弯曲正应力实验
梁的弯曲正应力实验报告
梁的弯曲正应力实验报告梁的弯曲正应力实验报告引言:弯曲是一种常见的力学现象,广泛应用于工程和建筑领域。
梁是一种常见的结构,在受到外力作用时会发生弯曲变形。
为了研究梁的弯曲行为,本实验通过对梁进行弯曲试验,测量梁上的正应力分布,以便了解梁的强度和稳定性。
实验目的:1. 通过实验测量梁上的正应力分布,了解梁的弯曲行为;2. 分析梁的弯曲现象对梁的强度和稳定性的影响;3. 探究不同材料和截面形状对梁的弯曲正应力分布的影响。
实验原理:当一根梁受到外力作用时,梁会发生弯曲变形。
在梁的顶部和底部,会出现正应力和负应力。
本实验主要关注梁上的正应力分布。
根据梁的弯曲理论,梁上的正应力与梁的截面形状、材料性质、外力大小和位置等因素有关。
实验装置和步骤:实验装置包括一根长梁、测力计、测量仪器等。
具体步骤如下:1. 将长梁固定在实验台上,确保梁的两端支持牢固;2. 在梁上设置几个不同位置的测力计,用于测量梁上的正应力;3. 施加外力于梁上,使其发生弯曲变形;4. 通过测力计测量梁上各位置的正应力,并记录数据;5. 根据实验数据,绘制梁上的正应力分布曲线。
实验结果与分析:根据实验数据,我们可以得出梁上的正应力分布曲线。
通常情况下,梁上的正应力分布呈现出一定的规律性。
在梁的顶部和底部,正应力较大,逐渐向中间递减,最终趋近于零。
这是因为在梁的顶部和底部,受力较大,产生了较大的正应力;而在梁的中间,受力相对较小,正应力逐渐减小。
实验中还可以观察到不同材料和截面形状对梁的弯曲正应力分布的影响。
例如,对比不同材料的梁,我们可以发现不同材料的梁上的正应力分布曲线有所差异。
这是因为不同材料的梁具有不同的弹性模量和抗弯强度,从而导致不同的正应力分布。
此外,梁的截面形状也对梁的弯曲正应力分布有影响。
例如,对比矩形截面和圆形截面的梁,我们可以发现矩形截面的梁上的正应力分布曲线相对均匀,而圆形截面的梁上的正应力分布曲线则呈现出较大的集中度。
纯弯曲梁的正应力实验参考书报告
《纯弯曲梁的正应力实验》实验报告一、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二、实验仪器设备和工具3.XL3416 纯弯曲试验装置4.力&应变综合参数测试仪5.游标卡尺、钢板尺三、实验原理及方法在纯弯曲条件下,梁横截面上任一点的正应力,计算公式为σ= My / I z式中M为弯矩,Iz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。
为了测量梁在纯弯曲时横截面上正应力的分布规律,在梁的纯弯曲段沿梁侧面不同高度,平行于轴线贴有应变片。
实验采用半桥单臂、公共补偿、多点测量方法。
加载采用增量法,即每增加等量的载荷△P,测出各点的应变增量△ε,然后分别取各点应变增量的平均值△ε实i,依次求出各点的应变增量σ实i=E△ε实i将实测应力值与理论应力值进行比较,以验证弯曲正应力公式。
四、实验步骤1.设计好本实验所需的各类数据表格。
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yi。
见附表13.拟订加载方案。
先选取适当的初载荷P0(一般取P=10%Pmax左右),估算Pmax (该实验载荷范围Pmax≤4000N),分4~6级加载。
4.根据加载方案,调整好实验加载装置。
5. 按实验要求接好线,调整好仪器,检查整个测试系统是否处于正常工作状态。
6. 加载。
均匀缓慢加载至初载荷P 0,记下各点应变的初始读数;然后分级等增量加载,每增加一级载荷,依次记录各点电阻应变片的应变值εi ,直到最终载荷。
实验至少重复两次。
见附表27. 作完实验后,卸掉载荷,关闭电源,整理好所用仪器设备,清理实验现场,将所用仪器设备复原,实验资料交指导教师检查签字。
附表1 (试件相关数据)附表2 (实验数据)载荷 N P 500 1000 1500 2000 2500 3000 △P 500 500 500 500 500 各 测点电阻应变仪读数 µε 4 εP -33 -66 -99 -133 -166△εP -33 -33 -34 -33平均值 -33.252 εP -16 -33 -50 -67 -83 △εP -17 -17 -17 -16 平均值 16.751 εP 0 0 0 0 0 △εP 0 0 0 0 平均值 03 εP 15 32 47 63 79 △εP 17 15 16 16 平均值 16 5 εP 32 65 97 130 163△εP 33 32 33 33平均值 32.75五、实验结果处理1. 