梁弯曲正应力实验.doc

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1、§3梁弯曲正应力实验一、实验目的：1．测定矩形截面梁纯弯段应变、应力分布规律，为建立理论计算模型提供实验依据；将实测值与理论计算结果进行比较。2．通过实验和理论分析深化对弯曲变形理论的理解，培养思维能力。3．学习多点测量技术。二、设备和仪器多功能力学试验台，YE2538A型电阻应变仪三、矩形截面梁的结构、尺寸和纯弯曲加载方式a=130mmb=18mmC=140mmh＝36mm图3-1矩形截面梁实验装置矩形截面梁的结构、尺寸和加载方式如图3-1所示。梁采用铝合金材料。在梁的上、下表面各粘贴一枚应变片，一个侧面上等间距地粘贴五枚应变

2、片，其编号如侧视图所示。由于观察各点应变变化情况，因此，采用1/4桥，多点共温度补偿的方法进行测量。四、实验步骤1.打开应变仪电源、预热。2．设置参数（1）测力通道（0通道），通过手轮调节，将载荷通道值调节到0。（2）检验各测量通道参数设置是否正确。按[]进入初始化界面，然后选择相关的测量通道号，观察对应通道的接桥形式是否为1/4桥和补偿1（或补偿2），若对应的指示灯亮则可确定，否则需要调整桥路形式。桥路形式调节方法如下：按[]进入初始化界面，然后选择测量的通道号，再按[BRID]进入桥路设置模式，输入数字代码0~4，即可完成对

3、相关通道的桥路设置（代码0表示全桥，代码1表示半桥，代码2表示1/4桥且使用补偿1端子进行温度补偿，代码3表示1/4桥且使用补偿1端子进行温度补偿），再按[]确定即可。3．平衡各通道电桥。按[MEAS]键，进入测量模式，此时左屏显示载荷（单位为N），右屏显示对应通道的应变量（无量纲），检查各测量通道初始应变是否为0，若不为0，则需按[BAL]键，待BAL指示灯亮后，再按[MEAS]键，即可完成电桥的平衡调节。再依次选择各通道对应的数字键，分别予以调节。4．测量在测量模式之下，通过手轮缓慢加载，达到预定载荷，分别记录对应载荷下个通

4、道的应变值。测完一组数据后，然后再将载荷卸到零，重复三次。5.完成全部试验内容，实验数据经教师检查合格后，卸掉载荷、关闭电源、整理好实验装置，将所用工具放回原处后方可离开实验室。五、实验结果处理根据所测各点应变，计算相应的实验应力值；再计算各点理论应力值。然后将实验应力值和理论应力值进行比较，计算它们间的相对误差。数据处理参考表3-1。当梁在载荷作用下发生弯曲变形时，工作片的电阻值将随着梁的变形而发生变化，通过电阻应变仪可以分别测量出各对应点的实际应变值。然后根据胡克定律，计算出相应点的应力值式中：为梁材料的弹性模量。梁弯曲变形

5、时，梁纯弯曲段横截面上的正应力理论计算公式为式中：M、Iz分别为测点所在截面上的弯矩和该截面对中性轴的惯性矩，y为测点至中性轴的距离。表3-1实验数据记录和处理表a=130mmb=18mmc=140mmEAL=70GPaF=2000NH=36mm测点号1234567应力实验值应变ε（）第一次第二次第三次平均应力应力理论值相对误差=六、思考题：1．矩形截面梁纯弯曲时应变分布规律如何？平截面假设是否还成立？应力分布规律又如何?2．若将图3-1两加载点间距离C减得很小（如c=2b），其它试验条件不变，能否得到相同的试验结果？七、实验报

6、告要求实验报告应包括：实验目的，实验原理简述，实验装置简图，仪器设备的名称、型号，数据记录和处理，误差分析等。八、预习要求1.复习梁弯曲正应力公式推导过程和分析方法。2.参考数据处理列表，按实验要求，自已设计并绘制好本实验记录表格。