四直梁弯曲正应力的测定
单一材料梁的弯曲正应力实验指导
单一材料梁的弯曲正应力实验一、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、预习思考要点1．本实验装置是如何实现使梁的某一区段处于纯弯曲状态的？2．梁处于纯弯曲状态时其内力分布有何特征？3．梁处于纯弯曲状态时，若要测取其上某一点的线应变为何只需在该点布设一枚应变计，且平行于梁的轴线方向？三、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1-26（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1-26 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、钢直尺四、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1-26（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。
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。
梁纯弯曲正应力测定实验(最全)word资料
梁纯弯曲正应力测定实验（一）实验目的*在承受纯弯曲的钢梁上，测取其横截面上各点的正应力，验证梁的正应力公式和观察应力的分布规律；*熟悉电测初步知识和测量方法。
（二）实验原理*试件、尺寸、设备——见系网页中“教学资源栏目”之“实验指导” *操作步骤、仪器使用（同上） （三）数据处理 *测量过程记录表*注：应力平均值（增量）计算：=E 理论值计算：zM yI σ∆⋅∆=，对应载荷增量∆F 所产生的弯矩：∆M=0.5∆F .a （四）思考题*弯曲正应力的大小与材料的弹性模量E 是否有关？*分析理论值计算与实验值产生的误差原因。
（列出可能的几种） *若在实验中出现与中性层对应的点的数值为“非零”，是什么原因？临床实验室定量测定室内质量控制一术语和定义1偏倚 bias试验结果偏离可接受参考值的系统偏离（带有正负号）。
2不精密度 imprecision一组重复测定结果的随机离散，其值由统计量定量表示为标准差或变异系数。
3质量控制quality control质量管理的一部分，致力于满足质量要求。
[GB/T 19000-2000，]4 质量控制策略 quality control strategy质控品种类、每种检测频次、放置的位置，以及用于质控数据解释和确定分析批是在控还是失控的规则。
5 随机误差 random error测量结果与在重复性条件下对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。
6 系统误差 systematic error在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。
7 可报告范围 reportable range在仪器、试剂盒或系统的测定响应之间的关系,显示是有效的期间内试验值范围。
8 标准差 standard deviation观察值或测定结果中不精密度的统计度量。
变异性/离散的度量是总体方差的正平方根。
二质量控制的目的质量控制方法是用来监测检验方法的分析性能，警告检验人员存在的问题。
直梁弯曲正应力测定实验
直梁弯曲正应力测定实验一、实验目的：1． 测定矩形截面直梁在纯弯曲（非纯弯曲）时横截面上正应力的分布，并与理论公式比较，以验证弯曲正应力公式。
2． 进一步熟悉电测方法及电阻应变仪的使用。
二、实验装置及仪器1．、矩形截面梁弯曲实验装置2、电阻应变仪3、钢板尺三、实验概述直梁受纯弯曲时横截面上的正应力公式为或为式中M 为作用在横截面的弯矩，Iz 为梁的横截面对中性轴Z 的惯性矩，y 为中性轴到欲求应力点的距离，此公式在非纯弯曲时于一定条件下也可应用。
本实验采用碳钢制成的矩形截面梁，实验装置如图9所示。
在梁跨度中点沿梁的高度h 分别贴电阻应变片，均匀分布共贴五片，贴片位置如图9所示，用砝码加载，即先加一初载荷，测取点的电阻应变仪读数，然后再依次加载，同样测读每点的读数。
