材料力学实验四 直梁弯曲实验
直梁弯曲实验报告
直梁弯曲实验报告实验报告：直梁弯曲实验一、实验目的本实验旨在探究直梁在受力情况下的变形规律和力学原理，以及通过实验得到实际模拟值并与计算模型进行对比分析。
二、实验原理直梁是一种常见的重要力学基础结构，其受力性质和变形特性在实际工程应用中起到至关重要的作用。
本实验将探究直梁在不同受力情况下的变形规律，以及根据材料力学理论计算出的横向变形量来验证实验模拟值的准确性。
三、实验器材1. 直梁2. 弯曲装置3. 传感器4. 计算机5. 数据采集设备四、实验步骤1. 准备实验器材和设备，根据实验原理和实验要求进行相关设置。
2. 安装传感器并启动数据采集设备。
3. 进行不同力度的弯曲实验，记录传感器输出值。
4. 按照材料力学理论计算出横向变形量，并与实验模拟值进行比较。
5. 对比分析实验结果和计算模型，得出结论。
五、实验数据处理及分析1. 实验结果记录如下表所示：实验编号施力情况（N）传感器输出值（N）横向变形量（mm）实验模拟值（mm）1 100 90 0.2 0.252 200 190 0.4 0.453 300 290 0.7 0.754 400 390 0.9 0.955 500 480 1.3 1.42. 根据以上实验结果和材料力学理论计算出的横向变形量，我们可以发现实验模拟值和计算模型的误差在0.1mm以内，说明本实验的结果具有一定的准确性和可信度。
六、结论通过直梁弯曲实验，我们得出了直梁在不同受力情况下的变形规律和力学性质，同时也通过实验得到了实际模拟值并与计算模型进行对比分析。
最终得出结论，实验结果具有一定的准确性和可信度。
七、参考文献1. 材料力学，吴辰等著，高等教育出版社，2018年2. 摩擦学，李辉等著，机械工业出版社，2019年。
材料弯曲试验方法
材料弯曲试验方法材料弯曲试验是一种常用的材料力学性能测试方法，用于评估材料的抗弯强度、弹性模量等力学性能指标。
在弯曲试验中，材料在外力的作用下发生变形，并在达到一定程度时发生破坏。
本文将介绍材料弯曲试验的基本原理、试验步骤、仪器设备以及数据处理方法。
材料弯曲试验的基本原理是根据材料在受力时的弯曲变形，通过施加力矩或力对材料进行弯曲。
在弯曲试验中，通常使用三点弯曲或四点弯曲的方式施加力矩。
在三点弯曲试验中，材料样品的两端固定，施加一个垂直于样品平面的力在中间部位。
在四点弯曲试验中，材料样品的两端固定，施加两个对称的力作用在中间部位。
通过施加不同大小的力矩，观察材料的弯曲变形和破碎情况，并测量相关的试验数据。
进行材料弯曲试验时，首先需要准备试验样品。
样品的尺寸和几何形状应符合相应的标准要求。
样品的准备通常包括切割、打磨和清洗等步骤。
亲用曲率计量R 和荷载R，曲率计与荷载计从机械静力学中得到，公式为：M=PL/4R=1/L样品准备完成后，将样品放置在弯曲试验机的弯曲支撑上，并将力施加在样品的中间部位。
在加载过程中，需要保持加载速度均匀，并逐渐增加加载的力大小。
通过逐渐增加的力加载，可以观察样品的变形情况，并记录相关的试验数据。
在加载过程中，可以使用压电应变片或应变计来测量材料的变形量，以进一步计算材料的弯曲应力和弹性模量。
在试验完成后，需要对试验数据进行处理和分析。
常用的试验数据包括弯曲应力-应变曲线、弯曲强度和弹性模量等参数。
弯曲应力-应变曲线是表示材料在弯曲过程中应力和应变的关系曲线。
通过绘制应力-应变曲线，可以评估材料的弹性和塑性变形特性。
弯曲强度表示材料在弯曲过程中承受的最大弯曲应力，可以用于比较不同材料的弯曲性能。
弹性模量表示材料的刚度和变形能力，是评估材料在受力下的抵抗能力的重要参数。
总结起来，材料弯曲试验是一种常用的材料力学性能测试方法，可以评估材料的抗弯强度、弹性模量等力学性能指标。
通过施加力矩对材料进行弯曲，并测量相关的试验数据，可以得到材料的弯曲应力-应变曲线、弯曲强度和弹性模量等参数。
材力力学实验—直梁弯曲实验
实验五
直梁弯曲实验
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材料力学实验
➢ 实验目的
电测法测定纯弯梁横截面上的正应变分布，并与理论值进行
比较；
电测法测量三点弯梁某一横截面上的正应变分布与最大切
应变，并与理论值进行比较；
学习电测法的多点测量方法
➢ 实验设备与仪器
微机控制电子万能试验机 静态应变仪 游标卡尺
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用平均值法进行数据处理（对多次实验结果取平均值）
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思考题
材料力学实验
1. 设计本实验的夹具应考虑哪些因素？
2．安装试件时应当注意什么问题？
3. 如果在试件纯弯段的上表面和下表面，沿纵线方向分别再贴 上2’和8’两个应变片，如何用全桥接线法测最大弯曲正 应变？试画出桥路图。
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➢ 实验结果处理
材料力学实验
1. 在坐标纸上，y——ε坐标系下描出实验点，然后拟合
成直线，与理论曲线进行比较，并计算同一y坐标所对应
的 理和论 之间实验的相对误差；
2. 计算上下表面的横向应变增量与纵向应变增量之比的
绝对值。
3. 对比纯弯状态与三点弯状态的实验结果，并分析横截面上 剪力的对应力分布的影响．
实心梁：纯弯：P0=2KN, Pmax=10KN, ΔP=8KN, ３遍 三点弯： P0=2KN, Pmax=10KN, ΔP=8KN, ３遍
空心梁：纯弯：P0=1KN, Pmax=5KN, ΔP=4KN, ３遍 三点弯： P0=1KN, Pmax=5KN, ΔP=4KN, ３遍
2、草拟实验所需各类数据表格 3、测量试件及结构尺寸 4、试验机准备、试件安装和仪器调整 5、确定组桥方式、接线和设置应变仪参数 6、检查及试车 7、进行试验 8、整理各种仪器设备，结束试验
(整理)北航-材料力学实验报告-直梁弯曲试验.
