矩形梁纯弯曲时正应力 分布电测实验

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1、矩形梁纯弯曲时正应力 分布电测实验制作人:熊莉实验目的1、测量纯弯曲梁上应变随高度变化的规律,验证平面假设的正确性2、学习使用电阻应变仪仪器设备1、DST—2多功能实验台2、YD—88C便携式超级应变仪3、PS—20预调平衡箱4、AMPV—ID高精度测量显示仪DST—2多功能实验台实验全镜实验原理矩形梁高度为40mm,厚度为12mm,简支于A、B两点,在对称的C、D两点上有一个加载横梁,我们通过加载手轮使加载横梁受力,荷载为P。在矩形梁的C、D两点分别承受1/2P的荷载。首先,我们来看矩形梁由剪力图得到C、D段剪力为零,因此我们

2、认为矩形梁C、D段处于纯弯曲状态,遵循虎克定律。弯矩为一常量M=×170梁的受力图、剪力图及弯矩图如右图所示:为了测量应变随试件截面高度的分布规律,我们在纯弯曲梁C、D段上任取一个截面,确定5个测点。这里,中性轴为z轴,y轴向下其中,y1=-20mmy2=-10mmy3=0mmy4=10mmy5=20mm现在,确定了测点坐标后,根据纯弯曲时的正应力公式:σ=式中,M为横截面上的弯矩,I为梁横截面对中性轴z的惯性矩,y为各测点的坐标。其中,M=x170mm这样,我们可以测出5个测点的理论正应力:σ=它们是随着测点坐标y而变化的在实验

3、室,我们用实验的方法,测出这5个测点的实际正应力因为C、D两点间的矩形梁处于纯弯曲状态,遵循虎克定律:σ=Eε其中,E是材料的弹性模量,低碳钢的弹性模量为:E=2.0x10MPa这样,我们通过应变片和应变仪来分别测量5个测点的实际应变值,带入公式:σ=Eε计算出5个测点的实际正应力,并与理论正应力进行比较,计算相对误差:实验步骤1、将纯弯曲梁上的5个应变片,分别接到应变仪的5个测点上(采用半桥连接)。2、将温度补偿片接到应变仪的公共补偿点上。3、将这5个测点的电桥调平衡(显示为0)。4、通过加载手轮对试件施加荷载,采用逐级加载法,

4、加载顺序为:P1=500N,P2=1000N,P3=1500N,P4=2000N5、分别记录5个测点的应变值,并计算出读数差。6、重复上述步骤做三次实验。7、选出线性较好的一次数据,代入公式,分别计算出5个测点的正应力,并与理论值进行比较。思考题1、影响实验结果准确性的主要因素是什么?2、在中性层上理论计算应变值为零,而实际测量值却不为零,这是为什么?

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