纯弯梁弯曲的应力分析实验报告.doc

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1、一、实验目的1.梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律2.验证纯弯曲梁的正应力计算公式3.测定泊松比m4.掌握电测法的基本原理二、实验设备多功能实验台，静态数字电阻应变仪一台，矩形截面梁，游标卡尺三、实验原理1.测定弯曲正应力本实验采用的是用低碳钢制成的矩形截面试件，实验装置简图如下所示。计算各点的实测应力增量公式：计算各点的理论应力增量公式：2.测定泊松比计算泊松比数值：四、实验步骤1.测量梁的截面尺寸h和b，力作用点到支座的距离以及各个测点到中性层的距离；2.根据材料的许用应力和截面尺寸及最大弯矩的位置，估算最大荷载，即：，然后确定量程，分级载荷和载荷重量；3.接通应变仪电源，分

2、清各测点应变片引线，把各个测点的应变片和公共补偿片接到应变仪的相应通道，调整应变仪零点和灵敏度值；4.记录荷载为F的初应变，以后每增加一级荷载就记录一次应变值，直至加到；5.按上面步骤再做一次。根据实验数据决定是否再做第三次。 五、实验数据及处理梁试件的弹性模量Pa梁试件的横截面尺寸＝40.20㎜，＝20.70㎜支座到集中力作用点的距离＝90㎜各测点到中性层的位置：＝20.1㎜＝10.05㎜＝0㎜＝10.05㎜＝20.1㎜载荷(N)静态电子应变仪读数1点2点3点4点5点6点读数增量读数增量读数增量读数增量读数增量读数增量04920-270-12010160260-10492-27-12

3、11626-10506-31-1411628-8998-58-2623254-18450-10-63815-41448-68-3254069-22262-20-61812-21710-88-3864881-24427.5-22-9.51.51220.25-6应变片位置1点2点3点4点5点6点实验应力值/MPa-4.62-2.000.322.524.25-1.26理论应力值/MPa-3.45-1.7301.733.45相对误差/%33.9%23.9%45.7%23.2%泊松比值0.3六、应力分布图(理论和实验的应力分布图画在同一图上)七、思考题1.为什么要把温度补偿片贴在与构件相同的材料

4、上?答：应变片是比较高精度的传感元件，必须考虑温度的影响，所以需要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上，来消除温度带来的应变。2.影响实验结果的主要因素是什么?答：影响本实验的主要因素：实验材料生锈，实验仪器精度以及操作的过程。一、实验目的和要求：1)用电测法测定纯弯曲梁受弯曲时（或）截面各点的正应力值，与理论计算值进行比较。2)了解电阻应变仪的基本原理和操作方法二、实验设备CM-1C型静态电阻应变仪，纯弯曲梁实验装置三、弯曲梁简图：图5-1已知:、、、、、在梁的纯弯曲段内（或）截面处粘贴七片电阻片，即、、、、、、。贴在中性层处，实验时依次测出1、2、3、4、5、6、7点的应变，计算出应

5、力。四、测量电桥原理构件的应变值一般均很小，所以，应变片电阻变化率也很小，需用专门仪器进行测量，测量应变片的电阻变化率的仪器称为电阻应变仪，其测量电路为惠斯顿电桥，如图所示。如图所示，电桥四个桥臂的电阻分别为、、和，在、端接电源，、端为输出端。设、间的电压降为则经流电阻、的电流分别为，、，所以、两端的电压降分别为，所以、端的输出电压为当电桥输出电压时，称为电桥平衡。故电桥平衡条件为或设电桥在接上电阻、、和时处于平衡状态，即满足平衡条件。当上述电阻分别改变、、和时略去高阶微量后可得（当时）上式代表电桥的输出电压与各臂电阻改变量的一般关系。在进行电测实验时，有时将粘贴在构件上的四个相同规格

6、的应变片同时接入测量电桥，当构件受力后，设上述应变片感受到的应变分别为、、、相应的电阻改变量分别为、、和，应变仪的读数为以上为全桥测量的读数，如果是半桥测量，则读数为所谓半桥测量是将应变片和放入仪器内部，和测量片接入电桥，接入、和、组成半桥测量。五、理论和实验计算理论计算、、、、实验值计算：