每点相邻两次读数差（相邻的大载荷应变读数减去小载荷的应变读数的平均值）即为相应载荷增量下此点的纵向应变值。
当应力在比例极限内时，应用虎克定律εσ⋅=E ，（εσ∆⋅=∆E ），即可算出各点相应的正应力的实验值。
由前述公式可算出各点正应力的理论值，将这些结果画在一张坐标纸上可得到正应力沿高度的分布规律。
图9 测梁弯曲正应力装置示意图zI y M ⋅=σzI y M ⋅∆=∆σ四、实验步骤1、测量梁的横截面尺寸b、h。
2、按指定的l、a长度架设梁，并仔细调整使之平稳。
3、将各点电阻片导线接在应变仪的预调平衡箱上，按半桥线路连接，然后，开启电源，预热仪器，并将灵敏系数K钮旋旋到所需刻度（或相应的标定数）。
4、按给定的载荷加载实验。
从P0～P n，每次载荷下记录各点的读数。
纯弯曲情况实验2～3次。
5、非纯弯测定时，摘掉一个销子，方法同纯弯曲。
6、整理数据，经教师检查通过后，结束实验，整理仪器用具。
五、预习要求1、阅读本讲义，并复习电测法与电阻变应仪介绍，弄清本次实验目的，准备好有关记录表格。
2、若弯曲梁的l=100cm，a=40cm，b=12mm，h=20mm，材料的[σ]=160MPa，试计算此梁允许最大载荷为多少？六、实验报告要求包括：实验目的，所用设备（型号、编号、最小刻度）装置简图，实验记录与结果，按材力理论计算结果，并列表比较理论值与实验值。
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。
材料力学--弯曲正应力及其强度条件
C
E
15 106 200 109
7.5 105
q 40 kN / m
A
C
1.5 m
1.5 m
B 300 200
例21：图示木梁，已知下边缘纵向总伸
长为 10 mm，E=10GPa，求载荷P的大小。
P
300
A
C
B 200
2m
2m
解： AC
l/2
(x) dx
0
l/2 (x) d x l/2 M ( x) d x
1m
例20：简支梁受均布荷载，在其Ｃ截面
的下边缘贴一应变片，已知材料的 E=200GPa，试问该应变片所测得的应变 值应为多大？
q 40 kN / m
A
C
1.5 m
1.5 m
B 300 200
解：C截面的弯矩
ql2 MC 8 45kN m
C截面下边缘的应力 C
MC Wz
15MPa
应变值
P
y1
y2
Cz
解：
max
M max y1 Iz
[ ]
(1)
max
M max y2 Iz
[ ]
(2)
(1) 得： y1 [ ]
(2)
y2 [ ]
例16：图示外伸梁，受均布载荷作用，
材料的许用应力［σ］=160 MPa，校核 该梁的强度。
10 kN / m
2m
4m
200 100
10 kN / m
变形几何关系 从三方面考虑： 物理关系
静力学关系
1、变形几何关系
m
mn
m
aa
bb
mn
m
m
观察到以下变形现象: (1)aa、bb弯成弧线，aa缩短，bb伸长 (2)mm、nn变形后仍保持为直线，且仍与变为
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。
梁弯曲正应力电测实验报告
y1?=15mm；y2?=；y3=0cm；y4????；y5????15mm；E=210Gpa。
2442
23
抗弯曲截面模量WZ=bh/6惯性矩JZ=bh/12
（2）应变?记录：
（3）取各测点?值并计算各点应力：
??1=16×10；??2=7×10；??3= 0；??4=8×10；??5=15×10；??1=E?1=；??2=E??2=；??3=0；
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：
图4-1
此值与理论公式计算出的各点正应力的增量即
?理?
?MyIZ
?pa2
进行比较，就可验证弯曲正应力公式。这里，弯矩增量?M?。
梁上各点的应变测量，采用1/4桥接线，各工作应变片共用一个温度补偿块。
四、实验步骤
1.记录实验台参数，设计实验方法。
