一、 实验目的：
1.掌握焊接接头横截面上由于工艺缺陷如未焊透等原因引起的工作应力分布不均匀性和应力集中现象；
2.了解焊缝横截面几何形状的改变对于接头工作应力分布的影响；
3.复习电测应力的原理和方法，以及有关仪器的使用方法。
二、 实验仪器设备：
1. 万能拉伸试验机；
2. 静态电阻应变仪；
3. 多点预调平衡箱；
4. 模拟焊接接头；
5. 专用拉伸夹头；
6. 电阻应变片及导线。
三、 实验原理：
确定接头截面上工作应力分布的基本方法可大致分为三类：弹性力学方法、数值分析方法和实验应力分析方法。弹性力学方法是确定焊接接头横截面上应力分布不均匀性的精确方法，原则上可以求解任意截面形状的应力分布问题，但当截面形状教复杂时，偏微分方程的求解变的十分困难，因此弹性力学方法在实际应用上受到限制，只有在截面几何形状比较简单时才容易求得精确的解。
数值分析方法是随着电子计算机技术的发展而产生的，有有限元和边界元等方法。有限元的基本思想是将连续的受力物体离散为在有限个节点上相互连接的有限个单元的结构物，求出结构物的解作为受力物体的近似解；边界元的基本思想是将偏微分方程转化为边界积分方程，建立物体边界量与内部量的关系，对物体的边界离散化，求得受力物体的近似解。数值分析方法已成为复杂形状的接头应力分析的有效手段。
实验应力分析方法就是用实验的方法对实际受力物体或模型进行应力、应变或位移的测定。实验方法既要以理论方法为指导，又为理论方法或计算结果提供验证。
四、 实验内容：
本实验采用电测法对模拟焊接接头截面形状的试板进行接头工作应力分布的测定。电测法在材料力学课程中已作过详细的介绍，其基本原理是将敏感元件――电阻应变片粘贴到受力构件或模型上需要测量的部位，这样当构件或模型受力变形时，电阻应变片和构件一起变形，应变片敏感栅的长度和截面均发生改变，从而应变片的电阻值发生改变。用电阻应变仪测出应变片电阻值的变化即可得到被测部位的应变值，然后根据虎克定律求出被测部位的应变值。
本实验用的试板可以看作是从实际接头取出的一薄切片，然后放大所得到的接头模型。如图2-1所示：
图2-1 试板示意图。
通常由于实际接头z向尺寸较大，接头的应力状态为平面应变状态，而切片模型的z向尺寸较小，模型处于平面应力状态，由弹性力学平面问题的理论可知，这二类问题在数字处理的形式上是完全一致的。
五、实验步骤及注意事项：
1．将试板装夹在拉伸试验机上。
2．把各测点应变片和补偿片的连接导线按全桥或半桥电路接到多点预调平衡箱上，确认电路无误，接通应变仪电源；
3．在拉伸机上施加预载荷p1，进行各测点的预调平衡。在施加末载荷p2，则工作载荷p= p2 －p1；再通过应变仪上刻度盘读出各测点的应变数值并作好记录。实验完毕后，卸掉载荷。
1．计算各测点的应力数值；
2．绘出各截面上的应力分布曲线，并计算应力集中系数kt＝δmax/δm。式中δmax是截面上的峰值应力，δm为截面上的平均应力；讨论kt与载荷p2的大小有无关系，为什么？
3．简述接头几何形状、焊接缺陷对接头工作应力分布的影响。
4．通过对本实验结果和有关资料的比较，分析其异同的原因。
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