北京航空航天大学、材料力学、实验报告实验名称：直梁弯曲试验学号 390512---- 姓名 ----- 实验时间：2011试件编号试验机编号 计算机编号 应变仪编号百分表编号成绩实验地点：主楼南翼116室2&9 2&9 - 15 -教师年 月 日一、实验目的：1. 用电测法测定纯弯（或三点弯）时梁横截面上的正应力分布规律，并与理论计算结果进行比较，以验证梁的弯曲理论。
2. 用电测法测定纯弯（或三点弯）时梁中性层上的切应力大小，与理论计算结果进行比较，并对实验结果进行分析。
3．学习电测法的多点测量。
二、实验原理三点弯曲实验装置简图对于三点弯曲梁，距中性层为 y 处的纵向正应变和横向正应变为：()()ZZM y y E I M yy E I εεμ⋅=⋅⋅'=-⋅ （1）距中性层为 y 处的纵向正应力为：()()zM yy E y I σε⋅=⋅=（2） 本实验采用重复加载法，多次测量在一级载荷增量∆M 作用下，产生的应变增量∆ε和∆ε’。
于是式（1）和式（2）分别变为：a a2aPbh()()()ZZZM y y E I M yy E I M y y I εεμσ∆⋅∆=⋅∆⋅'∆=-⋅∆⋅∆=（3） （4）在本实验中，/2M P a ∆=∆⋅ （5）最后，取多次测量的平均值作为实验结果：111()()()()()()Nnn Nnn Nnn y y Ny y Ny y Nεεεεσσ===∆∆='∆'∆=∆∆=∑∑∑ （6）在梁的中性层处，切应力的理论计算公式为：32SF bhτ=（7） 由于在纯剪切应力状态下，有:0452γε=- （8）因此在实验时，通过测量中性层处450方向的正应变，即可得到中性层处的切应变，进一步由剪切胡克定律计算中性处的切应力，与理论值进行比较。
实验采用重复加载法，实验结果处理参照式（3）~（6）。
三、实验步骤1． 设计实验所需各类数据表格； 2． 拟定加载方案；3． 试验机准备、试件安装和仪器调整； 4． 确定组桥方式、接线、设置应变仪参数； 5． 检查及试车；检查以上步骤完成情况，然后预加一定载荷，再卸载，以检查试验机和应 变仪是否处于正常状态。
梁的弯曲实验
实验四 梁的弯曲实验一、实验目的掌握剪应力计算和平衡校核方法。
1、 作梁的整数级或半数级等差线图案；2、 根据所测定的等差线和等倾线数据，计算各测点的剪应力值；3、 与材料力学所计算出的理论结果比较。
二、实验设备偏光弹性仪三、实验模型及加载方式四、实验步骤1、测量模型尺寸用卡尺测量模型尺寸，做记录，同时检查刻线尺寸。
2、安装模型及调整仪器（1）调整仪器为正交圆偏振场，并调节杠杆平衡。
（2）调节下支座间距和位置，将模型置于二支座上，并在梁中点置一小钢柱，同时将杠杆压下并加少许载荷（10N ），调节夹头上下位置使其保持水平。
（3）开启白光光源（同时开启钠光灯预热），观察等差线图案是否对称；若不对称，需再调整直至对称为止，方可继续加载。
3、绘制等差线图案（1）用白光观察等差线图案，逐渐加载直至边界处最高条纹级数为4~5级左右。
弄清等差线图案的特点，找出0级位置及级数变化趋势，并用铅笔在模型上描出0级条纹，记录载荷数量。
（2）用单色光，描出整个等差线图案，标明级数，反复检查核对。
（3）卸除载荷，取下模型，用描图纸描摹出条纹图案，标明级数，注明载荷，最后从模型上擦掉等差线图案。
4、作等倾线图案，测量各测点的等倾线度数四点弯曲梁受力示意图三点弯曲梁受力示意图（1）调整仪器为正交平面偏振场，重新安装模型，施加适当载荷，按逆时针方向同步旋转偏振轴，仔细观察等倾线的特征，待摸清等倾线的变化规律后，将偏振轴恢复到00位置。
（2）按逆时针方向同步旋转偏振轴，依次描绘出00、150、300、450、600及750等倾线，标明度数，并反复检查核对。
（3）测量AB、CD截面上各测点的等倾线度数，并填入表格7-2中，分析判定σx方向。
（4）卸下模型，用描图纸描摹等倾线图案，标明度数。
5、补偿各测点的等差线条纹级数（1）擦去等倾线图案，重新安装模型，并施加作等差线时的相同载荷量。
（2）用单色光，以旋转分析镜补偿法确定各测点的非整数级等差线条纹级数，并填入记录表格。
梁的弯曲变形实验-实验四 弯曲变形试验
实验四 弯曲变形试验一、目的1、 测定简支梁弯曲时的挠度f 和转角θ2、 验证理论公式的正确性。
3、 学习测量位移的简单方法。
二、设备1、 简支梁试验台2、 百分表、游标卡尺、卷尺。
三、试件矩形等截面钢梁一根。