2.准备应变仪：把梁上各测量点的应变片（工作应变片）按编号逐点接到电阻应变仪A、B接线柱上，将温度补偿片接到电阻应变仪接线柱上作公共补偿。
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
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。
梁的弯曲应力和变形
正应力分布规律：
1. 中性轴上的点应力为零；
M
2. 上下边缘的点应力最大，其余各 点的应力大小与到中性轴的距离成
正比。
M
中性轴
F
二、计算公式 F
mn
1. 变形几何关系
解：（ 1 ）求支座反力
12.75
kN m
（ 2 ）作弯矩图
max
M
max
Iz
y1
M max W1
max
M
max
Iz
y2
M max W2
（8 - 8） （8 校核哪个截面？
例 2 铸铁梁受荷载情况如图示。已知截面对形心轴的惯性矩 Iz=40 3×10 － 7m4 ，铸铁抗拉强度［ σ ＋］ =5m0MPa ，抗压强度
的情况，公式仍然适用。
（ 2 ）公式是从矩形截面梁导出的，但对截面为其它对称形状（如工
字形、 T 字形、圆形等）的梁，也都适用。
M max WZ
梁弯曲时，其横截面上既有拉应力也有压应力。对于中性轴为对称 轴的横截面，例如矩形、圆形和工字形等截面，其上、下边缘点到 中性轴的距离相等，故最大拉应力和最大压应力在数值上相等，可 按左式求得。
一般情况下，梁的强度计算由正应力强度条件控制。
在选择梁的截面时，一般按正应力强度条件选择，选好 截面后，再按剪应力强度条件进行校核。
对于细长梁，按正应力强度条件选择截面或确定许用荷载 后，一般不再需要进行剪应力强度校核。
在下列几种特殊情况下，需要校核梁的剪应力：
（ 1 ）梁的跨度较短，或在支座附近有较大的荷载作用。 在此情况下，梁的弯矩较小，而剪力却很大。 （ 2 ）在组合工字形截面的钢梁中，当腹板的厚度较小 而工字形截面的高度较大时，腹板上的剪应力值将很大 ，而正应力值相对较小。 （ 3 ）木材在顺纹方向抗剪强度较差，木梁可能因剪应 力过大而使梁沿中性层发生剪切破坏。
梁的弯曲正应力实验报告
梁的弯曲正应力实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过实验手段，探究梁在弯曲状态下的正应力分布情况，验证理论分析结果，加深对梁弯曲正应力的理解。
二、实验原理
梁的弯曲正应力是指梁在弯曲状态下，截面上的正应力分布情况。
根据弹性力学理论，梁的弯曲正应力与截面的几何形状、材料性质以及外力分布等因素有关。
本实验通过测量梁的弯曲正应力，验证相关理论。
三、实验步骤
1. 准备实验器材：包括梁试件、加载装置、应变计、测量仪器等。
2. 安装应变计：在梁试件的指定位置粘贴应变计，确保粘贴牢固。
3. 加载实验：通过加载装置对梁试件施加弯曲力，记录加载过程中的应变数据。
4. 数据处理：对实验数据进行处理，计算梁截面上的正应力分布。
5. 数据分析：将实验结果与理论分析结果进行比较，分析误差原因。
四、实验结果
通过实验测量，得到梁在弯曲状态下的正应力分布数据如下：
五、数据分析与结论
根据实验结果，我们可以看到梁在弯曲状态下，截面上的正应力分布并不均匀。
在靠近加载点的位置，正应力较大；而在远离加载点的位置，正应力逐渐减小。
这与理论分析结果一致。
同时，实验结果与理论分析结果的误差也在可接受范围内。
通过本实验，我们验证了梁在弯曲状态下的正应力分布规律，加深了对梁弯曲正应力的理解。
同时，实验结果也为我们提供了实际工程中设计梁结构的重要依据。
实验 梁弯曲正应力测定
梁弯曲正应力测定一、实验目的1.用电测法测定直梁纯弯曲时的正应力分布，并与理论计算结果进行比较，以验证弯曲正应力公式。
2.了解电阻应变测量的原理，初步掌握静态电阻应变仪的使用方法。
二、实验设备名称及型号1.WSG-80型纯弯曲正应力试验台。
2.YE2538A 程控静态应变仪。
3.应变片、导线、接线端子等。
三、实验原理1.试样的制备：用矩形截面钢梁，在其横截面高度上等距离地沿梁的轴线方向粘贴5枚电阻应变片。