实验值计算根据测得的各点应变值εi 求出应变增量平均值△εi ,代入胡克定律计算各点的实验应力值,因1µε=10-6ε,所以各点实验应力计算:应变片至中性层距离(mm ) 梁的尺寸和有关参数 Y 1 -20 宽 度 b = 20 mmY 2 -10 高 度 h = 40 mmY 3 0 跨 度 L = 620mm (新700 mm )Y 4 10 载荷距离 a = 150 mmY 5 20 弹性模量 E = 210 GPa ( 新206 GPa )泊 松 比 μ= 0.26惯性矩I z =bh 3/12=1.067×10-7m 4 =106667mm 4σi 实=E εi 实=E ×△εi ×10-62. 理论值计算载荷增量 △P= 500 N弯距增量 △M=△P ·a/2=37.5 N ·m各点理论值计算:σi 理= △M ·y i3. 绘出实验应力值和理论应力值的分布图分别以横坐标轴表示各测点的应力σi 实和σi 理,以纵坐标轴表示各测点距梁中性层位置y i ,选用合适的比例绘出应力分布图。
纯弯曲梁正应力实验报告数据
纯弯曲梁正应力实验报告数据通过实验,测量纯弯曲梁上不同位置的正应力分布情况,验证弯曲梁的拉应力和压应力分布的理论公式。
实验原理:当梁在弯曲作用下,不同位置存在拉应力和压应力,根据亥姆霍兹方程可得到弯曲梁在不同位置的正应力分布情况,即压应力M/z和拉应力M/z,其中M为弯矩,z为梁纵向距离。
实验中通常采用张力应变计和屈服应变计来测量梁上不同位置的正应力。
实验设备和材料:1. 弯曲梁样品:选取一根长度较长、宽度和厚度相对较小的金属样品;2. 悬挂装置:用于悬挂样品并施加弯矩;3. 应变计:用于测量样品上不同位置的应变。
实验步骤:1. 将弯曲梁样品固定在悬挂装置上,并调整悬挂装置,使得梁样品呈现凸起形状;2. 使用应变计测量梁上不同位置的应变,记录下对应的位置和应变数值;3. 变动悬挂装置的位置,重复步骤2,记录更多位置的应变数值;4. 将测得的应变数值转化为正应力数值,并绘制应力-位置曲线。
实验数据:测量位置(mm)应变10 15020 32030 48040 60050 700数据处理与分析:根据所测得的应变数据,可以求得相应的正应力数值,采用伸长应变公式ε= ε0 + εz ,其中ε为应变数值,ε0为起始应变(对应位置为0时的应变),z为梁上某一位置的纵向距离。
根据实验数据,计算得到的正应力数据如下:测量位置(mm)正应力(MPa)10 150020 160030 160040 150050 1400根据正应力-位置数据,绘制正应力-位置曲线,并进行拟合分析,可得出弯曲梁上的正应力分布规律。
实验结果与讨论:通过实验测量,我们得到了纯弯曲梁上不同位置的正应力分布情况。
根据实验数据,我们可以看出,纯弯曲梁上的正应力是不均匀的,最大值出现在梁的上表面,呈拉应力,最小值出现在梁的下表面,呈压应力。
这符合我们的理论预期。
在实验过程中,可能存在一些误差。
一方面,样品的准备和测量过程中可能存在一些不均匀性,导致测得的应变和正应力数值存在一定的误差。
纯弯曲正应力分布实验报告
纯弯曲正应力分布实验报告篇一:弯曲正应力实验报告一、实验目的1、用电测法测定梁纯弯曲时沿其横截面高度的正应变(正应力)分布规律;2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
3、初步掌握电测方法,掌握1/4桥,1/2桥,全桥的接线方法,并且对试验结果及误差进行比较。
二、实验仪器和设备1、多功能组合实验装置一台;2、TS3860型静态数字应变仪一台;3、纯弯曲实验梁一根。
4、温度补偿块一块。
三、实验原理和方法弯曲梁的材料为钢,其弹性模量E=210GPa,泊松比μ=。
用手转动实验装置上面的加力手轮,使四点弯上压头压住实验梁,则梁的中间段承受纯弯曲。
根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设,可得到纯弯曲正应力计算公式为:??My Ix式中:M为弯矩;Ix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,沿横截面高度正应力按线性规律变化。
实验时采用螺旋推进和机械加载方法,可以连续加载,载荷大小由带拉压传感器的电子测力仪读出。
当增加压力?P时,梁的四个受力点处分别增加作用力?P/2,如下图所示。
为了测量梁纯弯曲时横截面上应变分布规律,在梁纯弯曲段的侧面各点沿轴线方向布置了3片应变片,各应变片的粘贴高度见弯曲梁上各点的标注。
此外,在梁的上表面和下表面也粘贴了应变片。
如果测得纯弯曲梁在纯弯曲时沿横截面高度各点的轴向应变,则由单向应力状态的虎克定律公式??E?,可求出各点处的应力实验值。
将应力实验值与应力理论值进行比较,以验证弯曲正应力公式。
σ实=Eε式中E是梁所用材料的弹性模量。
实图3-16为确定梁在载荷ΔP的作用下各点的应力,实验时,可采用“增量法”,即每增加等量的载荷ΔP测定各点相应的应变增量一次,取应变增量的平均值Δε 把Δσ实与理论公式算出的应力??式中的M应按下式计算:实来依次求出各点应力。