四、原理简支梁中点受集中力作用时，由理论计算知道，其中点挠度为：EIPL f 483= 两端支座处截面的转角为：EIPL 162=θ 其中-P 为集中力的大小-L 为梁的跨度EI 为梁的截面抗弯刚度砝码加载，用百分表测量梁端的竖向位移以计算梁端转角，其读数用B 表示，用百分表测量梁中点的挠度f ，其读数用C 表示，本次试验在弹性范围内进行，采用增量法分段加载。
五、实验方法及步骤1、 实验准备（1） 用卡尺测量梁的截面尺寸。
（2） 将量好尺寸的试件安装在试验台上，调整好支座间的距离，将支架固定紧。
（3） 用卷尺测量梁的跨度L 及力作用电的位置于2L 处，并将百分表垂直地置于临近处。
（4） 将另一百份表置于梁上距支座10cm 处。
2、 进行试验（1） 均匀缓慢加初荷0P ，记下两个百分表读数。
（2） 逐级加荷载P ∆，加5次。
分别记下两个百分表的相应的读数。
3、 结束试验卸掉荷载，将所有工具放回原处。
六、实验报告梁的弯曲变形试验专业： 姓名：实验日期：（一）、实验目的（二）、实验设备（三）、实验数据1、梁的尺寸宽度： =b mm 梁高：=h mm 跨度： =L mm2、百分表位置=1S mm =2S mm4、 变形记录（1） 转角θ==100tan B θ ==)100arctan(B θ （2） 理论值与实践值进行比较，以理论值为准，求出它们的偏差的百分数，误差应不超过七、问题讨论1、分析产生误差（理论与实验值）的原因。
2、实验时未考虑自重是否会引起误差。
直梁弯曲实验报告
直梁弯曲实验报告直梁弯曲实验报告引言：直梁弯曲实验是力学实验中的一种基础实验，通过对直梁在外力作用下的变形情况进行观察和测量，可以研究材料的力学性质和结构的稳定性。
本实验旨在通过对直梁弯曲实验的设计和实施，探究直梁的弯曲变形规律，从而深入了解材料的力学性质。
实验设计：本次实验采用了一根长度为L的直梁，材料为均匀的钢材。
实验中，我们将直梁固定在两个支点上，然后在梁的中间位置施加一个向下的力F。
通过改变施加力的大小和梁的长度，我们可以观察到直梁的变形情况，并记录相应的数据。
实验步骤：1. 准备工作：将直梁清洁干净，并测量直梁的长度L。
2. 固定直梁：将直梁的两端分别固定在两个支点上，确保直梁处于水平放置的状态。
3. 施加力：在直梁的中间位置施加一个向下的力F，注意控制力的大小和方向。
4. 观察变形：通过肉眼观察和测量工具，记录直梁在受力后的变形情况，包括梁的挠度、变形形状等。
5. 数据记录：将观察到的数据记录下来，并进行整理和分析。
实验结果：根据实验数据的记录和整理，我们得到了直梁在受力后的变形情况。
通过观察和分析，我们发现直梁的挠度与施加力的大小成正比，与梁的长度L的平方成反比。
这表明直梁的弯曲变形与施加力和梁的长度有密切关系。
讨论与分析：通过对直梁弯曲实验的观察和数据分析，我们可以得到一些有关材料力学性质的结论。
首先，弯曲变形是材料受力后的一种常见变形形式，可以用来评估材料的强度和刚度。
其次，直梁的弯曲变形与施加力和梁的长度有密切关系，这与材料的弹性模量和截面惯性矩有关。
最后，通过对直梁的弯曲变形进行观察和测量，可以进一步研究材料的力学性质和结构的稳定性。
结论：通过本次直梁弯曲实验，我们深入了解了材料的力学性质和结构的稳定性。
通过观察和测量直梁在受力后的变形情况，我们发现直梁的挠度与施加力的大小成正比，与梁的长度L的平方成反比。
这些结论对于研究材料的力学性质和设计结构的稳定性具有重要意义。
展望：本次实验只是直梁弯曲实验的基础研究，还有很多相关的实验和研究可以展开。
材料力学梁变形实验报告
材料力学梁变形实验报告摘要：本实验通过对材料梁的力学变形进行观察和测量，探究材料的弹性模量和材料的力学性能。
实验中首先通过对材料梁的弯曲变形进行测量，然后根据测得的数据进行计算，得到梁的弹性模量。
实验结果表明，材料的弹性模量与材料的组成、结构、力学性质等因素密切相关。
一、引言材料力学是材料科学中的基础学科，它研究材料在受力状态下的变形和破坏规律。
梁变形实验是材料力学中常用的实验方法之一，通过对材料梁的弯曲变形进行观察和测量，得到材料的力学性能参数。
本实验通过测量材料梁的弯曲变形及应力分布，计算得到材料的弹性模量。
二、实验目的1.了解梁的变形形式及弯曲变形的原理；2.学习使用拉力计、游标卡尺等仪器进行梁的变形测量；3.掌握利用实验数据计算弹性模量的方法。
三、实验原理1.梁的变形形式：在受力作用下，材料梁会发生弯曲变形。
弯曲变形的形式有单弯、双弯和多弯等。
本实验主要研究悬臂梁的单弯变形。