2.弯曲正应力的测量原理：梁纯弯曲时，横截面上的正应力σ在理论上沿梁的高度成线性分布，其计算公式为z I y M ⋅=σ式中，σ的单位为MPa ；M 为梁横截面上的弯矩，单位为N ·mm ；y 为应力σ所在的点到中性轴的距离，单位为mm ； I z 为横截面对中性轴z 的面积二次矩，单位为mm 4。
面积二次矩对于矩形截面按下式计算123bh I z =式中，b 为梁横截面的宽度，单位为mm ；h 为梁横截面的高度，单位为mm 。
令使载荷P 对称地加在矩形截面直梁上（如图4-1所示）。
这时，梁的中段将产生纯弯曲。
若载荷每增加一级p ∆（用增量法），则可由电阻应变仪测出梁中段所贴应变片各点的纵向应变增量ε∆，根据虎克定律求出各点实测正应力增量εσ∆=E 实图4-1此值与理论公式计算出的各点正应力的增量即ZI My∆=理σ 进行比较，就可验证弯曲正应力公式。
这里，弯矩增量2paM ∆=∆。
梁上各点的应变测量，采用1/4桥接线，各工作应变片共用一个温度补偿块。
四、实验步骤1.记录实验台参数，设计实验方法。
2.准备应变仪：把梁上各测量点的应变片（工作应变片）按编号逐点接到电阻应变仪A 、B 接线柱上，将温度补偿片接到电阻应变仪接线柱上作公共补偿。
3.进行实验：把砝码托挂在杠杆上、加初载荷、调节应变仪，使各测量点均为零。
加载，加一次砝码，各测量点读一次数，记下各点的应变值，直到加完砝码读数完毕为止。
梁的弯曲正应力测定实验总结
梁的弯曲正应力测定实验总结梁的弯曲正应力测定实验是材料力学实验中的重要一环，旨在通过实验手段来研究材料在受力情况下的正应力变化。
通过本次实验，我深刻的认识到了弯曲变形对材料正应力的影响，同时也对实验操作技巧有了更深一步的理解。
在实验过程中，我们首先测量了试验梁的直径以及长度，并计算出了截面积、即初始的自由端切应力值。
接着我们进行了荷载实验，通过不断增加荷载，在满足线性弹性范围的条件下，记录不同荷载时梁的挠度数据。
然后我们对荷载和挠度数据进行了处理，并绘制出了梁在不同荷载下的挠曲线图。
最后，基于挠度与荷载之间的关系，计算得到了梁的弯曲切应力。
在实验过程中，我们充分体验到了实验数据的重要性，因此要求我们对每次荷载、挠度的记录都要精确、准确。
同时，对于试验所采用的仪器，例如测力计、卡尺等，我们也要严格保证其精度的可靠性。
只有如此，我们才能获得一个完整、具有参考价值的实验数据结果。
同时，在实验过程中，我们也需要注意数据的间接测量和误差产生的修正。
比如，在梁的挠曲线图上，数据之间可能存在微小的偏差，这可能是由于梁自身的曲度、弯度误差、荷载偏心等因素所引起。
因此，在最终的数据分析过程中，我们需要结合这些因素，进行科学的数据校正，以得到更加真实、准确的实验结果。
总之，梁的弯曲正应力测定实验对材料工程的发展有着重要的意义。
通过本次实验，我不仅掌握了实验数据的获取、处理技能，更重要的是充分认识到了实验数据对于材料工程开发的重要意义。
我相信，通过不断的学习、实践，我们将能够更好地应用实验手段来研究材料工程领域的问题，为材料科学技术的发展贡献自己的力量。
弹性常数E、μ的测定、梁的弯曲正应力测定 (1)
实验4 材料弹性常数E 、μ的测定刘红欣 编写一、试验目的1.在比例极限内验证虎克定律并测定材料的弹性模量E 及泊松比μ。
2.初步使用YJ28A-P10R 型静态电阻应变仪（见附录四）。
二、试验设备1.YJ28A-P10R 型静态电阻应变仪。
2.电子测力仪。
3.组合试验台。
4.游标卡尺。
三、试验原理及装置测定材料的弹性常数时，一般采用在比例极限内的拉伸试验。
采用矩形截面试件(GB228—76规定选取)，在试件中央部分两侧沿纵向和横向各贴二片电阻应变片（如图5-1），温度补偿片贴在不受力的与试件相同的材料上，一般取两侧读数的平均值作为测量结果。
图5-1 矩形截面试件为了验证虎克定律和消除测量中的可能产生的误差，本试验采用增量法逐级加载，每增加相同的载荷增量∆P ，测量相应的纵向应变31,εε及横向应变42,εε。
再由两次载荷的纵向应变之差31,εε∆∆算出其纵向应变增量231εεε∆+∆=∆纵。
同理算出其横向应变增量242εεε∆+∆=∆横，其中1ε∆、2ε∆、3ε∆和4ε∆分别为应变片R 1、R 2、R 3和R 4的应变增量。
