外压及内压薄壁容器应力测定实验是材料力学、压力容器设计和工程应用等领域中的重要实验，旨在通过实际测量了解容器在内外压力作用下的应力分布规律，为容器的优化设计、强度评估和安全运行提供理论依据和实验数据支持。以下是对该实验的详细介绍：
一、实验目的
应力分布测定：实测封头（如椭圆封头、球形封头、锥形封头和平板封头）在内压和外压作用下的应力分布规律。
理论验证：验证薄壁容器应力计算的理论公式，理解容器在内外压力作用下的力学行为。
技能提升：掌握应力电测法的实验操作技能，包括应变片粘贴、灵敏系数和横向效应系数的测定，以及电阻应变仪等仪器的工作原理和使用方法。
二、实验装置与设备
外压及内压薄壁容器应力测定实验装置通常由以下几个部分组成：
容器主体：包括不同形式的封头（如椭圆封头、球形封头、锥形封头和平板封头）和圆筒体，容器主体材料通常为高强度、耐压性良好的不锈钢。
压力加载系统：用于向容器内部或外部施加压力，包括手动试压泵、加压泵等。
应力测量系统：主要由电阻应变仪、应变片、数据采集系统等组成，用于测量容器壁面的应变值，并根据广义虎克定律换算成相应的应力值。
辅助设备：如压力表、温度变送器、安全阀、不锈钢阀门和管件等，用于监测实验过程中的压力、温度等参数，并确保实验安全进行。
实验装置的具体配置可能因实验需求而异，但通常包括不锈钢球形封头、椭圆形封头实验容器、不锈钢平板封头、锥形封头实验容器、不锈钢立式容器、压力变送器、压力表、手动试压泵、应变仪和控制柜等（参考文章1、4）。实验装置大小适中，操作方便，且自动化程度高、技术性能稳定（参考文章1、4）。
三、实验原理
应力计算：薄壁压力容器主要由封头和圆筒体两个部分组成，由于各部分曲率不同，在它们的连接处曲率发生突变，导致应力分布复杂。实验通过测量容器壁面的应变值，并利用广义虎克定律换算成相应的应力值。
电阻应变仪原理：电阻应变仪将应变片电阻的微小变化用电桥转换成电压或电流的变化，从而测量出应变值。应变片粘贴在容器壁面上，随容器的变形而变形，其电阻值的变化反映了容器壁面的应变情况。
四、实验步骤
实验步骤通常包括以下几个方面：
实验准备：检查实验装置的气密性，确保各部件连接紧密无泄漏；按照实验要求装填或安装实验所需的材料和设备；开启数据采集系统，准备记录实验数据。
应变片粘贴：根据封头的应力分布特点，在容器壁面选定测点并粘贴应变片。应变片粘贴前需进行表面打磨、划线和清洗脱脂处理，以确保粘贴质量。
仪器连接与调试：将应变片与电阻应变仪连接，并进行仪器调试和预调平衡，确保测量系统正常工作。
压力加载与测量：启动压力加载系统，逐渐增大容器内部或外部的压力，并实时记录各测点的应变值。在加载过程中需注意观察容器的变形情况，确保实验安全进行。
数据处理与分析：实验结束后，将采集到的数据进行处理和分析，计算出各测点的应力值，并绘制应力分布曲线。同时与理论计算值进行比较，分析误差产生的原因。
五、实验注意事项
安全操作：严格遵守实验室安全规程，佩戴好个人防护装备。在压力加载过程中需注意观察容器的变形情况，一旦发现异常立即停止加载并采取相应措施。
精确测量：确保测量系统的稳定性和精确性，避免因仪器误差或操作不当导致实验结果的偏差。
数据记录：认真记录实验过程中的各项数据，确保数据的完整性和准确性。同时做好实验记录表的填写工作，方便后续的数据处理和分析。
通过外压及内压薄壁容器应力测定实验，可以深入了解不同材料、不同结构形式的薄壁容器在内外压力作用下的应力分布特点，为容器的优化设计、强度评估和安全运行提供重要的理论依据和实验数据支持。同时该实验也可用于教学领域帮助学生直观了解容器应力测定的基本原理和实验方法提高实践能力和综合素质。