??比较,从而验证公式的正确性,上述理论公????四、实验步骤1?Pa (3.16) 21、检查矩形截面梁的宽度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yi。
梁的弯曲正应力实验
梁的弯曲正应力实验梁的弯曲正应力实验概述梁的弯曲正应力实验是一种用于测试材料在受弯曲载荷作用下的变形和应力的实验。
该实验可以帮助工程师和科学家了解材料的性能和特性,以便更好地设计和制造各种产品。
实验原理当一根梁在两端受到垂直于其长度方向的载荷时,它会发生弯曲变形。
这种变形会导致梁内部产生正应力和剪切应力。
在弯曲过程中,梁上表面会发生拉伸,下表面会发生压缩,因此产生的正应力称为弯曲正应力。
根据材料的不同特性和几何形状,弯曲正应力可以通过不同的公式计算得出。
通常使用的公式包括:σ = M*y/I其中σ是弯曲正应力,M是载荷矩,y是距离中心轴线最远点的距离(也称为截面离心距),I是截面惯性矩。
实验装置进行梁的弯曲正应力实验需要使用一些特殊设备。
以下是常见的实验装置:1. 弯曲试验机弯曲试验机是用于施加载荷并记录变形的设备。
它通常由一个移动横梁和两个支架组成。
被测试的梁被放置在支架上,然后通过移动横梁施加载荷。
试验机可以记录载荷和变形数据,并计算出弯曲正应力。
2. 梁样品梁样品是进行实验的材料样本。
它们可以采用不同的几何形状和尺寸,以适应不同类型的实验。
通常使用的梁样品包括简支梁、固定端梁、自由端梁等。
3. 测量仪器测量仪器用于测量载荷和变形数据。
常见的测量仪器包括负荷传感器、位移传感器、应变计等。
实验步骤进行梁的弯曲正应力实验需要按照以下步骤进行:1. 准备工作首先需要准备好所有所需设备和材料,包括弯曲试验机、梁样品、测量仪器等。
2. 安装样品将所选样品安装在支架上,并根据需要调整其位置和方向。
3. 施加载荷使用弯曲试验机施加载荷,直到梁样品发生弯曲变形。
记录载荷和变形数据。
4. 计算弯曲正应力根据所选的公式计算出弯曲正应力。
将载荷和变形数据输入计算器或电脑程序中,即可得到结果。
5. 分析数据对实验结果进行分析,了解材料的性能和特性。
如果需要,可以进行多次实验以获取更准确的数据。
应用领域梁的弯曲正应力实验广泛应用于各个领域,如材料科学、土木工程、机械工程、航空航天等。
实验四:弯曲正应力电测实验
实验四:弯曲正应力电测实验一、实验目的和要求1.学习使用应变片和电阻应变仪测定静态应力的基本原理和方法。
2.用电测法测定纯弯曲钢梁横截面不同位置的正应力。
3.绘制正应力沿其横截面高度的的分布图,观察正应变(正应力)分布规律,验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
二、实验设备、仪器和试件1.CLDS-2000型材料力学多功能实验台。
2.YJZ —8型智能数字静态电阻应变仪。
3.LY —5型拉力传感器。
4.直尺和游标卡尺。
三、实验原理和方法(1)理论公式:本实验的测试对象为低碳钢制矩形截面简支梁,实验台如图4-1所示,加载方式如图4-2所示。
图4-1 图4-2由材料力学可知,钢梁中段将产生纯弯曲,其弯矩大小为c PM 2∆=(1) 横截面上弯曲正应力公式为ZI My=σ (2) 式中y 为被测点到中性轴z 的距离,I z 为梁截面对z 轴的惯性矩。
123bh I Z =(3)横截面上各点正应力沿截面高度按线性规律变化,沿截面宽度均匀分布,中性轴上各点的正应力为零。
截面的上、下边缘上各点正应力为最大,最大值为WM =max σ。
(2)实测公式:实验采用螺旋推进和机械加载方法,可以连续加载,荷载大小可由电子测力仪读出。
当增加压力P ∆时,梁的四个点受力分别增加作用力2/P ∆,如图4-2所示。
为了测量梁纯弯曲时横截面上应变分布规律,在梁的纯弯曲段侧面布置了5片应变片,如4-2所示,各应变片的粘贴高度见梁上各点标注。
此外,在梁的上表面沿横向粘贴了第6片应变片,用以测定材料的泊松比μ;在梁的端部上表面零应力处粘贴了第7片温度补偿应变片,可对以上各应变片进行温度补偿。
在弹性范围内,如果测得纯弯曲梁在纯弯曲时沿横截面高度上的轴向应变,则由单向应力状态的胡克定律,即:σε=E (4) 由上式可求出各点处的应力实验值。
将应力实验值σε=E 与理论值ZI My=σ进行比较,以验证弯曲正应力公式。
如果测得应变片4和6的应变满足μεε=46/则证明梁弯曲时近似为单向应力状态,即梁的纵向纤维间无挤压的假设成立。
弯曲应力—纯弯曲时的正应力(材料力学)
§5-2 正应力计算公式
3、物理关系
σ Eε
M
?
所以 σ E y
z
O
x
应力分布规律:
?
y
直梁纯弯曲时横截面上任意一点的正应力,与它到中性轴的距离成正比。待解决问题中性轴的位置?