然后取纵向应变增量的平均值纵ε∆代人虎克定律计算出弹性模量0A ∆∆=E 纵εP ，由横向应变增量的平均值横ε∆与纵向应变增量的平均值纵ε∆的比值计算出泊松比纵横εεμ∆∆=，其中试件横截面面积A 。
=a × b 。
在试验前要拟订加载方案。
拟订加载方案时根据上述要求，一般考虑以下几点：1.由于在比例极限内进行试验，故最大应力值不能超过比例极限，碳钢一般取屈服极限的70—80％。
2.初载荷可按屈服载荷的10％来选定。
3.至少应有4—5级加载。
四、试验步骤1.测量试件尺寸。
2.将工作应变片接在仪器的A 、B 接线柱上，补偿片接在B ，C 接线柱上。
然后按仪器使用方法将仪器调整好。
3.先加初载荷P 。
．然后每增加相同载荷△P ，记录相应的应变值。
4.重复以上试验三次。
5.请教师检查试验数据。
梁弯曲正应力测定实验报告
梁弯曲正应力测定实验报告1. 实验背景嘿，大家好，今天咱们要聊聊一个很酷的实验——梁弯曲正应力测定。
说到这个，很多人可能会皱眉头，觉得这听起来像个高大上的课题，其实不然，咱们就像聊家常一样，轻松又愉快地来探讨一下这个话题。
1.1 梁的定义首先，什么是梁呢？梁就是一种承重的结构，通常用在建筑、桥梁、机器等地方，能帮助咱们支撑起各种重量。
想象一下，如果没有梁，咱们的家岂不是随时可能塌掉？所以，梁在工程中可是个大明星，绝对是重要角色。
1.2 为什么要测定正应力那正应力又是什么呢？简单来说，就是当梁承受外力时，内部的应力分布。
测定正应力的目的，就是为了确保梁在承重的时候不会“出岔子”，说白了，就是避免它“脆弱得像豆腐”！如果我们能测得这些数据，就能更好地设计和优化梁的结构，避免“翻车”事故，嘿嘿，谁也不想看见自己的作品变成废铁。
2. 实验设备与步骤接下来，咱们聊聊实验的设备和步骤。
别担心，这些都是一些常见的玩意儿，听我慢慢说来。
2.1 实验设备在这个实验中，我们需要用到一些小工具。
首先是“弯曲试验机”，这是个庞然大物，看起来就像个肌肉男，能施加超大的力量，逼得梁在它面前“屈服”。
然后还有一些传感器，用来测量梁在受力时的变形，最后还有称重工具，确保我们施加的力是精确的，绝对不能让“公说公有理，婆说婆有理”！2.2 实验步骤实验步骤可简单了。
首先，我们把梁放在试验机上，调整好位置。
接着，慢慢施加外力，看着梁在我们面前“挣扎”。
这个过程就像看一场精彩的比赛，心里不禁替梁捏了一把汗。
最后，记录下数据，回头分析一下，看看梁的表现如何，真是一场精彩的“较量”啊！3. 数据分析与结果好了，实验做完了，接下来就是重头戏——数据分析。
大家准备好了吗？让我们看看梁的表现吧！3.1 数据记录通过实验，我们得到了很多数据，比如梁在不同力下的变形量和应力值。
这些数据就像小精灵，带着我们去揭示梁的“秘密”。
看着这些数字，心里真是五味杂陈，既兴奋又紧张。
四梁的正应力强度条件
Iz
1 2
Ip
πr03
S
* z
(πr0
)
2r0 π
2r02
max
FS
S
* z
I z (2 )
FS (2r02 ) πr03 (2 )
FS 2 FS
πr0
A
例 FS = 15 kN，Iz = 8.8410-6 m4，b
= 120 mm， 20 mm， yC = 45 mm。试求 ：max ；腹板与翼缘交 接处切应力 a
需要校核剪应力旳几种特殊情况： (1)梁旳跨度较短，M 较小，而 Q 较大时，要校核剪应力。 (2)铆接或焊接旳组合截面，其腹板旳厚度与高度比不大于型钢
旳相应比值时，要校核剪应力 (3)各向异性材料（如木材）旳抗剪能力较差，要校核剪应力。
§6-3 薄壁截面梁弯曲切应力旳进一步分析
切应力公式旳应用-弯曲中心
B截面：
max
MB WzB
Fa
d13
62.5 267 32
0.163
32
41.5106 Pa 41.5MPa
C截面：
max
MC WzC
Fb
d
3 2
62.5 160
0.133
32
32 46.4106 Pa 46.4MPa
（5）结论:轮轴安全
Fa
Fb
例、T 字形截面旳铸铁梁受力如图，铸铁旳[t]=30 M Pa，
E mG C mH D l/2 l
E max
F max
