电测梁的弯曲实验教学课件

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应变片粘贴位置及弯矩图粘贴应变片

应变片粘贴位置一、实验目的

1、用电测法测量受纯弯曲梁的正应力的分布，验证

弯曲应力的理论计算公式的正确性。

2、学习电阻应变仪使用操作方法

3、测量纯弯曲梁的最大挠度及验证梁挠度计算公式

4、测定电阻应变计的灵敏系数K二、实验设备和装置

实验设备：

WUT-2019型智能全数字式静态应变仪游标卡尺钢尺

千分表多功能电测试验装置应变片粘贴位置及弯矩图*

电测桥路应变计算公式：

ε测＝ε1

－ε2＋

ε3－ε4

半桥桥路应变计算公式：

ε测

＝ε1

－ε2（ε补）

＝（ε工+ε温）－ε温

＝ε工

三、实验原理

理论上已知梁承受纯弯曲时的正应力公式为：

0

x

y

式中：σL为正应力，M为作用在横截面上的弯矩，I为梁横截面对中性轴的惯性矩，y为由中性轴到欲求应力点的距离。

试验应力根据虎克定律：

式中：σ为试验所测正应力，E为试样材料的弹性模量，ε为试验所测得的应变。应变片灵敏系数K值的测定一、实验原理应变片是利用电阻合金丝的应变效应这一物理现象而工作的，应变效应就是电阻丝的电阻值随着它本身的机械变形（伸长或缩短）而改变。若丝的原始电阻值为R（欧），变形后电阻值变化量为△R（欧），当应变不超过一定范围时，电阻丝的电阻相对变化△R/R与其线应变ε成线性关系，用公式表示为：式中：k为应变片的灵敏系数；△R/R为应变片的电阻相对变化；ε为贴片处相应的机械应变

二、测定方法

根据公式可知：

依据单向虎克定律由于

所以：

则：式中：k仪：应变仪的灵敏系数；ε仪

：应变仪显示的应变；εX

：是梁在单向应力状态下轴向应变M:

贴片处截面的弯矩；W：贴片处截面的抗弯截面模量；E：梁的弹性模量纯弯矩截面正应力分布

四、实验方法及操作步骤一）、实验方法：实验采用“增量法”，即每增加等量的载荷△P，从应变仪显示窗口中读取相应的应变量△ε，加载级别分为5级。取△P=20N，即加载级别从0开始为20N、40N、60N、80N、100N。

二）、实验操作步骤：

第一步：安装千分表第二步：开启应变仪、电脑及应变仪操作软件。第三步：第一次应变仪调零（还没有加载时），预加100N左右的载荷后进行第二次应变仪调零，确认后记录下千分表上的读数作为初位移。第四步：分5级加载，从0开始，每级20牛顿，依次为20、40、60、80，最后到100牛顿，每次加载后记录下每级荷载作用下每个通道显示的应变值和千分表显示的位移值，第一次实验结束，然后卸载。第五步：按照第一次的方法再做一次，实验至少做2次，取数据线性的较好作为本次实验的最后结果。

实验具体操作方法

第一步：安装千分表

1、将千分表安装在表座上；

2、将千分表及表座安装在梁的正中间的下表面；

3、使千分表与梁有0.2mm的初位移。

第二步：打开应变仪电源开关，打开电脑及操作软件。

第三步：当加载压头没有接触构件时按下红色的测量钮（既清零）；然后给构件施加100牛顿左右的力，再次按下红色的测量钮（既再清零），记录千分表显示的初位移，之后正式开始加载实验。分5级加载，每级20牛顿，记录下每级荷载作用下每个通道显示的应变值和千分表显示的位移值，从0开始，依次为20、40、60、80，最后到100牛顿，第一次实验结束，然后卸载。

第四步：按照第一次的方法再做一次，实验至少做2次，取数据线性的较好作为本次实验的最后结果。

电脑软件具体操作方法

第一步：双击桌面上“武工大应变仪”图标；

第二步：点击”实验选择”→选择“电测梁的弯曲实验”；

第三步：点击“测量”→选择“联机实验”，此时电脑与电阻应变仪联通，微机屏幕上显示的数据与应变仪上窗口显示的数据一致。

第四步：当加载压头没有接触构件时点击屏幕上“自动平衡”（既清零）；然后给构件施加100牛顿左右的力，再次点击屏幕上“自动平衡”（既再次清零）；然后点击“确认”。此时记录千分表显示的数据，既加载前的初位移，之后正式开始加载实验。分5级加载，每级20牛顿，每次加载20牛顿的载荷后，点击“确认”，并记录下每级荷载作用下千分表显示的位移值，每级荷载下各个通道的应变值在点击“确认”后既被记录在计算机的屏幕上。加载从0开始，依次为20、40、60、80，最后到100牛顿。加到100牛顿后，点击“结束”，第一次实验结束，然后用草稿纸记录下屏幕上的5级加载5个通道显示的应变数据，然后卸载。

第五步：按照第一次的方法再做一次，实验至少做2次，取数据线性的较好作为本次实验后结果。，，

五、梁的基本参数及电阻应变片规格：1、梁的基本参数2、应变片的基本参数

名称b（mm）h（mm）L（mm）a（mm）I（mm4）E（GPa）材料数值1320540200200Q235标距电阻值灵敏系数3×2mm120±0.52.08数据表的填写格式

最大挠度公式：式中: