薄壁圓柱

主要功能與特色

此裝置主體為一個安裝在堅固框架中的薄壁鋁製圓柱，框架支撐圓柱的方式使其能沿軸線自由移動，圓柱內充滿液壓油。為了讓圓柱產生應力，學生使用手動液壓泵為油液加壓。圓柱表面的應變計用於測量應變，而壓力錶與電子感測器則用於測量液壓壓力。

學生可以在兩種端點條件下測量圓柱應變：

• 開放端（Open end）：圓柱不承受軸向荷重，因此沒有直接的軸向應力。

• 封閉端（Closed end）：圓柱承受軸向荷重，因此存在直接的軸向應力。

學生可以使用框架上的手輪來設定這些端點條件。

進行實驗時，學生選擇封閉端或開放端條件。他們將儀表歸零，並使用泵浦為圓柱加壓。在增加壓力的過程中，分階段記錄讀數。結果可以透過內建顯示器與壓力表手動記錄並繪圖。亦可選購 TecQuipment 的多功能數據採集系統 VDAS® 來擷取數據、繪製相關圖表並匯出資料。接著，他們將實驗結果與利用應力與應變理論計算出的數值進行比較。

薄殼圓柱裝置隨附使用指南，內容包含設備詳細資訊、詳細實驗步驟、理論與結果。

TecQuipment 的 多功能數據採集系統 VDAS®，讓您能夠在電腦上對所有重要讀數進行精確的即時數據擷取、監測、顯示、計算與製圖。

學習成果

• 縱向應力、環向（或周向）應力、徑向應力與雙軸應力

• 圓柱在開放端與封閉端條件下的行為

• 應變計的使用方法

• 應力應變關係以及圓柱材料的楊氏模數值

• 間接應變與應力

• 圓柱材料的卜松比 (Poisson’s ratio) 值

• 利用莫爾圓 (Mohr’s circle) 計算圓柱內任一位置的剪應變

• 使用「疊加法」找出主應變

• 雙軸應力系統的影響

• 實驗中的誤差來源

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