F
梁旳切应力强度条件为
max
对等直梁，有
F S* Smax z max
Izb
材料在横力弯曲时旳许用切应力
化工设计课件-4 直梁的弯曲
CHAP. 4 直梁的弯曲
l
l
a. 纵向纤维由直变弯。o1o2以上部分，m1m2缩短，o1o2以下部分，m1m2伸长，而o1o2不变。 这说明梁的上半部分受到纵向压缩，梁的下半部分受到纵向拉伸，而且离开o1o2线越远的纵向 线，它们被拉长或缩短的数量越大。
b. 各条横向线a1b1，c1d1，a2b2仍为直线。由此假设，梁的横截面的变形后仍是一 个平面，且仍与已经成为弧线的m1m2,n1n2相重合。并且仍垂直于变形后梁的轴线。 （平面假设）－>试验理论得到证明。
剪力、弯矩均有二种D 方向，须规定其“正负”：由于Q,M均是内力，其正负要 根据变形而定。
第十五页，共46页。
CHAP. 4 直梁的弯曲
1）剪力正负的规定 根据剪切变形的方向，规定剪力Q的正负。通常规定：如果产生图（a）所示的变形， （此变形是使截面左边的梁发生相对截面右侧梁的向上滑动）那么伴随这种变形产生的
x2
D
lx
la
)
2
q (x 2
l )2 2
ql (l 4a) 8
x
l 2
,
M
极值＝
ql 8
(l
4a)
BD段
MA
M
qa 2
q2(l
,MB
x)2
qa 2 2
2
第二十二页，共46页。
目的―分析找出梁内
的大小及其横截面所在位置（危险截面），从而进行梁
的强度计算。
Qmax , Mmax
D
下面分别讨论集中力、集中力偶、均布载荷作用下的Q、M图。
第十八页，共46页。
CHAP. 4 直梁的弯曲 例1：集中力作用 AC=a=0.25m,BE=b=0.2m,AB=l=1m,P1=500N,P2=1000N,P3=300N
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
材料力学实验指导书黑龙江工程学院2007年3月实验一低碳钢和铸铁的拉伸拉伸实验是检查金属材料力学性能普遍采用的一种极为重要的基本实验。
一低碳钢的拉伸实验一、实验目的1、观察低碳钢在拉伸过程中的各种现象，了解试件变形随荷载的变化规律。
2、测试低碳钢在拉伸过程中的几个力学性能指标：屈服极限、强度极限、延伸率和断面收缩率。
3、了解拉伸实验的原理和方法，掌握万能试验机的操作要领。
二、实验设备、量具及试件实验设备1、液压式万能试验机1.主动针2.从动针3.摆杆架4.描绘筒5.缓冲阀6.测力活塞7.测力油缸8.摆砣9.高压油蹦10.油箱11.丝杆12.放大器13.测力油管14.高压油管15.控制阀16.上横梁17.上夹具18.试件19.下夹具20.动横梁21.试抬22.机座23.工作活塞24.工作油缸25.光杆加力部分（试验机主机）开动电机带动高压油泵工作，通过控制阀将油压入工作油缸，推动活塞带动上横梁及工作台上升，此时如果试件安装在上下夹头中，则试件受拉伸；如果试件安放在工作台及横梁中，则由于工作台上升而使试件受压缩或弯曲。
其工作台及上横梁的上升速度有控制阀掌握，动横梁的位置可由控制台上的按纽来调节。
实验完毕，将控制阀开至卸载位置。
测力部分（即荷载测量机构）工作油通过高压油管与测力油缸相通。
测件受力后，工作油缸的压力传到测力油缸，是测力活塞连杆上移，从而带动摆杆摆砣转动，其转动角度与测力活塞受压成一定比例，并通过机械运动，转换成指针转动，使表盘中指示出试件所受载荷F的数值。
同时，由于工作台的上升，通过放大器带动自动绘图装置而与表盘内齿杆相连的记录笔，也向右移动，从而在记录纸上画出试验过程的“荷载——变形”曲线。
2、电子式万能试验机1.立柱；2.拉伸夹具；3.拉伸试件；4.移动横梁；5.测力传感器；6.压缩夹具；7.弯曲夹具；8.下横梁；9.同步齿形传动带；10.带轮；11.光电编码器；12.伺服电机；13.上横梁；14.滚珠丝杠；15.引伸计；16.手控键盘；17.减速机电子万能试验机是双空间式的，其移动横梁与上横梁之间的空间为拉伸实验空间，移动横梁与下横梁之间的空间为压缩实验空间。
在拉伸空间安装有拉伸夹具，在压缩空间安装有压缩夹具和弯曲夹具。