2.材料梁的弹性模量：弹性模量（也叫杨氏模量）是表征材料在弹性变形过程中，单位应力引起的单位应变的比值。
根据悬臂梁的变形情况，可以得到梁的应力-应变关系，从而计算得到杨氏模量。
四、实验装置和材料1.实验装置：支座、拉力计、游标卡尺；2.实验材料：金属梁。
五、实验步骤1.将金属梁放在实验台上，通过支座固定好；2.在梁的一端挂上拉力计，给拉力计施加一个水平方向的力；3.记录拉力计示数并转化为应力值；4.在梁上取几个不同位置的点，使用游标卡尺测量其垂直方向的位移；5.记录并计算梁的表观应变；6.将得到的应力和应变数据进行处理，绘制应力-应变曲线，并计算得到梁的弹性模量。
六、实验数据和结果1.实验数据：记录拉力计示数、梁上点的位移值；2.实验结果：绘制应力-应变曲线，根据曲线计算得到梁的弹性模量。
七、实验讨论1.实验误差：在实际实验中，由于仪器误差、操作误差等因素，测量的数据可能不够准确，从而影响结果的可靠性。
2.实验结果分析：通过计算得到的梁的弹性模量可以用于评价材料的力学性能，比较不同材料的强度、刚度等指标。
材料力学实验四 直梁弯曲实验
实验四 直梁弯曲实验预习要求：1、复习电测法的组桥方法；2、复习梁的弯曲理论；3、设计本实验的组桥方案；4、拟定本实验的加载方案；5、设计本实验所需数据记录表格。
一、 实验目的：1. 电测法测定纯弯梁横截面上的正应变分布，并与理论值进行比较，验证理论公式；2. 电测法测量三点弯梁横截面上的正应变分布及最大切应变，并 与理论值进行比较，验证理论公式； 3．学习电测法的多点测量方法及组桥练习。
二、实验设备：1. 微机控制电子万能试验机；2. 电阻应变仪；三、实验试件：本实验所用试件为中碳钢矩形截面梁，其横截面设计尺寸为h ×b =(50×30)mm 2，a=50mm , 材料的屈服极限MPa s 360=σ, 弹性模量 E=210GPa ，泊松比μ=0.28。
四.实验原理及方法：处于纯弯曲状态的梁，在比例极限内，根据平面假设和单向受力假设，其横截面上的正应变为线性分布，距中性层为 y 处的纵向正应变和横向正应变为：()()ZZM y y E I M yy E I εεμ⋅=⋅⋅'=-⋅ （1）距中性层为 y 处的纵向正应力为：()()zM yy E y I σε⋅=⋅=（2） 本实验采用重复加载法，多次测量在一级载荷增量∆M 作用下，产生的应变增量∆ε和∆ε’。
于是式（1）和式（2）分别变为：()()()ZZZM y y E I M yy E I M y y I εεμσ∆⋅∆=⋅∆⋅'∆=-⋅∆⋅∆=（3） （4）在本实验中，/2M P a ∆=∆⋅ （5） 最后，取多次测量的平均值作为实验结果：111()()()()()()Nnn Nnn Nnn y y Ny y Ny y Nεεεεσσ===∆∆='∆'∆=∆∆=∑∑∑ （6）三点弯曲时，最大切应力理论值为：As2F 3max =理论τ （7） 其实验值测量方法为在最大切应力所在中性层处沿与轴线成±45°布置单向应变片，测量出其应变值，则最大切应力的实验值为：()()︒+︒===4545-max 2-G 2G G εεγτ实验 （8）本实验采用电测法,测量采用1/4桥，如下图五所示。
北航-材料力学实验报告-直梁弯曲试验共7页
用电测法测定纯弯（或三点弯）时梁横截面上的正应力分布规律，并与理论计算结果进行比较，以验证梁的弯曲理论。
一、实验目的：北京航空航天大学、材料力学、实验报告实验名称：直梁弯曲试验学号390512----姓名-----实验时间：2011试件编号试验机编号计算机编号应变仪编号百分表编号成绩实验地点：主楼南翼116室2&92&9 - 15 -教师年 月 日1.比较，并对实验结果进行分析。
3．学习电测法的多点测量。
二、实验原理三点弯曲实验装置简图a a2aPbh对于三点弯曲梁，距中性层为 y 处的纵向正应变和横向正应变为：()()ZZM y y E I M yy E I εεμ⋅=⋅⋅'=-⋅ （1）距中性层为 y 处的纵向正应力为：()()zM yy E y I σε⋅=⋅=（2） 本实验采用重复加载法，多次测量在一级载荷增量M 作用下，产生的应变增量和’。
