在试件偏心外侧面：
????NMN6F?e?H????AWBH?bhBH3?bh3 （1）
??1?N6F?e?H?????????EE?BH?bhBH3?bh3?在试件偏心侧面
?????NMN6F?e?H????AWBH?bhBH3?bh3 （2）
???1?N6F?e?H??????????EE?BH?bhBH3?bh3?试件应变片的布置方法，如图10-1所示。R1和R2分别为试件两侧面上的两个对称点，则可测得
?1?????N??M （3）
?2??????N??M式中：?N为轴力引起的拉伸应变；?M为弯矩引起的应变。
利用以上关系式，根据桥路原理，采用不同的组桥方式（见电测法的基本原理），即可分别测出与轴向力及弯矩有关的应变值。从而进一步求得弹性模量E、偏心距e、最大正应力和分别由轴力、弯矩产生的应力。 四、实验步骤
1．设计好本实验所需的各类数据表格。 2．测量试件尺寸。
3．在微机控制电子万能实验机上选择偏心压缩实验方案。
4．根据实验要求，采用合适的组桥方式接线，调整好所用的仪器和设备。 5．正式实验，记录各级载荷时应变仪读数应变ε，并随时检查应变仪的读数变化量?ε是否符合线性变化。实验至少重复两次。
6．完成全部实验内容后，卸掉载荷，关闭电源，拆线整理所用仪器、设备，清理现场，将所用仪器设备复原。数据经指导教师检查签字。
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五．注意事项
1．本实验为非破坏实验，注意不要损坏试件。
2．施加载荷时，应保证载荷作用位置的准确。 六．数据处理及实验报告
1．测定弹性模量E：根据所测轴力产生的应变εN，确定弹性模量E为
E?F （4）
?BH?bh??N2．测定偏心距e：将所测弯矩产生的应变εM及所求弹性模量E代入弯曲正应力公式后得
EWZ?ME(BH3?bh3)?M （5） e??F6FH3．应力计算：将所测得的εN，εM及由轴力弯矩共同产生的最大正应变εmax，分别代入
??E? （6）
即可分别求得由轴力、弯矩所产生的应力和最大正应力的实验值。再根据叠加原理，计算出理论值，两者进行比较，计算出它们的相对误差。
4．按规定格式写出实验报告。 七．思考题
可采用哪些不同桥路来测得εN，εM，各种桥路哪种测出的误差小，为什么？
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实验十一 组合结构应力测试实验
一．实验目的 ：
1．学习多点测试的基本原理和方法。 2．掌握结构的应变测试原理。 二．设备与仪器
1．微机控制电子万能实验机。 2．静态电阻应变仪。 3．桁架模型。 三．实验原理和方法
结构是由构件按照一定方式组成的承受荷载的体系，从几何角度看，结构可分为三类：杆件结构，板壳结构，实体结构。在本实验中，采用平面框架模型作为测试对象，它是由许多杆件按一定规律，通过节点连接而成的平面桁架结构，属于平面杆件结构的一种。
实验装置和测试方法：试件加载方式设计两种，其受力简图见图11-1，
（a） (b)
图 11-1
选择部分杆件贴片，弦杆上下对称选三个截面贴片，腹杆左右对称选三个截面贴片,其布片方式见图11-2
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图 11-2
五．实验步骤及注意事项
1．设计加载方案，输入微机控制电子万能实验机。 2．测量结构尺寸。
3．将各点导线按测试要求设计桥路，接入电阻应变仪，调试各点，准备测试。 4．选取不同点加载，测得各点εN ，εM ，然后由计算公式求得各截面轴力和弯矩。 六．数据整理和实验报告
1．计算各截面轴力的实验值：
FN?EA??N （1）
2．计算各截面弯矩的实验值：
FM?EWZ??M （2）
3．按规定格式写出实验报告。 七．思考题
1．在桁架模型测试中，为什么有些杆件产生拉应变？有些杆件产生压应变？ 2．当桁架在不同结点加载时，对各杆件应变产生那些影响？ 3．当支座形式发生变化时，对桁架应力分布有哪些影响？ 4．如何考虑桁架结构的稳定问题？
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实验十二 金属轴件的高低周拉、扭疲劳演示实验
一．实验目的和要求
1．了解金属材料S—N曲线的测试方法。 2．了解金属材料疲劳性能测试的有关试验设备。 3．观察金属疲劳破坏断口形貌的特征。 二．实验设备和仪器
1．高频疲劳实验机。 2．微机控制扭转疲劳试验机。 3．拉扭组合疲劳试验机。 三．实验原理和方法
金属材料在交变应力长期作用下发生局部累计损伤，经一定循环次数突然发生断裂的现象称做疲劳破坏。疲劳破坏是一个裂纹形成、扩展、直至最终断裂的过程。在工作应力超过疲劳极限σr时，由于循环应力的反复交变，构件上应力最大或材料最薄弱的地方首先形成微裂纹，随着循环次数的增加，裂纹按一定速率逐渐扩展，而构件的承载面积逐渐减少，当裂纹面上的应力达到材料的断裂强度时，就突然发生断裂。裂纹扩展时，高应变塑性区只限于裂纹尖端附近。断裂时，宏观上没有明显的塑性变形，因此表现为脆断。疲劳断口明显地分成光滑区（裂纹扩展区）和粗糙区（最后断裂区）。
图 12-1
疲劳断裂破坏常在没有任何先兆的情况下突然发生，具有很大的危险性。灾难性的疲劳破坏事故引起广泛关注并推动疲劳研究工作不断深入。经过长期的研究，材料
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