中性层的曲率半径
§5-2 正应力计算公式
4、静力关系
横截面上内力系为垂直于横截面的空 间平行力系,这一力系简化得到三个内力分 M 量。
y t max
M
z
y
σtmax
σ cmax My cmax Iz
§5-2 正应力计算公式
二、横力弯曲时梁横截面上的正应力
实际工程中的梁,其横截面上大多同时存在着弯矩和剪力,为横 力弯曲。但根据实验和进一步的理论研究可知,剪力的存在对正应力 分布规律的影响很小。因此对横力弯曲的情况,前面推导的正应力公 式也适用。
(2)最大正应力发生在横截面上离中性轴最远的点处。
σ max M y max Iz
引用记号
Wz
Iz ymax
—抗弯截面系数
则公式改写为
σ max
M Wz
§5-2 正应力计算公式
对于中性轴为对称轴的横截面
矩形截面
Wz
Iz h/2
bh3 / 12 h/2
bh2 6
实心圆截面
Wz
Iz d /2
πd 4 / 64 d /2
推论:必有一层变形前后长度不变的纤维—中性层
⊥ 中性轴 横截面对称轴
中性层
中性轴
横截面对称轴
§5-2 正应力计算公式
2、变形几何关系
d
dx
图(a)
O’
b’ z
纯弯曲梁的正应力电测实验
纯弯曲梁的正应力电测实验一、实验目的1.用电测法测量单一材料的矩形截面梁在纯弯曲状态时其横截面上正应力的大小及分布规律,并与理论计算值比较,从而验证梁的弯曲正应力理论公式。
2.初步掌握电测法原理和静态电阻应变仪的使用方法。
二、实验装置和仪器1.纯弯曲实验装置本实验采用低碳钢或中碳钢制成的矩形截面梁,测试其正应力分布规律的实验装置如图20(a)所示,所加的砝码重量通过杠杆以一定的放大比例作用于加载辅梁的中央,设作用于辅梁中央的载荷为F,由于载荷对称,支承条件对称,则通过两个挂杆作用于待测梁上C、D处的载荷各为F/2。
由待测梁的内力图可知CD段上的剪力Q=0,弯矩为一常量M=2aF ,即梁的CD段处于纯弯曲状态。
图20 弯曲正应力实验装置及试样贴片位置图2.静态电阻应变仪3.游标卡尺、钢直尺三、实验原理由于矩形截面梁的CD段处于纯弯曲状态,当梁发生变形其横截面保持平面的假设成立,又可将梁视作由一层一层的纵向纤维叠合而成且假设纵向纤维间无挤压作用,此时纯弯曲梁上的各点处于单向应力状态,且弯曲正应力的方向平行于梁的轴线方向,所以若要测量纯弯曲状态下梁的横截面上的正应力的分布规律,可在梁的CD段任一截面上沿不同高度处平行于梁的轴线方向布设若干枚电阻应变计,为简便计算,本实验的布片方案如图20(b)所示,一枚布设在梁的中性层上,其余四枚分别布设在距中性层h/4或h/2处(h 为梁矩形截面的高度),此外还布设了一枚温度补偿片。
当梁受载后,电阻应变计随梁的弯曲变形而产生伸长或缩短,使自身的电阻改变。
通过力学量的电测法原理,利用电阻应变仪即可测出梁横截面上各测点的应变值ε实。
由于本实验梁的变形控制在线弹性范围内,所以依据单向虎克定律即可求解相应各测点的应力值,即σ实=E ·ε实,E 为梁材料的弹性模量。
实验采用“等增量法”加载,即每增加等量的载荷ΔF ,测定一次各点相应的应变增量Δε实,并观察各点应变增量的线性程度。
梁的弯曲正应力实验报告
梁的弯曲正应力实验报告梁的弯曲正应力实验报告引言:梁是工程中常见的结构元件,其在受力过程中会产生弯曲。
了解梁在弯曲过程中的应力分布对于工程设计和结构分析具有重要意义。
本实验旨在通过悬臂梁的弯曲实验,研究梁在不同加载条件下的正应力分布规律。
实验目的:1. 了解悬臂梁的弯曲原理及其正应力分布规律;2. 掌握悬臂梁弯曲实验的基本操作和数据处理方法;3. 分析不同加载条件下悬臂梁的正应力变化。
实验装置和材料:1. 悬臂梁实验台;2. 弯曲实验仪;3. 悬臂梁样品;4. 负荷传感器;5. 数据采集系统。
实验步骤:1. 将悬臂梁样品固定在实验台上,并调整实验仪的位置,使其与悬臂梁接触;2. 通过数据采集系统连接负荷传感器,确保能够准确测量悬臂梁的受力情况;3. 依次施加不同大小的荷载,记录悬臂梁在不同加载条件下的挠度和负荷数据;4. 根据挠度和负荷数据,计算悬臂梁在不同位置处的正应力;5. 分析实验数据,得出悬臂梁在不同加载条件下的正应力分布规律。
实验结果与分析:通过实验数据的处理和分析,我们得到了悬臂梁在不同加载条件下的正应力分布规律。
实验结果表明,悬臂梁在受力过程中,正应力的分布呈现出以下特点:1. 负荷集中区域正应力较大:在悬臂梁的受力过程中,负荷集中的区域正应力较大。
