纯弯梁实验课件

纯弯梁实验课件第1页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心三、实验原理1.实验装置的受力分析F/2F/2aa+-FQF/2F/2MFa/2+——纯弯曲m—m截面：mmhbzy回首页第2页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心2．纯弯梁特点

3.弯曲正应力理论计算公式

由弯曲正应力理论计算公式可知(1)y不同，不同(2)当时，即为梁的中性层处

只有正应力，无切应力，即只有弯矩作用，无剪力作用回首页第3页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心结论:(1)与y成正比；

(2)中心层上、下距中心轴Z距离相等的各层面的大小相等、方向相反。hM＞0回首页第4页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心4.利用材料拉（压）时的胡克定律来研究梁纯弯时的●变形后梁的横截面仍然保持为平面，且仍然垂直于变形后的梁轴线。●纵向纤维的应变与它到中性层的距离成正比即

几何关系(平面假设)回首页mm1nn1aa1bb1m2n2c1d1cdmnm1n1aa1bb1cc1dd1m2n2mnm1n1aa1bb1cc1dd1m2n2mnm1n1aa1bb1cc1dd1m2n2第5页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心●梁纯弯时各纵向线段间互不挤压即纤维间无正应力，每一纤维都是单向拉伸或压缩。●材料受力在线弹性范围内。●材料在拉伸和压缩时弹性模量相等。由胡克定律可知沿截面高度正应力按直线规律变化。

物理关系回首页第6页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心

在梁纯弯曲情况下横截面上的内力系最终只归结为一个力偶矩MiZ，它也就是弯矩M。所以●梁纯弯曲变形时横截面上只有正应力作用。

即梁纯弯曲变形问题可简化成拉、压问题来考虑。●在胡克定律中要想知道σ只要知道ε即可，

E是材料的弹性模量为定值。结论：弯曲正应力实测公式σ=E·ε

静力关系

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用电测法。利用贴于梁上的电阻应变片可获得被测材料上各点的线应变。1.梁所受载荷及电阻应变片布置情况

四、实验方案

中性层应变片编号为1，中性层以上分别为2、4号片，6号片在梁的上表面；中性层以下分别为3、5号片，7号片在梁的下表面。中性层F/2F/2132456710101515202020320620回首页第8页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心2.选择桥路实验采用半桥公共温度补偿的方法即:

●这样消除了温度产生的应变,应变仪上反映的只有机械式应变即弯矩产生的应变,所以●在公共温度补偿的接线柱上接入温度补偿片Rt。RtC●在电阻应变仪的AB

桥臂上接入工作片R（1—7片）。BA1A7R1R7接线图回首页第9页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心1.组桥接线将弯曲梁上被测点电阻应变片的引线端与电阻应变仪测量通道接线端子连接

，并在公共温度补偿的接线柱上接入温度补偿片。

五、实验操作步骤

（插片要插好，螺丝要旋紧）回首页第10页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心2.仪器准备●按一下应变仪面板右下方的“自动平衡”键，若右边的6个LED发光二级管中某一个发光二级管显示为“---”时，则表示该测点的应变片未接好需重新接线。回首页●检查应变仪面板上左边LED测力发光二级管的力单位

标志点是否在“N”上

第11页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心●线接好后再次按“自动平衡”按钮，同时通过“通道切换”

按钮，检查所有被测点是否都显示为“0”。每调整好一次设备都必须按一下“自动平衡”按钮。“自动平衡”按钮可重复按，直到所有测点的发光二级管都显示为“0”

后才可以进行加载试验。3.加载记录数据

●根据试件尺寸及机械性能指标确定该实验装置的

Fmax=2500N、F0应取10%的Fmax、所以F0=500N，加5级载荷、所以△F=500N，●每增加一级△F（500N）记录下对应的应变仪读数εds。回首页第12页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心4．设备整理与数据检查

做完实验后，卸掉载荷。从应变仪上拆下各应变片和温度补偿片的连接线并将线整理好方在实验桌上。关闭设备电源，整理好所用仪器设备，清理实验现场，将所用仪器设备复原。实验数据交指导教师检查签字。回首页观看动画第13页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心双击画面可全屏观看回首页第14页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心

装置如图1所示，它由1实验梁，2支脚，3手轮，4箱体，5蜗杆升降装置，6传感器，7拉杆，8压头，9承重梁，10底座，11脚轮，12支柱组成。进行纯弯曲实验时先将实验梁上被测点应变片连接到应变仪上，再按照手轮降或升的旋转手轮进行加载或卸载。极限载荷2500N。纯弯曲实验装置介绍与操作说明图1

1.设备介绍回首页第15页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心2.设备操作

①将实验梁上应变片的连接线接到应变仪上，把连接线整理好。

②调整好应变仪,按设备上“降”的方向旋转手轮进行缓慢加载。

③当力数据显示窗口为500N时，记下这一级载荷各应变片的应变值，接着继续加载记数据，直到5级载荷加完。注意：加载前检查实验梁是否在支脚的中间，若不在需调整。压头是否压在承重梁中间。

回首页第16页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心(1)上面板XL2118C力＆应变综合参数测试仪介绍与操作说明应变综合参数测试仪全貌

1．仪器介绍

●16个测量通道接线端子(接测量片)接测量工作片接公共温度补偿片●和一个公共温度补偿接线端子回首页第17页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心(2)前面板（操作面板）④④通道切换按键。在测量状态，按键一次，当前应变测量模块按照次序翻屏，并显示对应测点的应变值。第一屏为CH01-CH06；第二屏为CH07-CH12；第三屏为幕

CH13-CH16；再按键返回第一屏。②②设备电源开关。③③测量片应变值显示窗口,每一屏只能显示6个通道。⑤⑤自动平衡键。测量片和公共温度补偿片接好后，按键一次设备全部测点的桥路自动平衡。⑥⑥系数设定键。可对设备的灵敏系数进行设置。①力数据显示窗口。①回首页第18页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心①打开应变仪的电源开关根据实验要求选择桥路,并将应变片接入应变仪，保证接触良好。2．仪器操作

②按所选择桥路处理1/4桥、半桥、全桥的短接线。1/4桥半桥全桥回首页第19页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心

③用1/4桥测试时

●需连接B、B1端的短接片。短接片连接B、B1短接片断开B、B1回首页第20页/共23页江苏科技大学工程力学实验中心●将温度补偿片接入补偿接线端子，并将1/4桥、半桥、全桥处的短接线接在1/4桥和全桥之间。温度补偿片接工作片接公共温度补偿