5. 确认载荷完全卸掉后，关闭仪器电源，整理实验台面。 附表 序号 接桥方式 R1/R2R应变仪读数值 桥臂系数 备注 R6 、R7为电桥中固定电阻（应变仪机内电阻），R为补偿电阻 1 R6R7?x 1 R1/R2R5同上 2 R6R7?1????x ≈1.26 R1/R2R3/R4同上 3 R6R72?x 2 R1R2同上 4 R6R70 0 R1R3 5 R4R24?x 4 附表1 （实验数据） 组桥方式 No.1 No.1 No.1 平均值 1/4桥 半桥 全桥 六、实验结果处理 将实验数据进行处理，并验证是否符合附表1中所提供的桥臂系数。
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实验十 电阻应变片横向效应系数测定实验
一、实验目的
1. 学会一种测定应变片横向效应系数的方法 2. 练习使用静态电阻应变仪
二、实验仪器和设备
1. 贴有应变片的等强度梁，补偿块 2. XL2118A系列静态电阻应变仪 3. 游标卡尺、钢板尺
三、实验原理
在等强度梁表面上轴向和横向贴有两个应变片（见图1）R1和R5，当等强度梁受力而弯曲时应变片1受拉应变?1，应变片5因泊松效应受压应变?5???1。
R1R5R3R2R4图1等强度梁上贴片图
??R???R?
用电阻应变仪分别测量其相对电阻变化??，有下列公式： ?和?RR??1??5??R????K仪??1仪?kL?1?KB(???1)?kL?1?KB?5 ?R?1??R????K仪??5仪?kB?1?KL(???1)?kL?5?KB?1
R??5??R?其中K仪为电阻应变仪灵敏系数设定值（一般令K仪?2.00），假设测量两个应变片的?? 时
R??K仪放在相同位置。
KL为应变片纵向灵敏系数。
KB为应变片横向灵敏系数。
?为梁材料的泊松比，已知??0.26。
应变片的横向效应系数H?KB，上两式相除，得下式：
KL?1仪KL?1(1??H)1??H?? ?5仪KL?1(???H)H??由此可解得：
?H????1仪＝?1－?H??5仪
H??1仪??5仪?＝?5仪＋??1仪
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H??5仪???1仪?100%
?1仪???5仪其中 如?1仪为正，则?5仪为负
等强度梁参考参数：
梁的极限尺寸 L?B?h?526?35?9.3mm 梁的工作尺寸 l?B?h?410?35?9.3mm 梁的断面应力 ??24.4MPa（30N） 梁有效长度段的斜率 tga?0.0426
四、实验步骤
1. 设计好本实验所需的各类数据表格。
2. 拟订加载方案。估算最大载荷Pmax(该实验载荷范围≤30N)，加载20N。
3. 实验采用多点测量中半桥单臂公共补偿接线法。将等强度梁上选取的测点应变片按序号接到
电阻应变仪测试通道上，温度补偿片接电阻应变仪公共补偿端。
4. 按实验要求接好线，调整好仪器，检查整个测试系统是否处于正常工作状态。
5. 实验加载。加载前。电阻应变仪进行平衡，然后加载，依次记录各点应变仪的读数。见附表
1
6. 作完实验后，卸掉载荷，关闭仪器电源，整理好所用仪器设备，清理实验现场，将所用仪器
设备复原，实验资料交指导教师检查签字。
五、注意事项
1. 测试仪未开机前，一定不要进行加载，以免在实验中损坏试件。 2. 实验前一定要设计好实验方案，准确测量实验计算用数据。
3. 加载过程中一定要缓慢加载，不可快速进行加载，以免超过预定加载载荷值，造成测试数据
不准确，同时注意不要超过实验方案中预定的最大载荷，以免损坏试件；该实验最大载荷20N。 4. 实验结束，一定要先将载荷卸掉，必要时可将加载附件一起卸掉，以免误操作损坏试件。 5. 确认载荷完全卸掉后，关闭仪器电源，整理实验台面 附表1 （实验数据）
片号 纵向1（?1仪） 横向5（?5仪） 载荷（N） 平均?仪 计算H% 六、实验结果处理 ? 将实验数据带入公式 H?5仪
