实验五 直梁弯曲实验 实验报告

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1、北京航空航天大学、材料力学、实验报告实验名称：学号姓名同组实验时间：2010年12月1日试件编号试验机编号计算机编号应变仪编号百分表编号成绩实验地点：主楼南翼116室11111教师年月日实验五直梁弯曲实验一、实验目的：1.用电测法测定纯弯时梁横截面上的正应变分布规律，并与理论计算结果进行比较。2.用电测法测定三点弯梁某一横截面上的正应变分布与最大切应变，并与理论计算结果进行比较。3．学习电测法的多点测量。二、实验设备：1.微机控制电子万能试验机；2.电阻应变仪；三、实验试件：本实验所用试件为两种梁：一种为实心中

2、碳钢矩形截面梁，其横截面设计尺寸为h×b=(50×28)mm；另一种为空心中碳钢矩形截面梁，其横截面设计尺寸为h×b=(50×30)mm，壁厚t=2mm。材料的屈服极限，弹性模量E=210GPa，泊松比m=0.28。图一实验装置图（纯弯曲）图二实验装置图（三点弯）FFFaaaa2a图三纯弯梁受力简图（a=90mm）图四三点弯梁受力简图（a=90mm）四.实验原理及方法：在比例极限内，根据平面假设和单向受力假设，梁横截面上的正应变为线性分布，距中性层为y处的纵向正应变和横向正应变为：（1）距中性层为y处的纵向正应

3、力为：（2）对于三点弯梁，梁横截面上还存在弯曲切应力：（3）并且，在梁的中性层上存在最大弯曲切应力，对于实心矩形截面梁：（4）对于空心矩形截面梁：（5）由于在梁的中性层处，微体受纯剪切受力状态，因此有：（6）实验时，可根据中性层处方向的正应变测得最大切应变：（7）本实验采用重复加载法，多次测量在一级载荷增量DM作用下，产生的应变增量De、De’和。于是式（1）、式（2）和式（7）分别变为：（8）（9）在本实验中，（10）最后，取多次测量的平均值作为实验结果：（11）本实验采用电测法，在梁实验段某一横截面的不同高

4、度（梁的上下表面、中性层及距中性层±10mm、±20mm）处粘贴纵向电阻应变片，在梁的上下表面处粘贴横向应变片，并在梁中性层处沿±450方向粘贴应变片。五、实验步骤1．设计实验所需各类数据表格；2．拟定加载方案；3．试验机准备、试件安装和仪器调整；4．确定组桥方式、接线、设置应变仪参数；5．检查及试车；检查以上步骤完成情况，然后预加一定载荷，再卸载，以检查试验机和应变仪是否处于正常状态。6．进行试验；将载荷加至初载荷，记下此时应变仪的读数或将读数清零。逐级加载，每增加一级，记录一次相应的应变值。同时检查应变变化

5、是否符合线性。实验至少重复两次，如果数据稳定，重复性好即可。7．数据经检验合格后，卸载、关闭电源、拆线并整理所用设备。六、试验结果处理测得数据如下：四点弯实心梁应变片编号112211310495786第一次实验+39-48-136+131-106+119-52+66+2-20+2第二次实验+35-40-133+136-103+111-43+470+1+20三点弯实心梁应变片编号112211310495786第一次实验+40-44-153+144-127+117-65+57+16-23+20-3第二次实验+41-

6、36-154+142-128+121-65+59+19-22+24-5由求得:四点弯实心梁应变片编号112211310495786应变平均值+37-44-134.5+133.5-104.5+115-47.5+56.5+1-0.5+1+1三点弯实心梁应变片编号112211310495786应变平均值+40.5-40-153.5+143-127.5+119-65+58+17.5-22.5+22-41.（1）四点弯梁中，由理论计算，有：=0.00588y=5.88y(y取mm单位)=1.23（GPa）y-25-20-

7、100102025理论结果（MPa）-30.75-24.6-12.3012.324.630.75实验中，由得：y-25-20-100102025实验结果（MPa）-28.25-21.95-9.980.2111.8724.1528.04比较结果如图：-25-20-100102025四点弯梁实验值-28.245-21.945-9.9750.2111.86524.1528.035四点弯梁理论值-30.75-24.6-12.3012.324.630.75相对误差8%11%19%4%2%9%（2）三点弯梁中，由理论计算，

8、有：=1.23（GPa）y-25-20-100102025理论结果（MPa）-30.75-24.6-12.3012.324.630.75实验中，由得：y-25-20-100102025实验结果（MPa）-32.235-26.775-13.65-0.8412.1824.9930.03比较结果如图：-25-20-100102025三点弯梁实验值-32.235-26.775-13.65-0.