压杆稳定实验doc
压杆稳定实验
一、实验目的
1.了解对于轴向受压细长压杆，压杆的破坏并非是由材料强度不够所引起。 2.观察细长压杆，在轴向压力作用下会出现急剧变弯，而丧失原有直线平衡状态的现象。
P3.用电测法确定两端铰支约束的细长压杆的临界力。 cr
P4.理论计算细长压杆的临界力并与实验测试值进行比较。 cr
二、实验仪器和设备
1(TS3861型静态数字应变仪一台;
2(NH-10型多功能组合实验架一台;
矩形截面细长压杆一根(已粘贴应变片)。 3.
三、实验原理及方法
NH-10型多功能组合实验架参见第四章介绍，压杆稳定实验装置由电子测力仪、加载手
轮力传感器、V型上压头、V型下压头、旋转功能切换外伸臂及矩形截面压杆等组成。
Lhb压杆材料为弹簧钢，压杆截面高度=2.9mm，压杆截面宽度=20mm，长度l=300mm
2E见图3-13，弹性模量=210GN/m
2EI,minPP对于两端铰支的轴向受压的细长压杆而言，其临界压力为。 ,crcr2L若以压杆的轴向压力为纵坐标，压杆中心点的横向挠度为横坐标，压杆下端0点为坐标
原点如图3-14(a)
图3-13
图3-14
PP则理论上说当压杆所受轴向压力小于试件的临界压力时，细长压杆将保持直线平cr
衡状态，而处于稳定平衡状态，为图中线段OA图3-14(C)。 P,f
PP当杆的轴向压力?，杆件因丧失稳定而弯曲，P-f图中为AB段，在实际的实验过cr
程中，由于诸多原因，即使在压力很小的情况下杆件也会发生微小弯曲，因此压杆事实上是处于微弯平衡状态，利用贴在压杆两则的电阻应变片R和R组成半桥测量线路，可以测出12
p,,压杆在轴向压力作用下的弯曲程度，即可由图取代p-f图，参照3-14(C)，用来测弯
定压杆的临界载荷，在轴向压力较小时，由于压杆在微弯状态，因此弯曲应变变化不大，当
Pp,,轴向压力接近压杆的临界力时，压杆的弯曲变形急剧增加，图为3-14中C图的cr弯
PCD段，CD段是以AB为其渐近线的，因此通过描绘曲线OCD可以测出压杆的临界力。(注cr
,,意:实验中，为不破坏压杆的反复使用，应控制轴向压力使得压杆的弯曲应变?1000μ)。
可以导出压杆的弯曲应变,与压杆中心点横向挠度之间具有如下关系式; M
EI2minf ,,MPh
四、实验步骤
1.将压杆安装在V形的上、下压头之间，并注意对好中心线;
2.将应变片R R按3-13(b)的方式接入应变仪TS3861中; 12
3.将应变仪按所使用的应变片灵敏系数和应变片电阻值进行正确设置;
P4.在压杆上稍加一点轴向压力(10N)，作为初始轴向压力; 0
P5.在轴向压力为时将应变仪置零(也可记录初始的应变读数); 0
6.根据实验前对临界力的估计，在轴向力小于估计临界力P值的80%以内，分大等级cr
值80%以上时，分小等级力加载(一般分6级)，并记录每级的读数应变，在估计临界力Pcr
,,力加载，(一般约为大等级力的1/5,1/4)，直到弯曲应变的读数值,=1000μ为止; d7.根据弯曲应变值描绘曲线，并找出所描曲线CD段的渐近线，确定临界力P的测试值; cr五、实验结果处理
1.自行设计实验数据记录表;
p,,2.根据实验数据描绘曲线; 弯
P3.确定曲线CD段的渐近线，从而确定临界力的测试值。 cr
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