这是由于在该区域,悬臂梁受到了较大的外力作用,导致该区域的纤维受到较大的拉伸力,从而产生较大的正应力。
2. 负荷作用点附近正应力较小:在悬臂梁的负荷作用点附近,正应力较小。
这是因为在该点附近,悬臂梁的受力相对均匀,各个纤维受力相近,因此正应力较小。
3. 悬臂梁中部正应力分布均匀:在悬臂梁的中部区域,正应力分布相对均匀。
这是由于在该区域,悬臂梁受力相对均匀,各个纤维受力相近,因此正应力分布较为均匀。
4. 正应力随负荷增大而增大:随着施加在悬臂梁上的负荷增大,悬臂梁的正应力也随之增大。
这是由于负荷增大会导致悬臂梁的挠度增大,从而使悬臂梁各个纤维的受力增大,进而使正应力增大。
弯曲正应力测定实验报告
弯曲正应力测定实验报告弯曲正应力测定实验报告• 实验目的: 1. 理解弯曲应力的概念和计算方法; 2. 掌握使用梁的弯曲应力测试仪器的操作方法; 3. 通过实验探究材料的弯曲应力。
• 实验设备:梁的弯曲应力测试仪器、杆状试样。
• 实验原理:梁的弯曲应力是指纵向拉伸状态下的应力状态。
采用三点弯曲法进行测定,使试样左右两端之间产生应力。
根据弯曲梁的基本原理,应力随距离的变化呈现出弧形曲线,计算得到杆状试样左右两端的弯曲应力。
• 实验步骤: 1. 将杆状试样放入梁的弯曲应力测试仪器中,调整完善器中的设置,并将试样固定到夹具上; 2. 打开仪器电源,进行仪器自检,调整试样外形和位置,保证试样在中心点上; 3. 选择合适的测量单位,设置仪器仪表,确定测量参数并进行校准; 4. 开始测量,记录试样左右两端的弯曲应力数据; 5. 根据实验原理和公式计算出杆状试样的弯曲应力。
• 实验结果:在测量过程中,我们发现在试样左右两端的应力状态并不相同,应力值普遍较大而且存在波动明显的情况。
在进行多次试验的数据统计和计算中,确定了试样的实际弯曲应力值。
根据实验所得数据,我们得到弯曲应力的平均值为XMPa,弯曲应变为X。
• 实验结论:通过本次实验,我们深入了解了材料的弯曲应力特性,掌握了梁的弯曲应力测试仪器的操作方法。
实验结果表明,在杆状试样被弯曲的过程中,左右两端存在明显的应力波动,但经过多次试验得出试样的弯曲应力值比较稳定。
本次实验对于材料力学的理解和应用有着深远的意义。
• 实验中可能存在的误差及影响因素: 1. 杆状试样自身的内部缺陷和材料差异等因素对测量值有一定的影响; 2. 杆状试样在被夹具夹住后,由于夹具形状对试样弯曲形状的影响并未考虑,测量值可能出现较大误差; 3. 实验过程中的环境条件(如温度、湿度等)也可能会对测量值产生一定的影响。
• 实验的改进方案: 1. 选取更加均匀的材料、充分检查试样内部是否有缺陷; 2. 优化夹具形状,减少对试样弯曲形状的影响; 3. 保证实验环境的稳定性,消除室温等环境因素造成的影响。
材料弯曲实验报告doc
材料弯曲实验报告篇一:3-材料力学实验报告(弯曲)材料力学实验报告(二)实验名称:弯曲正应力实验一、实验目的二、实验设备及仪器三、实验记录测点1的平均读数差ΔA1平=? ? ? ? A? 10 ? ?61平1平梁的材料:低碳钢(Q235) 梁的弹性模量E=200GPa梁的截面尺寸高H=宽b= 加载位置 a=W ? bH2抗弯截面模量 Z 6?平均递增载荷? P 平 ?与ΔP相应的弯矩 ? M ? ?Pmax2平? a ?四、测点1实验应力值与理论应力值的比较?1 实 ?E . ??1平?? ?Mmax1 理 ?W?Z误差: ?1理??1实? 100?%?1理五、回答问题1.根据实验结果解释梁弯曲时横截面上正应力分布规律。
2.产生实验误差的原因是由哪些因素造成的?审阅教师篇二:材料力学实验报告(2)实验一拉伸实验一、实验目的1.测定低碳钢(Q235)的屈服点?s,强度极限?b,延伸率?,断面收缩率?。
2.测定铸铁的强度极限?b。
3.观察低碳钢拉伸过程中的各种现象(如屈服、强化、颈缩等),并绘制拉伸曲线。
4.熟悉试验机和其它有关仪器的使用。
二、实验设备1.液压式万能实验机;2.游标卡尺;3.试样刻线机。
三、万能试验机简介具有拉伸、压缩、弯曲及其剪切等各种静力实验功能的试验机称为万能材料试验机,万能材料试验机一般都由两个基本部分组成;1)加载部分,利用一定的动力和传动装置强迫试件发生变形,从而使试件受到力的作用,即对试件加载。
2)测控部分,指示试件所受载荷大小及变形情况。
四、试验方法1.低碳钢拉伸实验(1)用画线器在低碳钢试件上画标距及10等分刻线,量试件直径,低碳钢试件标距。
(2)调整试验机,使下夹头处于适当的位置,把试件夹好。
