河海大学 材料力学 实验二 纯弯曲梁正应力测定(材料班) (1)

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1、实验二纯弯曲梁正应力测定一、实验目的1．测定梁在纯弯曲时横截面上的正应力分布，验证平面假设理论和弯曲正应力公式。2．学习电测应力实验方法。二、实验设备1．简支梁及加载装置。2．YJ-31型静态电阻应变仪。3．游标卡尺。三、实验原理如图6-1所示，求纯弯曲梁上某一截面上各点的应力。其中y1=0（中性层）;y2=10;y3=10;y4=15;y5=15;y6=20;y7=20(单位：mm)根据弯曲梁的平面假设沿着梁横截面高度的正应力分布规律应当是直线。为了验证这一假设，我们在梁的纯弯曲段内粘贴7片电阻应变片：1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#，离中性层的距离在

2、图中已标出，由应变仪测出读数即知道沿着梁横面高度的正应力分布规律。材料力学中还假设梁的纯弯曲段是单向应力状态，为此在梁的上或下表面粘贴8#应变片，可测得，根据图6-1纯弯曲梁布片图，式中μ—梁材料的泊松比。可由计算得到μ',当μ近似等于μ'时,则证明梁在弯曲时是近似于单向应力状态的。即梁的纵向纤维间无挤压的假设成立。四、实验步骤1．用游标卡尺测量尺寸，将梁放在实验台的两个支点上，用钢尺量梁的支点至力点的距离d。2．将各点的应变片和温度补偿片以半桥的形式接入YJ-28-P10R型静态数字应变仪。被测应变片接在AB上，补偿片接在BC上。1．仪器操作步骤：根据选择的仪

3、器型号在实验三中见电阻应变仪介绍。1）用半桥单臂接法，接入被测试件的导线，Y1~Y7，被测试件导线接A1~A7、B1~B74补偿片接B1~B7、C1~C7。被测点6421357接线端子12345671）分别调（1~7点）电阻平衡。面板显示为0000（每次转换一个测量点，必须稳定2分钟后再调平衡或读出测量值）。2）采用增量法加载，每次0.5kN。注意不能超载。0.5kN初载荷调零1.0kN读出应变值1.5kN读出应变值2.0kN读出应变值2.5kN读出应变值3）实验结束。卸载，仪器恢复原状。一、数据记录和计算理论计算：实验计算：E=216GPa将试样尺寸及记录所得

4、数据填入表6-1。表6-1试样尺寸及数据记录梁宽b/mm梁高h/mm惯性矩测点至中心轴的距离（mm）d/mmΔM/N．mm64213572015100101520载荷应变量（με）F/kN6421357读数增量读数增量读数增量读数增量读数增量读数增量读数增量F1=P2=F2=F3=F4=F5=增量平均值试验值理论值4误差%六、实验报告要求1．简述实验名称、目的、设备和实验步骤。2．绘出如表6-1所列出弯曲正应力测量实验记录表，并绘出全部测点的应力实验值与理论值的图形，以示比较。七、思考题1．分析试验误差产生的原因。2．比较应变片6#和7#（或应变片4#和5#）的

5、应变值，可得到什么结论？3．本实验中对应变片的栅长有无要求？为什么？4．实验中弯曲正应力大小是否受材料弹性模量E的影响。(写到注意事项里，如果写不下，如果写不下写到下一个实验)二、YJ－31型静态电阻应变仪仪器是按K=2设计的当使用的应变片K值不为2时，必须在测量前进行校正，校正方法：根据应变片的K值，查表3-1，再根据表内K值所对应的标定值，调节灵敏度电位器。如：当应变片K=2.1时，查表3-1，K=2.1时标定值为9524，调好后此时K值已经校准，在实测中，所显示的数据不必再进行K值修正。表3-1灵敏系数与标定值关系K值桥臂电阻1.91.952.02.052

6、.102.152.202.25120Ω15526102561000097569524930290918889操作说明1）半桥测量时将D1DD2接线柱用连接片连接起来并旋紧。2）将标准电阻分别与A、B、C接线柱相连。3）接通电源开关。4）按下“基零”键仪表显示“0000”或“－0000”（仪表内部已调好）。5）按下“测量”键，显示测量值，将测量值调到“0000”或“－0000”。6）按下“标定”键仪表显示-10000附近值（内部已调好）。7）将“本机、切换”开关置“切换”状态。41）进行多点测量时将被测量应变片分别与对应的A、B、C接线柱相连，而主机的A、B、C接

7、线柱上的标准电阻去掉。2）多点测量：切换开关按次序所有点的平衡都调节在0000或-0000值上。3）测量值记录：采用逐点测量逐点记录方式。4