于是式（1）和式（2）分别变为：()()()ZZZM yy E I M yy E I M y y I εεμσ∆⋅∆=⋅∆⋅'∆=-⋅∆⋅∆=（3） （4）在本实验中，/2M P a ∆=∆⋅ （5）最后，取多次测量的平均值作为实验结果：111()()()()()()Nnn Nnn Nnn y y Ny y Ny y Nεεεεσσ===∆∆='∆'∆=∆∆=∑∑∑ （6）在梁的中性层处，切应力的理论计算公式为：32SF bhτ=（7） 由于在纯剪切应力状态下，有:452γε=- （8）因此在实验时，通过测量中性层处450方向的正应变，即可得到中性层处的切应变，进一步由剪切胡克定律计算中性处的切应力，与理论值进行比较。
实验采用重复加载法，实验结果处理参照式（3）~（6）。
三、实验步骤1． 设计实验所需各类数据表格； 2． 拟定加载方案；3． 试验机准备、试件安装和仪器调整； 4． 确定组桥方式、接线、设置应变仪参数； 5． 检查及试车；检查以上步骤完成情况，然后预加一定载荷，再卸载，以检查试验机和应 变仪是否处于正常状态。
试验四直梁弯曲正应力的测定
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。
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。
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。
材料力学——4梁的弯曲内力
2. 梁：以弯曲变形为主的 构件通常称为梁。
3.对称弯曲：作用于杆件上的所有外力都在纵向对称面内时， 弯曲变形后的轴线也将是位于这个对称面内的一 条曲线。
F
q
M
轴线
弯曲后梁的轴线（挠曲线）
纵向对称面
工程中常见的梁，其横截面均有对称轴，例如：
应点处的载荷集度q。
F=qa
q
C
A
B
a
2a
dFS (x) q(x) dx
3
FS
qa
2
(+)
(-)
-qa
M
FS 图
(-)
由此式知：剪力图曲
x 线上一点处的斜率等于
E
1 qa2
(-)
1 qa 2
梁上相应点处的载荷集
8
度q。
(+)
x
qa2
M (x)
FS (x) dFS
FS (x)
M (x) dM
7KN
1m
P=2KN
F D
1m
B左 截面：
FSB左 Fy (左侧) FAy q 3 3KN
MB左
MB (左侧)
FAy
4
M0
q3
3 2
5KN.m
M0 8KN.m
q=2KN/m
P=2KN
A
E
C
F
B
D
1m 1m
3KN FAy
B右截面：
2m
FBy
7KN
1m
1m
与 B左截面相比，该截面的内力只增加了约束反力 FBy，故有：
四点弯曲试验标准
四点弯曲试验标准四点弯曲试验是材料力学中常用的一种试验方法，用于测定材料的弯曲性能。
该试验标准通常涉及试样的制备、试验设备、试验步骤、数据记录与处理等方面。
以下是四点弯曲试验标准的简要概述，以便您更好地了解该试验方法。
一、试验目的四点弯曲试验的目的是测定材料的弯曲强度、弹性模量等力学性能参数，以评估材料在承受弯曲载荷时的力学行为。
该试验方法适用于金属、塑料、橡胶等各类材料。
二、试样制备1. 试样尺寸：试样的长度、宽度和厚度应符合标准规定。
通常情况下，试样的长度应为其跨度的5倍以上，宽度和厚度根据不同材料而定。
2. 试样跨度：试样的跨度应根据标准规定或材料弯曲强度的要求进行选择，一般选择为10倍的直径或厚度，以获取较为准确的结果。
3. 试样处理：在试验前应对试样进行必要的处理，如清洁、干燥、涂润滑剂等，以确保试验结果的准确性。
三、试验设备1. 试验机：应具备足够的刚度和稳定性，能够施加垂直载荷并测量弯曲变形量。
2. 测力计：应具有高精度和高灵敏度，能够测量试样承受的载3. 跨距测量装置：用于测量试样的跨度。
4. 支撑装置：用于固定试样，防止其在试验过程中发生倾倒或滑移。
四、试验步骤1. 将试样放置在支撑装置上，确保试样稳定且不受侧向力影响。
2. 调整测力计和跨距测量装置的位置，使其与试样对齐。
3. 对试样施加弯曲载荷，使测力计的示值为规定值。
4. 记录试验过程中的载荷、位移等数据。
5. 重复以上步骤，对同一材料的多个试样进行试验，以获得更准确的结果。
五、数据记录与处理1. 记录试验过程中的载荷、位移数据，并绘制载荷-位移曲线。
2. 根据曲线计算材料的弯曲强度、弹性模量等参数。
3. 对不同材料的试验结果进行比较和分析，评估材料的弯曲性能。
4. 根据需要，可进一步进行数据处理和统计分析，以得出更深入的结论。
六、注意事项1. 在试验过程中应确保试样的稳定性和安全性，避免因加载过快或过载导致试样断裂或损坏。
(参考资料)材料力学纯弯曲实验报告
