變為0，產生的應變正負相反，可疊加消除其影響。兩位置測量的軸力值進行比較，誤差小於5%時，則平均得到最終測試值。
3)彎矩：由於2)中得到的軸與截面交點處的軸向應變僅由和產生，則兩者相減即抵消軸力的影響，可計算出彎矩，由兩位置彎矩插值得到螺栓連線點處的彎矩、。
4)剪力：3)中兩螺栓處、數值差即剪力產生，由此得到其數值(也可以直接根據兩測點截面得到的差直接計算)。
5)彎矩：由於截面不存在關於軸對稱的點，因此無法直接測量其數值，但由於軸力已經測得且精度較高，則可由同一截面各邊兩點測量應變插值得到端點處應變，將兩端點應變減去軸力影響，並相加抵消彎矩影響，最終可計算兩測點截面的彎矩，由兩位置彎矩插值得到螺栓連線點處的彎矩、。
6)剪力：3)中兩螺栓處、數值差即剪力產生，由此得到其數值(也可以直接根據兩測點截面得到的差直接計算)。
7)注意應以形心主軸為座標系重新計算各點座標並進行插值。
七、實驗方法與步驟
1．實驗前將待測桁架杆拆除，按選定實驗內容確定布片方案(貼位置、數量、接橋等)。
2．按附錄「a3電測法布片操作過程和注意事項」進行貼片及焊線。
3．對必要的布片位置進行測量並記錄。
4．妥善組裝桁架，並按圖2.3～2.4進行試驗架、框架、連線件、感測器的安裝和除錯。
5．測試電橋的連線，應變儀的檢查、應變計靈敏度係數設定和初始調零。
6．等量逐級載入法進行實驗並記錄資料(δf＝1kn），最大載荷。
八、實驗報告要求
1．實驗內容：必要的結構尺寸及簡圖、應變片位置及布片簡圖。
2．自行設計**記錄實驗資料並處理結果，對於需擬合直線的內容，可採用origin、execl或手算的方法得到。需給出擬合方程，各內力素的計算過程(含公式)。
3．計算軸力理論值，與實驗值相比較，分析誤差。
4．給出各內力素隨載荷變化的曲線圖，並對其進行分析解釋。
電測綜合實驗3：孔邊應力集中係數測定
一、實驗的目的與要求
1．熟悉掌握工程電阻應變測試的步驟和方法。
2．理解彈性力學和材料力學中應力集中的概念意義。
3．理解應力集中在工程構件中的重要影響。
二、實驗裝置與儀器
1．載入和測量裝置：開孔硬質鋁合金(ly12)板、綜合電測實驗架、力感測器和載荷顯示器、萬用表、靜態應變儀。
2．工具：應變計和接線端子、劃針、游標卡尺和三角尺、電烙鐵、焊錫絲和松香膏、502膠水和矽膠、脫脂棉和無水乙醇(丙酮)、剪刀、鑷子、導線、膠布和塑料薄膜等。
三、實驗前的準備工作
1．預習實驗指導書，明確本次實驗的目的、方法和步驟。
2．熟悉與本次實驗有關的基本理論。
3．對實驗中涉及到的儀器、裝置實驗前了解有關儀器的使用說明。
4．必須清楚本次實驗需要記錄的實驗資料專案及資料處理方法，做好記錄**。
四、實驗注意事項
1．本實驗屬於強電實驗，實驗過程中一定要注意用電安全，嚴格遵守操作規程。
2．愛護儀器裝置，必須在熟悉儀器使用說明後，接線或者布置方案得到指導老師的檢查認可後，才能通電開始實驗。
3．實驗前後必須清點實驗小組領取的裝置、儀器和工具，如發現遺缺壞損及時向指導老師反映。
五、實驗裝置
平板材料為硬質鋁合金，材料常數：彈性模量，泊松比。
六、實驗內容和原理
1．布片方案：如圖3.4所示，在孔一側距中心不同位置沿軸向貼片，其中1位置盡量靠近孔邊，其餘位置可根據操作空間適當分散，如孔一側距離過小，也可採用兩側不同位置貼片。
共選擇4位置，每位置正反對稱位置均貼片。另在載入點和孔中間位置5沿軸向正反對稱貼片。將各位置板正反對稱位置兩應變計按對橋接法抵消彎曲效應。
測量並記錄相關結構尺寸和應變計位置引數。
2．應力集中係數k計算方法
按八中彈性力學分析結果，圓孔邊軸向應力與該點到圓心距離具有如下函式關係
3.1)
應力——應變符合胡克定律，因此對於各點測量的應變值可按上式由最小二乘法擬合得到a、b、c。進而推算出孔邊應力，5位置測量應變可計算無應力集中時板中軸向均布應力
3.2)
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