建筑力学教学课件作者沈养中-陈年和电子教案纯弯曲梁正应力电测实验指导书.doc

《建筑力学教学课件作者沈养中-陈年和电子教案纯弯曲梁正应力电测实验指导书.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、纯弯曲正应力电测实验指导书一．实验作用和目的1．用电测法测定矩形截面简支梁受纯弯曲时横截面上弯曲正应力的大小及其、分布规律，并与理论值进行比较，以验证弯曲正应力公式正确性。2．熟悉电测实验的基本原理和操作方法，掌握该方法在工程中的应用。二．实验内容梁受纯弯曲时的正应力计算公式为：式中M—作用在横截面上的弯矩；Iz—横截面对其中性轴Z的惯性矩；y一由欲求应力点到中性轴的距离。本实验采用矩形截面直梁(或铝合金制成的箱形截面直梁)，实验装置如图1（a）、图1(b)所示。施加的砝码重量通过杠杆以一定比例作用于附梁。通过两个挂杆作用于梁上C、D处的载荷各为F/2。由该梁的内力图可知CD段上的剪

2、力等于零，弯矩M=F.a/2。因此梁上CD段处于纯弯曲状态。图1纯弯曲正应力试验台1-试验机活动台；2-支座；3-试样；4-试验机压头；5-加力梁；6-电阻应变片在CD段内任选的一个截面上，距中性层不同高度处，沿着平行于梁的轴线方向，等距离地粘贴七个电阻应变片，每片相距h/6，在梁不受载荷的自由端贴上温度补偿片。试验时，采用半桥接法将各测点的工作应变片和温度补偿应变片连接在应变电桥的相邻桥臂上，按照电阻应变仪的操作规程将电桥预调平衡，加载后即可从电阻应变仪上读出。由于纤维之间不相互挤压，故可根据虎克定律求出弯曲正应力的实验值a(1)式中E—梁所用材料的弹性模量。本实验采用“增量法”加

3、载，每次增加等量的载荷并相应地测定各点的应变增量。取应变增量的平均值，依次求出各点应力增量。(2)将实值与理论公式算出的应力增量(3)进行比较，计算出截面上各测点的应力增量实验值与理论值的误差。其计算公式为(4)以验证弯曲正应力公式的正确性。三．仪器设备1．弯曲实验装置；2．电阻应变仪及预调平衡箱；3．游标卡尺及钢卷尺。四．操作步骤1．粘贴电阻应变片，焊接好引出线。2．用游标卡尺和钢卷尺测量矩形截面的宽度和高度，载荷作用点到梁支点的距离。3．根据梁的尺寸和加载形式，估算实验时能施加的最大载荷，并按3～5级的增量级数确定分级载荷。4．将各测点的工作应变片导线和温度补偿片导线接到预调平衡

4、箱的相关接线柱上（注意导线连接牢靠，各接线柱要旋紧）。然后根据电阻应变片的灵敏系数K值，调整电阻应变仪的灵敏系数，使之与电阻应变片的灵敏系数相对应，再逐步预调各测点的平衡。5．各点预调平衡后，将切换测点的旋钮返回起始点，再逐点检查一下所测各点预调平衡是否有变化，如不平衡则需反复调整各点，直到平衡为止。6．正式加载测试，每次加载后都要逐点测量并记录其应变读数，直到七个点全部测完为止。五．成果整理(一)实验数据处理根据测得的应变增量的平均值，应用虎克定律式(2)计算出各相应的应力增量，根据式(3)计算出各测点的理论应力增量值。比较实测值与理论值，并根据式(4)计算出截面上各测点的应力增量

5、与理论值的相对误差。对位于梁中性层处的测点，因其，故仅需计算其绝对误差。（二）实验记录及实验结果1.试件、梁装置的数据记录：将试件、梁装置的数据填入到表一。2.测点的坐标值(至中性轴的距离)：将测点的坐标值填入到表二。3.荷载和应变仪读数记录：将荷载和应变仪读数记录填入到表三。4.计算实验结果：计算正应力增量实测值及理论值，填入到表四。5.绘制正应力分布图：在同一坐标系中绘出实测正应力及理论正应力沿截面高度分布图。