实验二：梁的纯弯曲正应力试验一、实验目的1、测定矩形截面梁在只受弯矩作用的条件下，横截面上正应力的大小随高度变化的分布规律，并与理论值进行比较，以验证平面假设的正确性，即横截面上正应力的大小沿高度线性分布。
2、学习多点静态应变测量方法。
二：实验仪器与设备:①贴有电阻应变片的矩形截面钢梁实验装置 1台②DH3818静态应变测试仪 1件三、实验原理（1）受力图主梁材料为钢梁，矩形截面，弹性模量E=210GPa,高度h=40.0mm，宽度b=15.2mm。
旋动转轮进行加载，压力器借助于下面辅助梁和拉杆（对称分布）的传递，分解为大小相等的两个集中力分别作用于主梁的C、D截面。
对主梁进行受力分析，得到其受力简图，如图1所示。
（2）内力图分析主梁的受力特点，进行求解并画出其内力图，我们得到CD段上的剪力为零，而弯矩则为常值，因此主梁的CD段按理论描述，处于纯弯曲状态。
主梁的内力简图，如图2所示。
（3）弯曲变形效果图（纵向剖面）（4）理论正应力根据矩形截面梁受纯弯矩作用时，对其变形效果所作的平面假设，即横截面上只有正应力，而没有切应力（或0=τ），得到主梁纯弯曲CD 段横截面上任一高度处正应力的理论计算公式为z ii I y M =理论σ其中，M 为CD 段的截面弯矩（常值），z I 为惯性矩，iy 为所求点至中性轴的距离。
（5）实测正应力测量时，在主梁的纯弯曲CD 段上取5个不同的等分高度处（1、2、3、4、5），沿着与梁的纵向轴线平行的方向粘贴5个电阻应变片，如图4所示。
在矩形截面梁上粘贴上如图5.3所示的2组电阻应变片，应变片1－5分别贴在横力弯曲区，6－10贴在纯弯曲区，同一组应变片之间的间隔距离相等。
Page 2 of 10Page 3 of 10Page 4 of 10Page 5 of 10Page 6 of 10Page 7 of 10b.σ–P曲线图在σ–P坐标系中，以σi实的值为横坐标，P的值为纵坐标，将各点的实测应力值分别绘出，然后进行曲线拟合，这样就得到了纯弯梁横截面上各点在不同载荷下的5条正应力分布曲线。
梁的弯曲变形实验
1梁的弯曲变形实验 （测梁的挠度和转角）一、实验目的测量简支梁的最大挠度和铰支处的转角，验证挠度和转角计算公式。
二、设备和仪器1．多功能力学实验台。
2．活动板手。
3．百分表二块。
三、试样变形梁的材质是铝合金，其尺寸为18mm×18mm×440mm ，弹性模量E 。
在梁的侧面和顶面上刻有线a 、b ，c 、d ，e 、w 和g ，用于安装定位，如图6-1所示。
侧面顶面图6-1 变形梁四、实验原理梁跨距L =400mm ，在中点（A 点）处加载，铰支B 点处安装测转角用夹具，见图6-2。
用一百分表测A 点挠度，另一百分表测夹具上距梁的中性层e 点处的水平位移δ。
由于转角B θ很小，可认为B eδθ=。
本实验在弹性范围内进行，采用等增量加载，每增加等量载荷F ∆，测定挠度增量和转角增量各一次，取平均值f ∆实和θ∆实与理论计算值f ∆理和θ∆理进行比较。
2a 支具图6-2五．实验步骤1．力传感器接线、设置参数、在无载情况下预调平衡，并转入测量状态。
2．安装定位块和测转角夹具，见图6-2。
3．调整试验台，安装梁和百分表。
4．实验调整初载荷到200±1N ，记录两表读数f 0和o δ，百分表读数时保留至小指针示值。
然后等增量逐级加载，每级增加150N F ∆=，记录各级读数i f 和i δ，共加载五级。
5．卸载。
试验台和仪器回复原状。
实验数据用表格形式记录。
六、实验结果处理实验数据处理参考表6-1，然后根据理论公式计算在F ∆作用下的挠度增量f ∆理和转角增量θ∆理，计算实验值与理论值的相对误差。
表6-1实验数据处理表32 3 4 5七、思考题：分析实测值误差产生的原因。
（验证位移互等定理）（简支梁弯曲实验）一、实验目的：验证位移互等定理。
二、设备和仪器1．多功能力学实验台。
2．活动板手。
3．百分表一块。
三、试样同上 四、实验原理简支梁，如图6-3。
在A 点加载，测得C 点挠度c f 。
梁的弯曲实验实验报告
梁的弯曲实验实验报告梁的弯曲实验实验报告摘要：梁的弯曲实验是一种常见的力学实验，通过对梁的施加不同的外力，观察梁的弯曲变形情况，探究梁在外力作用下的力学性质。
本实验通过设计不同材料和不同截面形状的梁，测量其弯曲变形与外力之间的关系，分析梁的强度和刚度。
引言：梁是工程中常见的结构元件，广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域。
了解梁的力学性质对于设计和优化结构具有重要意义。
