弯曲正应力实验指导

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1、弯曲正应力实验一、实验目的1、用电测法测定梁纯弯曲时沿其横截而高度的正应变(正应力)分布规律；2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。3、初步掌握电测方法。二、实验仪器和设备1、多功能组合实验装置一台；2、TS3860型静态数字应变仪一台；3、纯弯曲实验梁一根。4、温度补偿块一块。三、实验原理和方法弯曲梁的材料为钢，其弹性模量E=21OGPa,泊松比u=0.29o用手转动实验装置上面的加力手伦，使四点弯上压头压住实验梁，则梁的中间段承受纯弯曲。根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设，可得到纯弯曲止应力计算公式为：(T=—y(3.14)式屮：M为弯矩；为横截面对屮性轴的惯性矩；y为所求

2、应力点•至屮性轴的距离。由上式可知，沿横截面高度正应力按线性规律变化。实验时采用螺旋推进和机械加载方法，对以连续加载，载荷大小市带拉压传感器的电子测力仪读出。当增加压力AP时，梁的四个受力点处分別增加作川力△P/2,如图3-16所示。为了测量梁纯弯曲时横截而上应变分布规律，在梁纯弯曲段的侧而各点沿轴线方向布置了5片应变片(见图3-16)(其中:b=10.8mm;h=40mm;C=121mm),各应变片的粘贴高度见弯曲梁上各点的标注。此外，在梁的上表而沿横向粘贴了第6片应变片。如果测得纯弯曲梁在纯弯III!时沿横截面高度各点的轴向应变，则由单向应力状态的虎克定律公式a=Ee,可

3、求出各点处的应力实验值。将应力实验值为应力理论值进行比较，以验证弯曲正应力公式。式中E是梁所用材料的弹性模量。32即每增加等量的载荷4P测定各点相应的应变增量一次，取应变增量的平均值△£实来依次求出各点应力。MY把A。实打理论公式算出的应力b=——比较，从而验证公式的止确性，上述理论公式中的M应按下式计算:(3.16)四.实验步骤1、检杳矩形截而梁的宽度b和高度h、载荷作用点到梁支点距离c,及各应变片到中性层的距离）“2、检查压力传感器的引出线和电子秤的连接是否良好，接通电子秤的电源线。检查应变仪的工作状态是否良好。然片把梁上的应变片按序号接在应变仪上的各不同通道的接线柱A、

4、B±,公共温度补偿片接在接线柱B、C上。相应电桥的接线柱B需用短接片连接起来，而各接线柱C之间不必川短接片连接，因其内部木来就是相通的。因为采用半桥接线法，故应变仪应处于半桥测量状态。应变仪的操作步骤见应变仪的使用说明书。3、根据梁的材料、尺寸和受力形式，估计实验时的初始载荷佗（一般按^=O.lcrs确定）、最大载荷代和（一般按人axS°・7q确定）和分级载荷AP（—•般按加载4〜6级考虑）。本实验中取Po=lOKg,△P=50Kg,Pmax=210Kg,分四次加载。实验时逐级加载，并记录各应变片在各级载荷作用下的读数应变。重复上述三次实验，取其三次平均值即为实验应力值。同一

5、纽同学可轮换操作。实验完毕后将载荷卸掉，关上电阻应变仪电源开关，并请教师检査实验数据后，方可离开实验室。五、实验报告1、将各类数据（原始数据，实验记录数据等）整理成表格，画出装置简图，将布片位置标清。2、对每一测点求出应变增量的平均值△£均二§生n算出相应的应力增量的实测值Ao测=e・A£均3、求出各测点应力的理论值，山公式：Ara=AMY式中的人“二丄APy,17二丄b/dIz2z12Y为各测点到中性层的距离。4、对每一测点，列表比较实与理，计算相对谋差X1(X)%在梁的中性层内，因理=0,只需计算绝对谋差5、以Y为纵座标；以。为横座标，把以上计算的试验应力值和理论应力值标

6、在同一座标纸上，进行比较。6、对试验中的问题和现象进行归纳总结。六、预习及思考讨论题预习§3・3、§3-4§、3・5及木节内容，复习材料力学弯曲应力有关章节，并回答以下思考题。1、两个几何尺寸及受载情况完全相同的梁，但材料不同，试问在同一位置处测得的应变是否相同？应力呢？2、理论计算出来的。理与实际测最而计算出的o实之间的误差是何原因产生的？