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＋??1仪?100％ 计算电阻应变片横向效应系数
?1仪＋??5仪实验十一 静定桁架结构设计与应力分析实验
一、实验目的
1. 了解静定桁架结构的受力特点与工程应用
2. 了解静定桁架不同搭接方式对各杆件受力的影响，进一步掌握电测法 3. 通过实验结果与理论计算的比较分析，认识工程杆件受力的多因素影响
二、实验仪器设备与工具
1. 材料力学组合实验台
2. 桁架设计杆件、连接件，加载附件等 3. XL2118A系列静态电阻应变仪 4. 游标卡尺、钢板尺及扳手等
三、实验原理与方法
利用实验台配套的杆件和连接件，搭接一个7节点悬臂桁架或12节点的简支桁架，说明它们的工程背景；测量各杆件的应变，计算所受的轴力；选择合适的方法计算各杆轴力并和实测结果对比。
在试验台直角刚架的立柱上设有3个安装支座位，其中下方的两个为桁架搭接准备。实验台提供两个沿±45°和0°方向开槽的半圆形支座，等角度分布的8槽口梅花形连接盘及与之匹配的两种长度的桁架杆件。将半圆形支座安装在
立柱上，调整并固定刚架上的两个水平调整螺栓，使得刚架不能转动，便可从支座开始一次搭接不同结构和节点数量的悬臂桁架。由于上部支座位到下一个支座位的距离刚好为下边两个支座间距的两倍，配合这个支座的使用，可以设计处更多形式的悬臂桁架，图1所示为其中的两种形式。 图1 悬臂桁架结构示意图 图2 简支桁架结构示意图
如果联合使用左右两个刚架，并将悬臂刚架固定端约束适当解除，便可设计出各种形式的简支梁桁架或屋架，如图2所示。
为了克服试件的初弯曲和连接件的约束影响，在每根桁架杆中间的两侧贴有两个应变片，测量时取两个应变片的平均值为杆件的应变值。
加载时，要将刚架推到合适的位置并进行固定。由于载荷通过两个对称的下拉杆传递过来，并经上横梁进行分配，设计结构的载荷必须对称施加，即如果是单点加载，必须将加载点推至实验台的正中，如果是两点加载，必须让两个加载点对称。
桁架的内力理论分析采用“节点法”或“截面法”均可。“节点法”从已知力开始，逐个节点分析，直至求出各杆轴力；“截面法”一次可以求得桁架截面上3个杆的截面内力。以上两种方法具体可以查阅有关教科书进行计算。
桁架杆件外形尺寸如图3所示。
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横竖杆外形尺寸 斜杆外形尺寸
斜长杆外形尺寸
图3 桁架杆件外形尺寸示意图
四、实验步骤
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
附表1 （试件相关参考数据）
试件相关参数 长斜杆长度 短斜杆长度 横杆及竖杆长度 桁架杆直径 桁架节点数 弹性模量 泊 松 比
附表2 （实验数据） 载荷 N 试 P △P - 37 -
了解实验台的结构，检查和熟悉各种配件，设计桁架的结构形式和加载方案，并画出简图。 制定加载与测试方案，设计数据记录表格。
调整刚架的姿态，使立柱垂直并加以固定，准备好桁架所需杆件、连接件及所用工具。
按设计方案安装和换装制作，依次搭接桁架。搭接过程中注意盖好连接件的盖板，在支座处加以固定，防止穿孔螺钉单剪受弯。
按加载方案设计将刚架推至适当位置，选择合适的上拉杆附件，连接到上横梁上，保证载荷对称。
可以采用公共补偿的半桥单臂（1/4桥）接法，将各应变片接入XL2118A系列静态电阻应变仪，并接入测力用载荷传感器。
接好应变测试桥路和载荷传感器连线，调整好应变仪的状态。 等增量分级加载和测试，记录数据。
卸掉载荷，关闭应变仪，拆卸桁架，各杆件和零部件整理归位，摆放整齐，并将所用应变仪及各种设备复原，经指导老师检查合格后结束实验。
l1=270mm l2=122mm l2=78mm D=8mm K= E = 206 GPa μ= 0.26 ?p