材料力学纯弯曲实验报告.pdf

材料力学纯弯曲实验报告.pdf

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1、中山大学工学院、理论与应用力学刘广编制实验编号及题目:实验四梁的纯弯曲正应力试验《材料力学》课程实验报告纸院系:工学院专业:理论与应用力学年级:2011级实验人姓名:刘广参加人姓名:刘广、马鹏程、杨航、罗嘉辉、林泽鹏、刘志豪、刘海峰日期:2012年11月24号温度:18°C学号:11309018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

2、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)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

3、状态。主梁的内力简图,如图2所示。Page1of10中山大学工学院、理论与应用力学刘广编制实验编号及题目:实验四梁的纯弯曲正应力试验《材料力学》课程实验报告纸院系:工学院姓名:刘广学号:11309018日期:2012年11月24号(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0),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Myii理论Iz其中,M为CD段的截面弯矩(常值),Iz为惯性矩,yi为所求点

4、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中山大学工学院、理论与应用力学刘广编制实验编号及题目:实验四梁的纯弯曲正应力试验《材料力学》课程实验报告纸院系:工学院姓名:刘广学号:11309018日期:2012年11月24号162738h49补偿片

5、510b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,

6、从而计算出不同高度处相应的正应力实验值,我们有Ei实测i实测这里,i表示测量点,E为材料弹性模量,i实测为实测应变。aacxyP有关的参数记录(mm)(mm)梁截面b15.2,h40.0(mm)(mm)力臂a150.0,横力弯曲贴片位置c75.0贴片位yy16,yy27,yy38,yy49,yy50,置h/2h/40h/4h/2Page3of10中山大学工学院、理论与应用力学刘广编制实验编号及题目:实验四梁的纯弯曲正应力试验《材料力学》课程实验报告纸院系:工学院姓名:刘广学号:11309018日期:2

7、012年11月24号(6)误差分析两者误差-i实测i理论e100%ii理论四、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-1498

8、N/-1497N-1994/-2000N-6(10)1-62-114-166-212-56-110-158-210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26547

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