纯弯梁弯曲的应力分析试验报告

本文格式为Word版，下载可任意编辑——纯弯梁弯曲的应力分析试验报告一、试验目的

1.梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律2.验证纯弯曲梁的正应力计算公式3.测定泊松比m

4.把握电测法的基本原理二、试验设备

多功能试验台，静态数字电阻应变仪一台，矩形截面梁，游标卡尺三、试验原理1.测定弯曲正应力

本试验采用的是用低碳钢制成的矩形截面试件，试验装置简图如下所示。计算各点的实测应力增量公式：

??实i?E??实i

计算各点的理论应力增量公式：

??i??MyiIz

2.测定泊松比

计算泊松比数值：

?'???

四、试验步骤

1.测量梁的截面尺寸h和b，力作用点到支座的距离以及各个测点到中性层的距离；2.根据材料的许用应力和截面尺寸及最大弯矩的位置，估算最大荷载，即：

bh2???，然后确定量程，分级载荷和载荷重量；Fmax?3a3.接通应变仪电源，分清各测点应变片引线，把各个测点的应变片和公共补偿片接到应变仪的相应通道，调整应变仪零点和灵敏度值；

4.记录荷载为F的初应变，以后每增加一级荷载就记录一次应变值，直至加到5.按上面步骤再做一次。根据试验数据决定是否再做第三次。五、试验数据及处理

Fn；

梁试件的弹性模量

E?2.1?1011Pa

梁试件的横截面尺寸

h＝40.20㎜，b＝20.70㎜

d＝90㎜

y1＝20.1㎜y2＝10.05㎜

支座到集中力作用点的距离各测点到中性层的位置：

y3＝0㎜

y4＝10.05㎜y5＝20.1㎜

载荷(N)1点读数增量读数2点增量读数静态电子应变仪读数3点增量(?10?6)4点增量读数5点增量读数6点增量F0?F?10??1?20??2?30??3读数?4??4?50??5?60??60116492-27-1226-10492506-27-31-12-141116162628-10-8998450-58-10-26-6233285415-18-41448262-68-20-32-6514086912-22-21710?F427.5-88??1-22-38??2-9.51点6??31.548??41281??520.255点4.253.4523.2%-24??6-6应变片位置试验应力值/MPa理论应力值/MPa相对误差/%泊松比值

2点-2.00-1.7323.9%3点0.3204点2.521.7345.7%6点-1.26-4.62-3.4533.9%??0.3六、应力分布图(理论和试验的应力分布图画在同一图上)

y-σ应力分布曲线3020截面高度y100-10-20-30应力σ

012345δ理δ实七、思考题

1.为什么要把温度补偿片贴在与构件一致的材料上?

答：应变片是比较高精度的传感元件，必需考虑温度的影响，所以需要把温度补偿片贴在与构件一致的材料上，来消除温度带来的应变。

2.影响试验结果的主要因素是什么?

答：影响本试验的主要因素：试验材料生锈，试验仪器精度以及操作的过程。

一、试验目的和要求：

1)2)

用电测法测定纯弯曲梁受弯曲时

A?A（或B?B）截面各点的正应力值，与理论计算值进行比较。

了解电阻应变仪的基本原理和操作方法

二、试验设备

CM-1C型静态电阻应变仪，纯弯曲梁试验装置

三、弯曲梁简图：

F/2aAR1R2R3R4R5R6R7R1R2R3R4R5R6R7LFa/2BF/2abcABFa/2h图5-1

已知:

L?630mm、a?160mm、b?20mm、h?40mm、c?h/6、E?200GPa

A?A（或B?B）截面处粘贴七片电阻片，即R1、R2、R3、R4、R5、R6、

在梁的纯弯曲段内

R7。R4贴在中性层处，试验时依次测出1、2、3、4、5、6、7点的应变，计算出应力。

四、测量电桥原理

构件的应变值一般均很小，所以，应变片电阻变化率也很小，需用专门仪器进行测量，测量应变片的电阻变化率的仪器称为电阻应变仪，其测量电路为惠斯顿电桥，如下图。如下图，电桥四个桥臂的电阻分别为R1、R2、R3和R4，在设

A、C端接电源，B、D端为输出端。

A、C间的电压降为U则经流电阻R1、R4的

U，、I4?R3?R4BR1R2电

U流分别为I1?R1?R2，所以

AR4，

CuR1、R4两端的电压降分别为

UAB?I1R1?R1UR1?R2所以

R3Du图5-2为

UAD?R4UR3?R4B、D端的输出电压

?U?UAB?UAD?R1R3?R2R4R1R4U?U?UR1?R2R3?R4(R1?R2)(R3?R4)

当电桥输出电压?U?0时，称为电桥平衡。故电桥平衡条件为R1R3?R2R4或

R1R4?R2R3设电桥在

接上电阻R1、R2、R3和R4时处于平衡状态，即满足平衡条件。当上述电阻分别改变?R1、?R2、?R3和?R4时

?U?U(R1??R1)(R3??R3)?(R2??R2)(R4??R4)略去高阶微量后可得

(R1??R1?R2??R2)(R3??R3?R4??R4)?U?UR1R2(R1?R2)2??R2?R2?R3?R4???R?R?R?R??

134??1?U??R1?R2?R3?R4??????

4?RRRR?（当R1?R2?R3?R4时）

上式代表电桥的输出电压与各臂电阻改变量的一般关系。

在进行电测试验时，有时将粘贴在构件上的四个一致规格的应变片同时接入测量电桥，当构件受力后，设上述应变片感受到的应变分别为?1、?2、?3、?4相应的电阻改变量分别为?R1、?R2、?R3和

?R4，应变仪的读数为

?d?4?U??1??2??3??4KU4?U??1??2KU以上为全桥测量的读数，假使是半桥测量，则读数为

?d半?所谓半桥测量是将应变片R3和R4放入仪器内部，R1和R2测量片接入电桥，接入组成半桥测量。

A、B和B、C五