专利汇可以提供应变应力圆规专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种教学和工程计算方面使用的应变应 力 圆规。本实用新型由坐标板和尺组成,可做材料力学实验室指导教师及实验员的计算工具,也可做有关科研单位结构,电测实验室的计算工具,可以做材料力学课的教具,也可用来求得平面几何图形形心惯性 主轴 位置 及其惯性主矩的大小。,下面是应变应力圆规专利的具体信息内容。
以前在材料力学的教学中,每讲到应力圆及应变圆时,都没有适当的教具。一般的圆规只能在黑板上定性地画应力圆,效果很不好,而且根本无法画应变圆;另外,在应变花电测实验中测出构件表面上一点三个方向的线应变后,要经过繁锁地计算才能求得该点的主应变的大小和方向,既不方便,又容易出错。在工程技术方面,从前在画平面应力状态的应力圆,应变圆,平面图形的惯性矩圆,从而求得主应力大小,方向,最大剪应力大小及方向,任意斜截面上的正应力和剪应力;主应变大小及方向,任何斜截面上的线应变及剪应变,惯性主矩及形心惯性主轴的位置等均没有专用的工具,无法迅速,准确地画出,给工程方面带来许多不变。
本实用新型的目的是通过应变应力圆规的发明,解决在材料力学教学中没有简便而又准确画应变应力专用工具及在工程技术方面没有迅速而又精确地画平面应力状态的应力圆、应变圆、平面图形的惯 性矩圆等计算工具的问题。
本实用新型由坐标板和尺组成。
图1是本实用新型的示意图,也是说明书摘要用图。图2是本图1的A-A剖视图。图3、4是使用说明实例用图。
图1中[1]是坐标板,[2]是主尺,[3]是付尺,[9]是量角器。
图2中[1]是坐标板,[2]是主尺,[3]是付尺,[4]螺杆,[5]螺母[6]是套,[7]是锁紧套,[8]是锁紧螺母,[9]是量角器。
如图示,主尺[2],付尺[3],锁紧螺母[8]通过套[6]联接套装在一起,套[6]又通过螺杆与量角器[9]和坐标板[1]叠装在一起,并通过螺母[5]滑动固定在坐标板[1]的横槽[10]中。主尺[2]用透明材料制成,中间有一长450mm-550mm宽7mm-9mm的用以固定并可沿螺杆[4]滑动的长形通槽,主尺[2]的一端刻有刻度,另一端没有标记。付尺[3]也用透明材料制成,尺上刻有刻度,尺的尾端通过螺杆[4]与主尺成90°垂直联接。主尺[2]可代替直尺及圆规用于画应力圆等;付尺[3]可与主尺配合画应变圆。
本实用新型1可做材料力学实验室指导教师及实验员的计算工具,也可做有关科研单位结构、电测实验室的计算工具。当用应变花电测构件表面一点三个方向上的线应变后,可通过本实用新型迅速、精确地画出其应变圆,从而得到主应变的大小和方向,以克服常规(解析法)方法繁锁且易出差错的缺点。
2、可以做材料力学课的教具。使用本实用新型,在课堂上除能迅速准确地画出应变圆求得主应力大小,方向,任何截面上的正应变和剪 应变外,更可很快地画出应力圆,从而求得主应力大小,方向等有关数据。
3、本实用新型还可用来求得平面几何图形形心惯性主轴位置及其惯性主矩的大小。具有使用简便,做图迅速,求值准确的特点。
仅举画应变圆为例:
当用电测法测得构件表面上一点三个方向线应变(ε0、ε45°、ε90°)时,求该点主应变的大小及方向,如无本实用新型便是很 难画出所求应变圆的。一般只能用解析法求得,不但繁锁,而且在求方向时极易出错。而用本实用新型,可迅速准确地画出应变圆,并求得主应变的方向和大小。具体步骤如下:
已知用直角应变花测受力构件表面上某点处的应变值。
ε0=-267×10-6,
ε50=-570×10-6,
ε90=-79×10-6,求该点主应变的大小及方向。
作图:(如图3示)
1、画出平行纵轴 (γ)/2 并横坐标值分别为ε0、ε45°、ε90°的三条纵向线L0,L45°,L90°,圆心坐标,即C( (ε0°+ε90°)/2 0)
2、找半径:将螺杆[4]固定在圆心C点,主尺[2]及付尺[3]各与L45及L90°两纵向线分别交于D45′和D90′两点,且使CD45′=CD90′,则CD45′或CD90′即为半径。
3、以C为圆心,CD45′为半径画出所求之应变圆。
4、量得:ε1= =412×10-6,a0=55°
ε3= OD3=-600×10-6,a0′=35°
见图4。至此应变圆及主应变的方向及大小均 已求出。
5、应注意的是千万别弄错主应变ε1和ε3的方向。因为所求应变圆在一般情况下与三条线L0,L45,L90各交两点,首先应判断其中哪三点是合乎已知条件的,在此种情况下,我们找出了D0,D45,D90三点是合乎已知条件的,因为CD45°到CD0是顺时针转的90°。CD45到CD90是逆时针转90°(而D45、D0、D90三点却不满足)。而得到正确的三个已知点,再量取α0就不会错了。
实施例:
坐标板[1]用5mm厚有机玻璃制成,大小为500mm×700mm,中 间通槽为8mm×500mm,板面上刻有8×13个方格;主尺[2]用透明的有机玻璃制成,大小为5mm×40mm×500;付尺[3]也用透明有机玻璃制成,大小为5mm×30mm×250mm;螺杆用低碳钢制成,为M8尺寸;套[6]用铜材料制成,φ内8.1mm φ外8.4mm高20mm;锁紧套[7]用铜铝制成,套体上部为M14的螺纹,螺纹高度2mm,套体内径8.5mm,套体低端台阶外圆为φ20mm台阶高2mm;锁紧螺母[8]用钢或铜制成,为M14螺纹;量角器用透明塑料制成,厚度为2mm。
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