矩形截面梁纯弯曲正应力电测实验.doc

实验四 矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验
一、实验名称
矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验
二、实验目的
,初步掌握电测方法；
2。测定矩形截面梁纯弯曲时的正应力分布规律，并与理论公式计算结果进行比较,验证弯曲正应力计算公式的正确性。
三、实验设备
1．WＳＧ-8０型纯弯曲正应力试验台
2。静态电阻应变仪
四、主要技术指标

图1 试样受力情况
材料:20号钢,E＝２08×1０9Ｐa；
跨度：L＝6００mm，a=200mm,Ｌ１=20０mｍ；
横截面尺寸：高度h＝28mｍ,宽度b=10ｍm.
２。载荷增量
载荷增量ΔＦ＝２00N(砝码四级加载,每个砝码重10N采用1：2０杠杆比放大）,砝码托作为初载荷，F0＝26 N.
3。精度
　 　满足教学实验要求，误差一般在５%左右。
五、实验原理
如图1所示,ＣD段为纯弯曲段,其弯矩为，则，。根据弯曲理论,梁横截面上各点的正应力增量为：
　 　 　　（1）
式中：y为点到中性轴的距离;Iz为横截面对中性轴z的惯性矩,对于矩形截面
　　　 　 　 　 　 　 　(２)
由于ＣＤ段是纯弯曲的，纵向各纤维间不挤压,只产生伸长或缩短，所以各点均为单向应力状态。只要测出各点沿纵向的应变增量，即可按胡克定律计算出实际的正应力增量。
　 　　 　　 （３）
　在ＣD段任取一截面，沿不同高度贴五片应变片。１片、５片距中性轴ｚ的距离为ｈ／２,2片、4片距中性轴ｚ的距离为h/４,3片就贴在中性轴的位置上.
测出各点的应变后，即可按（3)式计算出实际的正应力增量,并画出正应力沿截面高度的分布规律图,从而可与(１）式计算出的正应力理论值进行比较。 
六、实验步骤及注意事项
，使应变仪预热。
2。在CD段的大致中间截面处贴五片应变片与轴线平行，各片相距ｈ/4,作为工作片；另在一块与试样相同的材料上贴一片补偿片，放到试样被测截面附近．应变片要采用窄而长的较好,贴片时可把试样取下,贴好片,焊好固定导线,再小心装上。
3。调动蝶形螺母，使杠杆尾端翘起一些。
4。把工作片和补偿片用导线接到预调平衡箱的相应接线柱上,将预调平衡箱与应变仪联接,接通电源,调平应变仪。
５。先挂砝码托，再分四次加砝码，。
6。取四次测量的平均增量值作为测量的平均应变,代入(3)式计算可得各点的弯曲正应力，并画出测量的正应力分布图。
，要注意检查各传力零件是否受到卡、别等，受卡、别等应卸载调整．
8。实验完毕将载荷卸为零，工具复原，经指导老师检查方可关闭应变仪电源.
七、数据处理

（1)记录测点的位置
测点编号
1
2
３
4
５
测点至中性轴的距离y（ｍｍ)
14
7
0
7
１4
（2)计算矩形横截面对中性轴z的惯性矩Iｚ
　 　　 　　 　 　 　　 　　　
(3）根据公式直接计算各点的理论正应力增量
测点编号
１
2
３
4
5
理论正应力增量(