材料力学实验四 直梁弯曲实验

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1、实验四直梁弯曲实验预习要求：1、复习电测法的组桥方法；2、复习梁的弯曲理论；3、设计本实验的组桥方案；4、拟定本实验的加载方案；5、设计本实验所需数据记录表格。一、实验目的：1.电测法测定纯弯梁横截面上的正应变分布，并与理论值进行比较，验证理论公式；2.电测法测量三点弯梁横截面上的正应变分布及最大切应变，并与理论值进行比较，验证理论公式；3．学习电测法的多点测量方法及组桥练习。二、实验设备：1.微机控制电子万能试验机；2.电阻应变仪；三、实验试件：本实验所用试件为中碳钢矩形截面梁，其横截面设计尺寸为h×b=(50×30)mm，a=50mm,材料的屈服极限,弹性模量E=210GPa，泊松比m=

2、0.28。四.实验原理及方法：处于纯弯曲状态的梁，在比例极限内，根据平面假设和单向受力假设，其横截面上的正应变为线性分布，距中性层为y处的纵向正应变和横向正应变为：（1）距中性层为y处的纵向正应力为：（2）本实验采用重复加载法，多次测量在一级载荷增量DM作用下，产生的应变增量De和De’。于是式（1）和式（2）分别变为：（3）（4）在本实验中，（5）最后，取多次测量的平均值作为实验结果：（6）三点弯曲时，最大切应力理论值为：（7）其实验值测量方法为在最大切应力所在中性层处沿与轴线成±45°布置单向应变片，测量出其应变值，则最大切应力的实验值为：（8）本实验采用电测法,测量采用1/4桥，如下图

3、五所示。图五1/4桥测量电桥图五、实验步骤1．设计实验所需各类数据表格；2．拟定加载方案(参考方案：P0=2KN，Pmax10KN，DP=8KN)；3．试验机准备、试件安装和仪器调整；4．确定组桥方式、接线、设置应变仪参数；5．检查及试车；检查以上步骤完成情况，然后预加一定载荷，再卸载，以检查试验机和应变仪是否处于正常状态。6．进行试验；将载荷加至初载荷，记下此时应变仪的读数或将读数清零。逐级加载，每增加一级，记录一次相应的应变值。同时检查应变变化是否符合线性。实验至少重复两次，如果数据稳定，重复性好即可。7．数据经检验合格后，卸载、关闭电源、拆线并整理所用设备。六、试验结果处理1．在坐标纸

4、上，在坐标系下描出实验点，然后拟合成直线，与理论结果进行比较，并计算同一y坐标所对应的De实验和De理论之间的相对误差；。2．计算上下表面的横向应变增量与纵向应变增量之比的绝对值，七.思考题：1.设计本实验的夹具应考虑哪些因素？2．安装试件时应当注意什么问题？3.在本次实验中，如何用半桥接线法测最大弯曲正应变？试画出桥路图。4.如果在试件A-A截面的上表面和下表面，沿纵线方向分别再贴上11和12两个应变片，如何用半桥或全桥接线法测最大弯曲正应变？试画出桥路图。5．比较载荷作用面附近横截面上的正应变分布与用梁的弯曲理论计算结果的差别，并对实验结果进行分析。