压杆稳定实验方法

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1、压杆稳定的实验方法一、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。3.用电测法确定两端铰支约束的细长压杆的临界力。4.理论计算细长压杆的临界力并与实验测试值进行比较。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；3.矩形截面细长压杆一根（已粘贴应变片）。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

2、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。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见图1，弹性模量=210GN/m2对于两端铰支的轴向受压的细长压杆而言，其临界压力为。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2（a）图1图2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衡状态，而处于稳定平衡状态，为图中线段OA图2c。当杆的轴向压力≥，杆件因丧失稳定而弯曲，P-f图

3、中为AB段，在实际的实验过程中，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R1和R2组成半桥测量线路，可以测出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2（C），用来测定压杆的临界载荷，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2中C图的CD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。（注意：实验中，为不破坏压

4、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；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R1R2按1（b）的方式接入应变仪TS3861中；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；4.在压杆上稍加一点轴向压力（10N），作为初始轴向压力；5.在轴向压力为时将应变仪置零（也可记录初始的应变读数）；6.根据实验前对临界力的估计，在轴向力小于估计临界力值的80%以内，分大等级力加

5、载（一般分6级），并记录每级的读数应变，在估计临界力值80%以上时，分小等级力加载，（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；7.根据弯曲应变值描绘曲线，并找出所描曲线CD段的渐近线，确定临界力的测试值；五、实验结果处理1.自行设计实验数据记录表；2.根据实验数据描绘曲线；3.确定曲线CD段的渐近线，从而确定临界力的测试值。