纯弯曲正应力实验课件.ppt

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1、纯弯曲正应力实验1、测定梁在纯弯曲时某一截面上的应力及其分布情况。2、观察梁在纯弯曲情况下所表现的虎克定律，从而判断平面假设的正确性。3、实验结果与理论值比较,验证弯曲正应力公式σ=My/Iz的正确性。4、测定泊松比μ。一、试验目的力学实验装置静态应变测力仪纯弯曲实验梁游标卡尺；钢板尺二、试验仪器及设备三、实验梁的安装示意图1.纯弯梁的正应力的分布规律实验装置2.纯弯梁的安装与调整：将9.拉压力传感器安装在8.蜗杆升降机构上拧紧；将2.支座(两个)放于如图所示的位置,并对于加力中心成对称放置；将纯弯梁置于支座上,也呈对称放置；注意：实验过程中应保证加载杆始终处于铅垂

2、状态,并且整个加载机构关于中心对称,否则将导致实验结果有误差，甚至错误。将4.加力杆接头(两对)与6.加力杆(两个)连接,分别用3.销子悬挂在纯弯梁上,再用销子把11.加载下梁固定于图上所示位置,调整加力杆的位置两杆都成铅垂状态并关于加力中心对称。摇动7.手轮使传感器升到适当位置，将10.压头放如图中所示位置,压头的尖端顶住加载下梁中部的凹槽,适当摇动手轮使传感器端部与压头稍稍接触。检查加载机构是否关于加载中心对称,如不对称应反复调整。3.纯弯梁的贴片5＃、4＃分别位于梁水平上、下平面的纵向轴对称中心线上，1＃片位于梁的中性层上,2＃、3＃片分别位于距中性层和梁的上

3、下边缘相等的纵向轴线上,6＃片与5＃片垂直四、实验原理材料弹模(GPa)几何参数应变片参数应变仪灵敏系数K仪b（cm）h（cm）a（cm）灵敏系数K片电阻值(Ω)碳钢2102.04.010.02.001202.0原始参数表由材料力学可知，矩形截面梁受纯弯时的正应力公式式中：M为弯矩；y为中性轴至要求应力点的距离；为横截面对z轴的惯性矩。本实验采用逐级等量加载的方法加载，每次增加等量的载荷⊿P，测定各点相应的应变增量一次，即：初载荷为零，最大载荷为4kN，等量增加的载荷⊿P为500N。分别取应变增量的平均值(修正后的值)，求出各点应力增量的平均值把测量得到的应力增量与

4、理论公式计算出的应力增量加以比较，从而可验证公式的正确性。理论公式中的⊿M按下式求出：材料力学中还假设梁的纯弯曲段是单向应力状态，为此在梁上（或下）表面横向粘贴6＃应变片，可测出ε.根据可由（ε横/ε纵）计算得到μ，从而验证梁弯曲时近似于单向应力状态。五、实验步骤确认纯弯梁截面宽度b=20mm,高度h=40mm,载荷作用点到梁两侧支点距离c=100mm。将传感器连接到BZ2208-A测力部分的信号输入端，将梁上应变片的公共线接至应变仪任意通道的A端子上，其它接至相应序号通道的B端子上，公共补偿片接在公共补偿端子上。检查并纪录各测点的顺序。打开仪器，设置仪器的参数，测

5、力仪的量程和灵敏度设为传感器量程、灵敏度。本实验取初始载荷P0=0.5KN（500N），Pmax=2.5KN(2500N)，ΔP=0.5KN(500N)，以后每增加载荷500N，记录应变读数εi，共加载五级，然后卸载。再重复测量，共测三次。取数值较好的一组，记录到数据列表中。实验完毕，卸载。实验台和仪器恢复原状。六、实验结果（1）求出各测量点在等量载荷作用下，应变增量的平均值。（2）以各测点位置为纵坐标，以修正后的应变增量平均值为横坐标，画出应变随试件截面高度变化曲线。（3）根据各测点应变增量的平均值，计算测量的应力值。（4）根据实验装置的受力图和截面尺寸，先计算横

6、截面对z轴的惯性矩，再应用弯曲应力的理论公式，计算在等增量载荷作用下，各测点的理论应力增量值。（5）比较各测点应力的理论值和实验值，并按下式计算相对误差在梁的中性层内，因，故只需计算绝对误差。（6）比较梁中性层的应力。由于电阻应变片是测量一个区域内的平均应变，粘贴时又不可能正好贴在中性层上，所以只要实测的应变值是一很小的数值，就可认为测试是可靠的。七、实验记录表格测点编号12345测点至中性层的距离y(mm)表2测点位置载荷P(N)应变仪读数ε[单位：μ(10-6)]泊松比ε1△ε1ε2△ε2ε3△ε3ε4△ε4ε5△ε5ε6△ε6μ=ε6/ε5-500——————

7、-1000-1500-2000-2500——————表3实验记录测点编号12345应变修正值应力实验值()应力理论值()误差e()表4实验结果