实验五纯弯曲梁正应力实验.docx

实验五纯弯曲梁的正应力实验一、实验目的 1、测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律。 2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。 3、测定泊松比μ。 4、测量矩形截面梁在纯弯曲时最大应变值,比较和掌握运用不同组桥方式时提高测量灵敏度的方法。二、实验设备 1、材料力学组合实验台; 2、电阻应变测力仪; 三、实验原理和方法 1 、测定弯曲正应力在纯弯曲条件下,根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设,可得到梁横截面上任一点的正应力计算公式为 M= yzI ?(1) 式中: M为弯矩; I z为横截面对中性轴的惯性矩; y为所求应力点至中性轴的距离。由上式可知,在弹性范围内,沿横截面高度,正应力按线性规律变化,其最大正应力产生在上下边缘,为 max zMW ??(2) W z称为抗弯截面系数。实验采用 1/4 桥公共补偿测量方法,加载采用增量法,载荷从 100N 开始,每次增加 700 N,测出各点的应变增量??,然后分别取各点应变增量的平均值??实i, 依次求出各点的应力增量??实i=E ??实i(3) 四、实验步骤 ; 2. 测量矩形截面梁的宽度 b 和高度 h 、载荷作用点到梁支点距离 a 及各应变片到中性层的距离 y .拟定加载方案。根据实验要求适当选取初载 0100 F N ?,然后按照步长 700 N 分级加载,加到最大的载荷 max3600 F N ?。 ,调整好实验加载装置。 (1/4 桥),调整好电阻应变仪,检查整个系统是否处于正常工作状态; 5 .加载。用均匀慢速加载至初载荷 0100 F N ?,记下各点电阻应变仪得初读数,然后按照步长 700 F N ? ?分级加载,依次记录各点电阻应变片的应变度数, 直到 3600 N 为止; 6 .完成全部试验内容后,卸掉载荷,关闭电源,整理所用仪器、设备,清理实验现场,将所有仪器设备复原。五、实验结果处理 1、基本参数 L=670 a=160 y 1= y 2=25 k= b=20 h=50 E=206Gpa 2、原始数据在不同载荷作用下, 六个应变片输出应变读数如表( a)所示。表( a )在不同载荷作用下,输出应变读数 F1? 2? 3? 4? 5? 100 -7601 -9 800 -36 -14 -2 16 15 1500 -67 -36 -3 29 44 2200 -99 -54 -4 43 72 2900 -130 -71 -5 57 101 3600 -162 -89 -6 71 128 3 、数据处理为排除初始条件和自重的影响,将每一个应变数值减去前一个应变数值,即得当载荷为步长 700 F N ? ?时的各个应变值,根据公式可计算出应力的实验值和理论值。表(b) 各测点处应变数据的处理( ) F N ? 1 ( ) r ? ??? 2 ( ) r ? ??? 3 ( ) r ? ??? 4 ( ) r ? ??? 5 ( ) r ? ??? 700 -29 -20-2 15 24 700 -31 -22 -1 13 29 700 -32 -18-1 14 28 700 -31 - 17-1 14 29