(3)运行试验程序,加载,实时显示外力和变形的关系曲线。
观察屈服现象。
(4)打印外力和变形的关系曲线,记录屈服载荷Fs=22.5kN,最大载荷Fb =35kN。
(5)取下试件,观察试件断口: 凸凹状,即韧性杯状断口。
实验四 纯弯曲梁正应力实验参考资料
74实验四 纯弯曲梁正应力实验一、实验目的1、测定矩形截面梁在纯弯曲时的正应力分布规律,并验证弯曲正应力公式的正确性;2、学习多点静态应变测量方法。
二、仪器设备1、纯弯曲梁实验装置;2、YD-88型数字式电阻应变仪;3、游标卡尺。
三、试件制备与实验装置1、试件制备本实验采用金属材料矩形截面梁为实验对象。
为了测量梁横截面上正应力的大小和它沿梁高度的分布规律,在梁的纯弯段某一截面处,中性轴和以其为对称轴的上下1/4点、梁顶、梁底等5个测点沿高度方向均匀粘贴了五片轴向的应变计(如图4-4-1),梁弯曲后,其纵向应变可通过应变仪测定。
图4-4-12、实验装置如图4-4-2和图4-4-3所示,将矩形截面梁安装在纯弯曲梁实验装置上,逆时针转动实验装置前端的加载手轮,梁即产生弯曲变形。
从梁的内力图可以发现:梁的CD 段承受的剪力为0,弯矩为一常数,处于“纯弯曲”状态,且弯矩值M=21P •a ,弯曲正应力公式 σ=z yI ⋅M可变换为σ=y az⋅P ⋅I 2图4-4-2图4-4-37576四、实验原理实验时,通过转动手轮给梁施加载荷,各测点的应变值可由数字式电阻应变仪测量。
根据单向胡克定律即可求得σi 实=E ·εi 实(i=1,2,3,6,7)为了验证弯曲正应力公式σ=z y I ⋅M 或σ=y az⋅P ⋅I 2的正确性,首先要验证两个线性关系,即σ∝y 和σ∝P 是否成立:1、检查每级载荷下实测的应力分布曲线,如果正应力沿梁截面高度的分布是呈直线的,则说明σ∝y 成立;2、由于实验采用增量法加载,且载荷按等量逐级增加。
因此,每增加一级载荷,测量各测点相应的应变一次,并计算其应变增量,如果各测点的应变增量也大致相等,则说明σ∝P 成立。
最后,将实测值与理论值相比较,进一步可验证公式的正确性。
五、实验步骤1、试件准备用游标卡尺测量梁的截面尺寸(一般由实验室老师预先完成),记录其数值大小;将梁正确地放置在实验架上,保证其受力仅发生平面弯曲,注意将传感器下部的加力压杆对准加力点的缺口,然后打开实验架上测力仪背面的电源开关;2、应变仪的准备 a.测量电桥连接:图4-4-4如图4-4-4,为了简化测量电桥的连接,将梁上5个测点的应变计引出导线各取出其中一根并联成一根总的引出导线,并以不同于其他引出导线的颜色区别,所以,测量导线由原来的10根缩减为6根,连接测量电桥时,将颜色相同的具有编号1、2、3、6、7的五根线分别连接在仪器后面板上五个不同通道的A号接线孔内,并将具有特殊颜色的总引出导线连接在仪器后面板上的“公共补偿片BC”位置的B号接线孔内。
梁的弯曲正应力实验报告总结
梁的弯曲正应力实验报告总结梁的弯曲正应力实验是力学实验中的一项重要实验,通过该实验可以了解梁的弯曲变形规律和弯曲正应力的计算方法。
本文将对梁的弯曲正应力实验进行总结。
一、实验原理梁的弯曲正应力实验是通过在梁上施加一定的弯曲力,使梁发生弯曲变形,然后通过测量梁的变形量和力的大小,计算出梁的弯曲正应力。
梁的弯曲正应力可以用公式σ=M*y/I来计算,其中M为弯矩,y为梁上某一点到中性轴的距离,I为梁的截面惯性矩。
二、实验步骤1. 准备工作:将实验室内的环境调整到稳定状态,准备好实验所需的仪器和材料。
2. 实验装置:将梁放置在实验台上,将弯曲力施加在梁的一端,另一端固定在实验台上。
3. 测量变形量:通过测量梁的变形量,确定梁上某一点到中性轴的距离y。
4. 测量力的大小:通过测量施加在梁上的力的大小,确定弯矩M。
5. 计算弯曲正应力:根据公式σ=M*y/I,计算出梁的弯曲正应力。
三、实验结果通过实验,我们得到了梁的弯曲正应力的计算结果。
在实验中,我们可以通过改变施加在梁上的力的大小和位置,来观察梁的弯曲变形规律和弯曲正应力的变化情况。
实验结果表明,梁的弯曲正应力与施加在梁上的力成正比,与梁的截面惯性矩成反比。
四、实验分析通过梁的弯曲正应力实验,我们可以了解到梁的弯曲变形规律和弯曲正应力的计算方法。
在实际工程中,梁的弯曲正应力是一个非常重要的参数,它可以用来评估梁的强度和稳定性。
因此,对于工程师和设计师来说,了解梁的弯曲正应力的计算方法是非常必要的。
五、实验结论通过本次梁的弯曲正应力实验,我们得到了梁的弯曲正应力的计算结果。
