纯弯梁弯曲的应力分析实验报告

一、实验目的梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律验证纯弯曲梁的正应力计算公式测定泊松比m掌握电测法的基本原理二、实验设备多功能实验台，静态数字电阻应变仪一台，矩形截面梁，游标卡尺三、实验原理测定弯曲正应力本实验采用的是用低碳钢制成的矩形截面试件，实验装置简图如下所示。计算各点的实测应力增量公式:A计算各点的实测应力增量公式:Ac=EAe实i实iaAMy计算各点的理论应力增量公式：A°=一1Izz测定泊松比计算泊松比数值:四、实验步骤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：f<bh2□max3a然后确定量程，分级载荷和载荷重量；3•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Fn；5•按上面步骤再做一次。根据实验数据决定是否再做第三次。五、实验数据及处理

梁试件的弹性模量E=2.1Xl°llpaTOC\o"1-5"\h\z梁试件的横截面尺寸h=mm,b=mm支座到集中力作用点的距离d=90mm各测点至U中性层的位置：y1=20.1mmy2=―10.05mmy3=0mmy=10.05my=20.1m45载荷（N）静态电子应变仪读数（X1°一6）1点2点3点4点5点6点FAF读数£1增量A1读数2增量A£2读数&3增量Ae3读数£4增量Ae4读数e5增量Ae5读数e6增量Ae604920-270-12010160260-10492-27-1211626-10506-31-1411628-8998-58-2623254-18450-10-63815-41448-68-3254069-22262-20-61812-21710-88-3864881-24AFA1A£2Ae3Ae4Ae5Ae6427.5-22-9.51.51220.25-6应变片位置1点2点3点4点5点6点实验应力值/MPa-4.62-2.000.322.524.25-1.26理论应力值/MPa-3.45-1.7301.733.45相对误差/%33.9%23.9%45.7%23.2%泊松比值卩=0.3六、应力分布图（理论和实验的应力分布图画在同一图上）y-。应力分布曲线七、思考题为什么要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上?答：应变片是比较高精度的传感元件，必须考虑温度的影响，所以需要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上，来消除温度带来的应变。影响实验结果的主要因素是什么?答：影响本实验的主要因素：实验材料生锈，实验仪器精度以及操作的过程。一、实验目的和要求：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、实验设备CM-1C型静态电阻应变仪，纯弯曲梁实验装置三、弯曲梁简图：Fa/2Fa/2Fa/2Fa/2已知：L=630mm、a=160mm、b=20mm、h=40mm、c=h/6、E=200GPa在梁的纯弯曲段内A-A（或B-B）截面处粘贴七片电阻片，即R1、r2、r3、r4、r5、r6、123456RoR4贴在中性层处，实验时依次测出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，如图所示。AU=UAB-UADAU=UAB-UADR=1——R+R12RU-4UR+R34RR-RR1―32~4U(R+R)(R+R)1234当电桥输出电压AU=0时，称为电桥平衡。故电桥平衡条件为Rr3RR二RR或R=R设电桥在23接上电阻R］、r2、r3和叫时处于平衡状态，即满足平衡条件。当上述电阻分别改变AR1RR二RR或R=R设电桥在23和AR4时(R+AR)(R+AR)-(R+AR)(R+AR)—(R+aR+R+aR)(R+AR+R+AR\略去咼阶微量后可得AURR(ARU1—22(R+AURR(ARU1—22(R+R)2IR

121ARAR+3RR13AR4R4U(ARARARAR)1—2+3—4IRRRR丿当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。在进行电测实验时，有时将粘贴在构件上的四个相同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£「82、£3、84相应的电阻改变量分别为AR1>AR2、AR3和AR4，应变仪的读数为4AU8__8—8+8—8dKU1234以上为全桥测量的读数，如果是半桥测量，则读数为4AU8__8—8d半KU12所谓半桥测量是将应变片r3和r4放入仪器内部