2.电测l梁的纯弯曲实验实验

1、1电测梁的纯弯曲实验电测梁的纯弯曲实验重庆大学力学实验教学中心重庆大学力学实验教学中心（综合性实验）（综合性实验）梁的弯曲实验梁的弯曲实验工程力学第二次实验工程力学第二次实验唐唐 亮亮2一、实验目的、实验目的2 2、用电测法测定纯弯梁的应变值。、用电测法测定纯弯梁的应变值。1 1、了解电测法基本原理和方法。、了解电测法基本原理和方法。二、实验仪器及装置二、实验仪器及装置1 1、静态数字电阻应变仪。、静态数字电阻应变仪。2 2、纯弯曲试验装置。、纯弯曲试验装置。3 3、计算指定截面上各测点正应力值。计算指定截面上各测点正应力值。4 4、通过实验和理论分析，了解应变和应力分布规律，绘出通过实验和理

2、论分析，了解应变和应力分布规律，绘出 正正 应力分布图。应力分布图。梁的弯曲实验梁的弯曲实验3三、实验原理三、实验原理 电阻应变片：电阻应变片：主体敏感栅是一个电阻，在感受物体的应变时，其电阻也同主体敏感栅是一个电阻，在感受物体的应变时，其电阻也同时发生变化。其应变时发生变化。其应变 l l/ /l l与电阻变化率与电阻变化率 R/RR/R成正比关系：成正比关系： KllKRRK - 应变片的敏感系数。应变片的敏感系数。- - 物体的应变（拉应变物体的应变（拉应变 为正，压应变为负）。为正，压应变为负）。1.1.电测法：将机械量转换为电量并进行测量的实验方法。电测法：将机械量转换为电量并进行测

3、量的实验方法。敏感栅敏感栅基底基底R电测梁的实验原理框图：电测梁的实验原理框图： 材料试验机材料试验机 F 纯弯梁纯弯梁 电阻应变片电阻应变片 电压电压 U 电阻应变仪电阻应变仪 梁的弯曲实验梁的弯曲实验4梁的弯曲实验梁的弯曲实验 电阻应变仪：电阻应变仪：将应变片感受的电阻变化率将应变片感受的电阻变化率 R/R通过通过测量电路测量电路转变成电压变化转变成电压变化输出，再经放大电路放大，并自动转化为应变读数值。输出，再经放大电路放大，并自动转化为应变读数值。当当K相同时，上式为：相同时，上式为：)(444332211RRRRRRRREUDB)(44321EKUDB 若电桥四个桥臂与若电桥四个桥臂

4、与4枚粘贴在构件上的应变片连接，当枚粘贴在构件上的应变片连接，当构件变形时，其电阻值均发生变化：构件变形时，其电阻值均发生变化：R1+ R1、R2+ R2、R3+ R3、R4+ R4，则电桥的输出电压也发生变化。，则电桥的输出电压也发生变化。ACR1R4EBDR2R3UDB 桥式测量电路：其输出电压为桥式测量电路：其输出电压为 ERRRRRRUDB4342115梁的弯曲实验梁的弯曲实验CEBADR1R2R3R4UDB)(44321EKUDB上式表明，上式表明， UDB与与 1、 2、 3、 4成线性关系。成线性关系。 为代数值，其符号由变形方向决定，拉为为代数值，其符号由变形方向决定，拉为“+

5、”，压为，压为“ ”。显然，不同符号的应变用不同的顺序组桥，。显然，不同符号的应变用不同的顺序组桥，会产生不同的测量效果。因此，正确的布片和组桥，会产生不同的测量效果。因此，正确的布片和组桥，可提高测量的灵敏度。可提高测量的灵敏度。 组桥方式组桥方式：本次实验按单臂（本次实验按单臂（1/4桥）测量。桥）测量。a. 单臂（单臂（1/4桥）测量，将桥）测量，将AB桥接应变片，则电桥的输桥接应变片，则电桥的输出电压为：出电压为：11144EKRREUDB b. 半桥测量，将相邻两桥臂半桥测量，将相邻两桥臂AB、BC接应变片，则电桥接应变片，则电桥的输出电压为：的输出电压为：21221144EKRRR

6、REUDBc. 全桥测量，四个桥臂都接应变片，则电桥的输出电压为：全桥测量，四个桥臂都接应变片，则电桥的输出电压为：443322114RRRRRRRREUDB43214EK62. 2. 实验装置实验装置纯弯梁（钢梁和铝合金梁，任选其一进行实验）纯弯梁（钢梁和铝合金梁，任选其一进行实验）zIyM理梁的弯曲实验梁的弯曲实验E实%100理实理F F+xMFa+xQFhbzy正应力计算：正应力计算：相对误差：相对误差： FmmFaa432157梁的弯曲实验梁的弯曲实验四、实验步骤四、实验步骤1 1、按单臂（、按单臂（1/41/4桥）测量将各桥）测量将各电阻应变片电阻应变片接入电阻应变仪各通道中。接入电

7、阻应变仪各通道中。2 2、对电阻应变仪进行程序、对电阻应变仪进行程序设置设置，并调节电阻应变片灵敏系数，最后，并调节电阻应变片灵敏系数，最后调电桥平衡。调电桥平衡。3、用砝码对梁进行、用砝码对梁进行加载。加载。4 4、通过、通过电阻应变仪电阻应变仪记录各测点应变值。记录各测点应变值。5 5、计算各测点正应力值，并画出正应力分布图。、计算各测点正应力值，并画出正应力分布图。实验报告要求实验报告要求1 1、计算梁在、计算梁在m-mm-m 截面上的截面上的弯曲正应力弯曲正应力。 绘出梁在绘出梁在m-mm-m 截面上的截面上的正正应力分布图应力分布图。2 2、进行问题讨论，包括误差分析。、进行问题讨论

8、，包括误差分析。实验报告提交时间：全部实验结束后七天内，由学习委员实验报告提交时间：全部实验结束后七天内，由学习委员统一收齐，交到统一收齐，交到A校区七教一楼值班室（或校区七教一楼值班室（或7117室）。室）。8附：实验数据记录参考表附：实验数据记录参考表梁的弯曲实验梁的弯曲实验载荷（载荷（N）测点应变值（测点应变值（ ）读数读数增量增量第第1测点测点第第2测点测点第第3测点测点第第4测点测点读数读数增量增量读数读数增量增量读数读数增量增量读数读数增量增量1020304050平均值平均值平均值平均值平均值平均值平均值平均值平均值平均值1. 铝合金梁尺寸及参数：b=？h=？a=？F=？铝合金的弹性模量：E=72GPa2. 钢梁尺寸及参数：b=？h=？a=？F=？ 钢的弹