测力传感器、引申计、光电编码器、数据采集电路（与控制系统集成在一起）组成测量系统，测力传感器用于测量实验载荷，引伸计用于测量试件的变形，光电编码器用于测量横梁移动的位移。
各个测量信号均经过数据采集电路送入计算机存储、处理和显示。
伺服电机的输出功率经减速器、同步齿形传动带传递给滚珠丝杠，然后滚珠丝杠带动移动横梁升降将实验载荷施加到试件上。
伺服控制器与伺服电机和光电编码器组成闭环控制系统，控制移动横梁的运动。
伺服控制器向上经过控制电路与计算机联系，最终由计算机实现对可移动横梁的运动进行控制，包括位置、速度等。
由于电子万能试验机采用了闭环控制，加载过程和数据采集都是在计算机的控制下完成的，因此可以选择不同的参数控制方式进行实验。
参数控制方式是指以应力（或载荷）、位移、应变等诸实验参数中的某一个作为加载控制因素。
例如，位移控制就是设定的横梁的运动速度（通常是恒定速率的），让试验机按照设定的横梁速度和方向对试件进行加载。
3、量具：游标卡尺4、试件为了使实验数据可以相互比较，应按国标GB228-2002的规定作成标准试件，如因材料尺寸限制等原因不能做成标准试时，应按规定作成比例试件。
图1-3L0—标距d0—试验前圆截面试件标距部分的直径A0—试验前试件标距部分的截面面积三、实验原理图1-4在做低碳钢拉伸实验时，试验机能自动绘出表示荷载与变形关系的拉伸图，如图1-4，整个过程包括弹性变形阶段（OA）、塑性屈服阶段（BC）、强化阶段（CD）、局部颈缩阶段（DE）。
在实验的过程中可看到几个现象：（1）弹性现象；（2）屈服现象；（3）颈缩现象。
由实验可知，图中OA部分当卸载后，试件立即恢复原状，变形与载荷成正比，只就是虎克定律所表示的直线关系，这种变形是弹性变形。
当载荷增加到一定值，即图BC段锯齿型平台处，测力计刻度盘指针停止转动或来回摆动，此时载荷不增加或减少，而试件还继续伸长，这种现象叫屈服现象。
若试件表面经过抛光处理，则可观察到试件表面上出现与轴线约成45°角的倾斜条纹，是由于金属材料内部晶格之间之间产生相对滑移而形成的，使材料产生相对滑移而形成的，使材料产生塑性变形。
国际规定，首次下降最小载荷处为下屈服点F s。
过了屈服阶段后，材料强化，载荷继续上升，为了观察冷作现象，可以在某点A处停止加载，则曲线沿O1A′DE规律变化。
载荷继续升到最大值即图D点时，试件截面的某一位置，开始急剧缩小致使负荷下降，即为材料的颈缩现象，F b为最大载荷。
四、实验步骤1、测量试件尺寸1）测量试件直径d0，对于圆试件在计算长度内在两端及中部三处用游标卡尺测量，每一处都要在两个相互垂直的方向上量出直径，取其平均直径最小截面处的平均直径作为试件的直径。
2）确定计算长度L0。
在试件中间等粗的细长部分内，量取计算长度L0 (按10倍或者5倍试件确定)。
然后,用刻线机或笔把计算长度L0分成若干等分(通常是以5mm或10mm为一等分)。
以便当试件断裂不在中间时进行换算，从而求得比较正确的伸长率。
但刻、划线时应尽量轻微。
2、调整试验机1）液压式万能试验机试件的最大载荷选择相应的测力度盘，配好相应的摆陀，把缓冲阀转到相应位置，指针归零，检查和安装好自动绘图结构。
2）电子式万能试验机根据试件的材料和尺寸、估计试件大致能承受的载荷，从而选定好相应的拉力传感器，进行试件的参数设定和调零，检查数据记录及打印输出装置是否连接。
3安装试件1）将试件装入夹具。
2）注意避免试件放斜或歪曲。
4进行实验注意观察试件在拉伸过程中的形状变化和曲线的变化情况，试件拉断后，立即停机存盘、打印所得拉伸图和记录最大荷载并观察颈缩现象。
5实验结束1）关机2）测量试件后标距长度L1和颈缩处的最小直径d1。
测量时将试件的两半对接在一起，使其尽量紧贴。
二铸铁拉伸试验一、实验目的。
1、测定铸铁拉伸强度极限b2、比较低碳钢与铸铁的拉伸机械性能和破坏形式。
二、实验设备及量具1、万能试验机。
2、游标卡尺。
三、实验的内容与原理铸铁是脆性料，其拉伸图如图1-5，在拉伸过程中不产生屈服和颈缩现象，很快达到最大载荷F b而突然断裂。
其值远小于低碳钢的强度极限。
整个拉伸过程中变形极小，伸长量不中试件原长时0.5%，而延伸率则更小。
四、实验方法和步骤参考低碳钢拉伸实验。