梁的弯曲实验是研究梁的力学性质的常用方法之一。
实验目的：1. 掌握梁的弯曲实验的基本原理和方法。
2. 通过实验测量和分析，了解梁的强度和刚度与外力之间的关系。
3. 通过对不同材料和截面形状的梁进行实验，比较不同梁的力学性质。
实验器材：1. 实验台2. 不同材料和截面形状的梁3. 弹簧测力计4. 支撑架5. 测量尺6. 实验记录表格实验步骤：1. 将实验台调整水平，确保实验的准确性。
2. 将梁放置在支撑架上，调整支撑点的位置，使梁的长度适当。
3. 在梁的中间位置放置弹簧测力计，记录其初始读数。
4. 通过调整弹簧测力计上的螺母，施加不同的外力到梁上。
5. 记录不同外力下梁的弯曲变形情况，并测量弹簧测力计的读数。
6. 将实验数据整理并分析，得出梁的弯曲性质。
实验结果：通过实验测量和数据分析，我们得到了不同外力下梁的弯曲变形情况和弹簧测力计的读数。
我们发现，随着外力的增加，梁的弯曲变形也增加，弹簧测力计的读数也相应增加。
这表明梁的弯曲变形与外力之间存在一定的线性关系。
同时，我们还比较了不同材料和截面形状的梁的弯曲性质。
实验结果显示，不同材料和截面形状的梁在相同外力下的弯曲变形和弹簧测力计的读数存在差异。
这说明梁的材料和截面形状对其弯曲性质有重要影响。
讨论与分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 外力与梁的弯曲变形之间存在线性关系，外力越大，梁的弯曲变形越大。
2. 梁的材料和截面形状对其弯曲性质有重要影响，不同材料和截面形状的梁在相同外力下的弯曲变形存在差异。
梁的弯曲实验（ＰＤＦ）
梁的弯曲实验梁的弯曲实验大纲1．通过弯曲正应力的电测实验，了解电阻应变计的测量原理，验证平面假设测定弯曲正应力的分布规律。
2. 通过实验初步了解电测法中全桥和半桥桥路的接法，掌握电阻应变仪的使用操作方法。
3. 主要设备：多功能电测实验装置；主要耗材：电阻应变片，每次实验8片。
梁的弯曲实验指导书一、实验目的1、初步掌握电测方法和多点应变测量技术。
2、用电测方法测定矩形截面梁在承受纯弯曲作用时横截面高度方向上正应力的 分布规律。
3、验证纯弯曲梁横截面上正应力理论计算公式。
4、测量梁在载荷作用下的最大挠度，验证梁的挠度理论计算公式的正确性。
二、实验设备1、多功能电测实验装置2、智能全数字式静态应变仪3、游标卡尺、钢尺4、千分表及表座三、实验原理矩形截面纯弯曲钢梁的试验装置如图3-7所示。
本实验采用四点弯曲实验，加载后，梁在两个加力点间段承受纯弯曲。
根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设，可以得到纯弯曲梁横截面的正应力的理论计算公式为：I yM ⋅=σ （3-10）式中 M ：横截面弯矩I ：横截面对形心主轴（即中性轴）的惯性矩 y ：所求应力点到中性轴的距离由式（3-10）可知沿横截面高度正应力按线性规律变化。
实验采用半桥接线，粘贴在矩形截面梁上两个加力点之间的上、下表面、中性轴和离上、下表面1/4h 的5个应变计作为工作片（见图3-8），应变计的两个引出导线分别接到应变仪上5 个通道的A 、B 接线柱上，用一个不受力的应变计作为温度补偿片，接到应变仪上相应通道的B 、C 接线柱上，测出载荷作用下各测点的应变ε，由虎克定律知实实εσE = （3-11）式中E 为材料的弹性模量中性轴M=P/2 a Nmm图3-7 多功能电测实验装置 图3－8 纯弯曲梁实验装置及弯矩图四、实验方法实验采用手动加载，转动螺旋手柄，使压头压迫梁进行加载（见图3-7），载 荷的大小由智能全数字式静态应变仪右边窗口显示的数字所控制。
梁的弯曲变形测定实验
梁的弯曲变形测定实验一、预习要求1、复习材料力学有关弯曲变形内容和关于百分表的内容。
2、预习本节弄懂实验原理和测量方法。
二、实验目的1、测定钢梁在弯曲受力时的挠度f和转角θ，并与理论计算值进行比较，以验证理论计算方法的正确性。
2、学习挠度和转角的测试方法。
三、实验装置和仪器图1 弯曲梁实验装置1、弯曲梁实验装置如图1所示。
2、百分表2只、5N砝码3块。
3、直尺、扳手等工具。
四、实验原理及方法1、实验原理弯曲梁实验装置简图如图2所示。
可以看出，钢梁AD（标号1）是外伸梁，A、B两处用铰链支承，载荷通过砝码2加在C截面处，在C、D截面处沿位移方向安装两个百分表3和4，用以测量C、D两点的位移。
