纯弯曲实验报告

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1、《材料力学》课程实验报告纸实验二：梁的纯弯曲正应力试验一、实验目的1、测定矩形截面梁在只受弯矩作用的条件下，横截面上正应力的大小随高度变化的分布规律，并与理论值进行比较，以验证平面假设的正确性，即横截面上正应力的大小沿高度线性分布。2、学习多点静态应变测量方法。二：实验仪器与设备:①贴有电阻应变片的矩形截面钢梁实验装置1台②DH3818静态应变测试仪1件三、实验原理（1）受力图主梁材料为钢梁，矩形截面，弹性模量E=210GPa,高度h=40.0mm，宽度b=15.2mm。旋动转轮进行加载，压力器借助于下面辅助梁和拉杆（对称分布）

2、的传递，分解为大小相等的两个集中力分别作用于主梁的C、D截面。对主梁进行受力分析，得到其受力简图，如图1所示。（2）内力图分析主梁的受力特点，进行求解并画出其内力图，我们得到CD段上的剪力为零，而弯矩则为常值，因此主梁的CD段按理论描述，处于纯弯曲状态。主梁的内力简图，如图2所示。Page1of10《材料力学》课程实验报告纸（3）弯曲变形效果图（纵向剖面）（4）理论正应力根据矩形截面梁受纯弯矩作用时，对其变形效果所作的平面假设，即横截面上只有正应力，而没有切应力（或），得到主梁纯弯曲CD段横截面上任一高度处正应力的理论计算公式为

3、其中，为CD段的截面弯矩（常值），为惯性矩，为所求点至中性轴的距离。（5）实测正应力测量时，在主梁的纯弯曲CD段上取5个不同的等分高度处（1、2、3、4、5），沿着与梁的纵向轴线平行的方向粘贴5个电阻应变片，如图4所示。在矩形截面梁上粘贴上如图5.3所示的2组电阻应变片，应变片1－5分别贴在横力弯曲区，6－10贴在纯弯曲区，同一组应变片之间的间隔距离相等。Page2of10《材料力学》课程实验报告纸根据应变电测法的基本原理，电阻应变片粘贴到被测构件表面，构件在受到外载荷作用，发生变形，应变片因感受测点的应变，而同步发生变形，从而

4、自身的电阻发生变化。电阻应变仪通过设定的桥接电路的测量原理，将应变片的电阻变化转换成电信号（物理信号转换成电信号），最后通过应变仪内部自带的存储器和计算器（具有设定的程序计算公式），进行反馈计算输出应变值。根据矩形截面梁纯弯曲时变形的平面假设，即所有与纵向轴线平行的纤维层都处于轴向拉伸或压缩。所以横截面上各点均处于单向受力状态，应用轴向拉伸时的胡克定律，即可通过实际测定各点的应变值，从而计算出不同高度处相应的正应力实验值，我们有这里，表示测量点，为材料弹性模量，为实测应变。有关的参数记录梁截面15.2，40.0力臂150.0，横

5、力弯曲贴片位置75.0贴片位置0Page3of10《材料力学》课程实验报告纸（6）误差分析两者误差四、试样的制备由教师完成。五、实验步骤1、开始在未加载荷的时候校准仪器。2、逆时针旋转实验架前端的加载手轮施加载荷。加载方案采用等量加载法，大约500N为一个量级，从0N开始，每增加一级载荷，逐点测量各点的应变值。加到最大载荷2000N；每次读数完毕后记录数据。3、按照上述步骤完成了第一遍测试后卸掉荷载再来一遍。4、整理实验器材，完成实验数据记录。六：实验数据与数据处理：载荷节点应变（）-500N/-503N-996N/-1003N

6、-1498N/-1497N-1994/-2000N1-62-114-166-212-56-110-158-210平均值-59-112-162-2112-26-50-76-98-24-48-72-100平均值-25-49-74-99302240220平均值02224285478104245476102平均值26547710355610615620252106152202平均值54106154202Page4of10《材料力学》课程实验报告纸载荷节点-500N/-503N-996N/-1003N-1498N/-1497N-1994/

7、-2000N6-112-206-298-382-100-196-284-378平均值-106-201-291-3807-50-96-140-182-50-96-140-186平均值-50-96-140-184821216220121622平均值112162296012218023462122176234平均值6112217823410114218332422108216318426平均值111217325424其中矩形截面，弹性模量E=210GPa,高度h=40.0mm，宽度b=15.2mm，我们可以算得其中CD段为纯弯曲，，其

8、中P为载荷，a为AC段的距离。AC段中的部分，;a=150mm,c=75mm.代入计算在纯弯矩段理论上，实际上，其中误差Page5of10《材料力学》课程实验报告纸载荷节点位置节点应力()501.5N999.5N1497.5N1997N1理论值-4.63968-