F图1-5三实验结果处理1、根据低碳钢拉伸实验记录的F s和F b；可按下面公式得出材料强度方面的性能：0屈服极限σs=F s/A0强度极限σb=F b/A02、根据低碳钢拉伸前后的d0、L0、d1、L1，求出材料塑性方面的性能：延伸率 δ=%100001⨯-L L L 断面收缩率 ψ=%100010⨯-A A A 3、由铸铁拉伸记录F b ，求出其强度极限σb =F b /A 0五 、实验结果分析讨论1、从材料的强度指标、塑性指标和破坏断口等方面比较低碳钢和铸铁的拉伸机械性质。
2、从拉伸图F —ΔL 曲线上看，低碳钢试件在最大载荷D 点时不断裂而载荷降至E 点时反而断裂，为什么？实验二 低碳钢和铸铁压缩一 、实验目的1、测定压缩时低碳钢的屈服极限和铸铁的强度极限。
2、观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象，并进行比较。
二 、实验设备1、万能试验机2、游标卡尺三 、试件压缩试件为圆柱形，如图2-1所示，不宜太高，否则，容易压弯，也不宜太短，否则试件上下端面与实验机承压座之间产生摩擦力，对试件的承压力产生影响，一般试件规定为001h b 3≤≤，通常脆性材料00h b 2=，端面光洁度为▽7-▽9。
图2-1四 、实验原理FΔLF图2-2 图2-31、低碳钢低碳钢为塑性材料，其压缩图如图2-2所示，开始时遵守胡克定律沿直线上升，比例极限以后变形加快，但无明显屈服阶段。
相反的，图形逐渐向上弯曲。
这是因为在过了比例极限后，随着塑性变形的迅速增长，而试件的横截面积逐渐增大，而承受的载荷也随着增大。
从实验知道，低碳钢试件可以被压成极薄的平板而不被破坏。
因此，其强度极限一般是不能确定的。
只能确定的是压缩的屈服极限应力（图2-2）σs=F s/A02、铸铁铸铁为脆性材料，其压缩曲线在开始时接近于直线，与纵轴之夹角很小，以后曲率逐渐增大，最后至破坏，因此只能确定其强度极限（图2-3）σb=F b/A0铸铁试件受压力而缩短，表明有很少的塑性变形的存在。
当载荷达到最大值时，试件即破坏，并在其表面上出现了倾斜的裂缝，铸铁受压后的破坏是突然发生的，是脆性材料的特性。
从实验的结果与以前的拉伸实验结果作一比较，可以看出，铸铁承受压缩的能力远远大于承受拉伸的能力。
抗压强度远远大于抗拉强度，这是脆性材料的一般属性。
五、实验步骤1、用游标卡尺测量试件的高度h0和直径d0取互相垂直方向直径的平均值作为试件的直径。
2、将试件置于试验机承压部位。
3、在试件没有受力时进行调整。
4、开机进行实验，一直到试件破坏（注意低碳钢不能压到破坏，压到45KN时即停止实验）。
5、低碳钢记录屈服荷载F,铸铁记录最大荷载F b。
6、卸去载荷，取出破坏试件。
7、打印出实验曲线。
8、关机。
六、实验结果处理1、根据低碳钢压缩时记录的F s，求出其屈服极限σs=F s/A02、根据铸铁压缩时记录的F b求出其强度极限σb=F b/A0七、实验结果分析与讨论1、低碳钢为什么不能得到抗压极限强度？2、低碳钢和铸铁在压缩时的力学性能有什么区别？实验三圆轴扭转实验低碳钢和铸铁在扭转试验中也充分体系现了它们的特点。
低碳钢在发生大量塑性变形之后被剪坏，此破坏是由横截面上的剪应力造成。
而铸铁在很小的变形情况下即破坏，是由45O斜截面上的拉应力造成的。
一低碳钢的扭转实验一、实验目的1、测定低碳钢在扭转时的剪切屈服极限τS和剪切强度极限τb。
2、观察低碳钢扭转破坏过程及破坏形式。
二、实验设备及量具1、电子式扭转试验机图3-1 主机结构图试验机由加载机构，测力单元、显示器、试验机附件（标定装置）等组成。
加载机构，安装在导轨上的加载机构，由松下伺服电机带动，通过减速器使夹头旋转，对试件施加扭矩。
试验机的正反加栽和停车，可按显示器的标志按扭。
为了适应各种材料扭力的需要，试验机具有较宽的调速范围。
无级调速0°—360°任意角度可调。
测力单元，通过夹头传来的力矩经传感器处理输出，在液晶显示器和计算机上同步显示出来，根据满意程度选择保存或打印。
2、游标卡尺三、实验原理圆截面直杆试件在受扭转时，横截面上产生剪应力。
在试验机自动绘图装置上得到扭矩和转角的关系图。