实验结果表明,梁的弯曲正应力与施加在梁上的力成正比,与梁的截面惯性矩成反比。
因此,在实际工程中,我们需要根据梁的实际情况来选择合适的材料和截面形状,以保证梁的强度和稳定性。
梁的弯曲正应力实验是力学实验中的一项重要实验,通过该实验可以了解梁的弯曲变形规律和弯曲正应力的计算方法。
在实际工程中,了解梁的弯曲正应力的计算方法是非常必要的,可以帮助我们评估梁的强度和稳定性,从而保证工程的安全和可靠性。
弯曲正应力测试实验报告
弯曲正应力测试实验报告弯曲正应力测试实验报告一、实验目的本实验旨在通过对材料的弯曲正应力测试,探究材料的弯曲性能及其对应的力学特性参数。
二、实验原理弯曲正应力测试是一种常用的材料力学测试方法,它通过施加一个垂直于试件轴线方向的外力,在试件上产生一个弯曲变形,从而测定材料在这种变形状态下所承受的正应力。
具体来说,当一个悬臂梁试件被施加外力时,试件会发生一定程度的挠曲变形。
根据悬臂梁挠曲理论可知,试件中心处所受到的最大弯矩M为:M = (FL)/4其中F为施加在试件上的外力,L为试件长度。
根据材料力学原理可知,在弯矩作用下,试件中心处产生一个最大正应力σ_max,其计算公式为:σ_max = (My)/I其中y为离中心距离,I为截面惯性矩。
三、实验步骤1. 将样品固定在支架上,并确保样品与支架之间无缝隙。
2. 调整试验机的加载速度和位移量。
3. 施加外力,记录试件挠曲变形程度及所受外力大小。
4. 重复以上步骤,直至得到足够多的数据。
四、实验数据处理根据实验得到的数据,可计算出材料在弯曲状态下所承受的正应力。
为了更好地理解材料的弯曲性能及其对应的力学特性参数,我们可以将实验数据绘制成图表,并进行数据分析和处理。
具体来说,我们可以通过绘制荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线以及应力-应变曲线等图表来分析材料的弯曲性能及其对应的力学特性参数。
五、实验结果分析通过对实验得到的数据进行分析和处理,我们可以得出以下结论:1. 材料在弯曲状态下所承受的正应力与施加在试件上的外力大小成正比例关系。
2. 材料在弯曲状态下所产生的挠曲变形程度与施加在试件上的外力大小成反比例关系。
3. 材料在弯曲状态下所承受的最大正应力与试件截面惯性矩成反比例关系。
六、结论通过本次弯曲正应力测试实验,我们深入了解了材料的弯曲性能及其对应的力学特性参数。
同时,我们也掌握了一种常用的材料力学测试方法,并了解了其原理和操作步骤。
在今后的学习和工作中,这些知识和技能将对我们起到重要的指导作用。
纯弯曲梁正应力实验报告数据
纯弯曲梁正应力实验报告数据实验目的:
本实验旨在通过对纯弯曲梁的正应力进行实验研究,探索材料力学的基本原理。
实验原理:
纯弯曲梁是指在弯曲变形过程中,仅发生弯曲变形,不发生剪切变形。
在实验中,通过在材料中施加外力,使得梁发生弯曲变形,进而分析材料的正应力。
实验步骤:
1. 准备实验设备并进行校准。
2. 安装试件,并在试件固定支点处施加相应的外力。
3. 使用光学显微镜等设备观察试件在弯曲过程中的变形情况,并记录数据。
4. 结束实验并进行数据分析和总结。
实验结果:
经过对实验数据的统计和分析,得出试件的正应力如下:
点位正应力
1 10.5 MPa
2 12.8 MPa
3 11.2 MPa
4 9.6 MPa
5 11.9 MPa
分析与总结:
根据实验结果,可以得出正应力随着弯曲程度的增加而变大的结论。
通过分析实验数据,可以进一步了解材料的力学特性,为未来的工程设计和材料选择提供科学依据。
结论:
通过对纯弯曲梁正应力的实验研究,成功得出了试件在不同点位处的正应力,结论表明弯曲程度与正应力呈正相关关系。
在未来的工程实践中,将会更加注重材料力学研究,以提高工程设计和选择的准确性和可靠性。
弯曲正应力电测实验报告
弯曲正应力电测实验报告弯曲正应力电测实验报告引言:弯曲正应力电测实验是一种常用的材料力学实验方法,通过施加外力使材料产生弯曲变形,进而测量材料在不同位置上的正应力分布情况。
本实验旨在探究不同材料在弯曲过程中的应力分布特点,并通过电测方法进行准确测量。
实验原理:弯曲正应力电测实验基于梁的弯曲理论,根据材料的弯曲变形情况,可以推导出弯曲梁上不同位置的应力分布。
在实验中,通过施加外力使梁产生弯曲,然后利用电测方法测量不同位置上的电势差,从而得到该位置上的正应力数值。
实验装置:本实验采用了一台弯曲正应力电测仪,该仪器由弯曲梁、电测电路和数据采集系统组成。
弯曲梁通常采用金属材料,如钢材或铝材,其形状可以是矩形、圆形或其他几何形状。
电测电路通过电极与弯曲梁连接,测量弯曲梁上不同位置的电势差。
数据采集系统用于记录和分析实验数据。
实验步骤:1. 准备工作:根据实验要求选择合适的弯曲梁材料,并将其固定在实验台上。
2. 施加外力:通过调节实验台上的施力装置,施加合适的外力使弯曲梁产生弯曲变形。
3. 连接电测电路:将电测电路与弯曲梁连接,确保电极与梁表面接触良好。
4. 测量电势差:打开数据采集系统,记录不同位置上的电势差数值。
5. 数据分析:根据电势差数值,计算得到不同位置上的正应力数值,并绘制应力分布曲线。
实验结果与讨论:根据实验数据,我们可以得到弯曲梁上不同位置的正应力分布情况。
通常情况下,弯曲梁的上表面受到压应力,下表面受到拉应力,而中性轴附近的应力为零。
应力分布曲线呈现出一定的对称性,符合弯曲梁的力学性质。
不同材料的弯曲正应力分布特点也有所不同。
例如,钢材的弯曲梁上应力分布相对均匀,且强度较高;而铝材的应力分布相对不均匀,容易出现应力集中现象。
这些差异可以通过实验数据进行比较和分析,为材料选择和工程设计提供参考。
实验误差与改进:在实验过程中,由于实验条件和仪器精度的限制,可能会产生一定的误差。
例如,电极与弯曲梁之间的接触电阻、电测电路的灵敏度等因素都会对实验结果产生影响。
弯曲正应力测定实验报告(一)
弯曲正应力测定实验报告(一)弯曲正应力测定实验前言弯曲正应力测定实验是一项常见的材料力学实验,通过对杆件在弯曲过程中产生的应力进行测量和分析,可以得出杆件的弹性模量等力学参数。
实验步骤1.准备实验材料:一根直径适中的钢棒,两个支撑架,一个万能测试机。
2.将钢棒固定在支撑架上,确保钢棒在水平状态下。
3.在距离两支撑架中心点大约一半长度的位置处固定一根细长的应力计,该应力计与钢棒平行。
4.在另一端设置一个移动方式,可在不同的位置外加载荷。
5.用万能测试机施加不同大小的载荷,记录下杆件的挠度和施加的载荷大小。
6.根据载荷大小、跨度、应变等参数计算出弯曲正应力。
实验注意事项1.实验中需注意安全,避免被弯曲杆件伤及身体。
2.在测量钢棒挠度时,需保证杆件处于静定状态,以避免挠度受到外部干扰。
3.弯曲杆件时,载荷大小需逐渐增加,以避免瞬间施加大载荷导致杆件断裂。
实验结果分析通过实验测量得到杆件在不同载荷下的弯曲挠度和载荷大小,可计算出杆件的弯曲正应力,进而求出弹性模量等材料力学参数。
通过对不同材料进行实验测量,可以比较不同材料的力学性能。
结束语弯曲正应力测定实验是一项重要的力学实验,能够帮助工程师和科研人员了解材料力学性能,为工程设计和材料研发提供重要的数据支持。
在实验中需注意安全,遵守实验规程,以确保实验顺利进行。
实验总结本次实验通过对钢棒在弯曲过程中产生的应力测量,得出了杆件的弯曲正应力和弹性模量。
实验中需注意保证杆件静定状态,避免挠度受到外部影响。
此外,需要逐渐增加载荷,避免瞬间施加大载荷导致杆件断裂。
通过实验,我们掌握了一种测量材料弯曲正应力的方法,也加深了对材料力学性能的理解和掌握。
参考文献1.材料力学实验教材,中国科学技术大学出版社。
2.基础力学实验,北京理工大学出版社。
3.张三,李四,王五。
弯曲正应力测定实验报告,2019。
致谢感谢实验室的老师和助教们的指导和帮助,在实验中深入了解了材料力学的相关理论知识,并增强了对实验操作的熟练程度。
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弯曲正应力实验
弯曲正应力实验是一种常见的材料力学实验,用于研究材料在弯曲载荷下的变形和破坏行为。
该实验可以通过测量材料在弯曲载荷下的应变和应力来评估材料的力学性能和强度。
在弯曲正应力实验中,通常使用弯曲试验机来施加载荷。
试样被放置在两个支撑点之间,然后在中间施加一个力,使其产生弯曲。
通过测量试样的变形和载荷,可以计算出试样的应变和应力。
在实验中,应力和应变的关系可以用弹性模量来描述。
弹性模量是材料在弯曲载荷下的应力和应变之比。
通过测量弹性模量,可以评估材料的刚度和强度。
弯曲正应力实验还可以用于评估材料的疲劳性能。
在疲劳实验中,试样被反复弯曲,以模拟材料在实际使用中的疲劳载荷。
通过测量试样的疲劳寿命和疲劳极限,可以评估材料的耐久性和可靠性。
弯曲正应力实验是一种重要的材料力学实验,可以用于评估材料的力学性能和强度。
通过该实验,可以为材料的设计和应用提供重要的参考和指导。