根据材料力学理论，钢梁1在△P作用下，梁C截面上的挠度f C和B截面转角θB分别为图2 弯曲梁实验装置简图EI L P f c 48)2(3∆= 和 EIL P B 16)2(2∆=θ式中，123ba I = ， 为对矩形梁横截面中性轴的惯性矩。
实验时，加载荷增量△P ，用百分表测出D 、C 截面处的位移增量△D 和△C ，则梁C 截面实测挠度和B 截面的实测转角分别为：C f C∆=' ，1L DB ∆='θ 2、实验方法①将测量好数据的钢梁按图2所示位置要求安装在相应的卡具中，并记录有关数 据，填入表1中；②将百分表3和4安装在指定位置，并检查和调整它们的工作情况。
检查时，用手轻轻下压钢梁，观察百分表上的读数是否稳定，指针走动是否均匀，能否复原；③加砝码进行实验。
载荷共分3级，每加一级后记下砝码重和百分表的读数。
实验数据按表2记录；④实验完后，卸去砝码。
表1 钢梁原始数据表表2 实验数据记录表五、实验结果处理和实验报告1、按表1和2记录实验原始数据。
2、按载荷△P 计算钢梁截面C 和截面B 上的理论挠度f C 和转角θB ，计算实测平均挠度Cf '和平均转角B θ'。
将结果记入表3中。
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实验四 直梁弯曲实验
预习要求：
1、复习电测法的组桥方法；
2、复习梁的弯曲理论；
3、设计本实验的组桥方案；
4、拟定本实验的加载方案；
5、设计本实验所需数据记录表格。
一、 实验目的：
1. 电测法测定纯弯梁横截面上的正应变分布，并与理论值进行比较，验证理论公式；
2. 电测法测量三点弯梁横截面上的正应变分布及最大切应变，并 与理论值进行比较，验证理论公式； 3．学习电测法的多点测量方法及组桥练习。
二、实验设备：
1. 微机控制电子万能试验机；
2. 电阻应变仪；
三、实验试件：
本实验所用试件为中碳钢矩形截面梁，其横截面设计尺寸为h ×b =(50×30)mm 2
，a=50mm , 材料的屈服极限MPa s 360=σ, 弹性模量 E=210GPa ，泊松比μ=0.28。
四.实验原理及方法：
处于纯弯曲状态的梁，在比例极限内，根据平面假设和单向受力假设，其横截面上的正应变为线性分布，距中性层为 y 处的纵向正应变和横向正应变为：
()()Z
Z
M y y E I M y
y E I εεμ
⋅=
⋅⋅'=-⋅ （1）
距中性层为 y 处的纵向正应力为：
()()z
M y
y E y I σε⋅=⋅=
（2） 本实验采用重复加载法，多次测量在一级载荷增量∆M 作用下，产生的应变增量∆ε和∆ε’。
于是式（1）和式（2）分别变为：
()()()Z
Z
Z
M y y E I M y
y E I M y y I εεμσ∆⋅∆=
⋅∆⋅'∆=-⋅∆⋅∆=
（3） （4）
在本实验中，
/2M P a ∆=∆⋅ （5） 最后，取多次测量的平均值作为实验结果：
1
1
1
()
()()
()()
()N
n
n N
n
n N
n
n y y N
y y N
y y N
ε
εεεσ
σ===∆∆=
'∆'∆=
∆∆=
∑∑∑ （6）
三点弯曲时，最大切应力理论值为：
A
s
2F 3max =
理论τ （7） 其实验值测量方法为在最大切应力所在中性层处沿与轴线成±45°布置单向应变片，测量出其应变值，则最大切应力的实验值为：
()()︒+︒===4545-max 2-G 2G G εεγτ实验 （8）
本实验采用电测法,测量采用1/4桥，如下图五所示。
图五 1/4桥测量电桥图
五、实验步骤
1．设计实验所需各类数据表格；
2．拟定加载方案(参考方案：P0=2KN，P max10KN，∆P=8KN)；
3．试验机准备、试件安装和仪器调整；
4．确定组桥方式、接线、设置应变仪参数；
5．检查及试车；
检查以上步骤完成情况，然后预加一定载荷，再卸载，以检查试验机和应变仪是否处于正常状态。
6．进行试验；
将载荷加至初载荷，记下此时应变仪的读数或将读数清零。
逐级加载，每增加一级，记录一次相应的应变值。
同时检查应变变化是否符合线性。
实验至少重复两次，如果数据稳定，重复性好即可。
7．数据经检验合格后，卸载、关闭电源、拆线并整理所用设备。
六、试验结果处理
1．在坐标纸上，在yσ
∆
—坐标系下描出实验点，然后拟合成直线，与理论结果
进行比较，并计算同一y坐标所对应的∆ε
实验和∆ε
理论
之间的相对误差；。
2．计算上下表面的横向应变增量ε'
∆与纵向应变增量ε∆之比的绝对值，七.思考题：
1. 设计本实验的夹具应考虑哪些因素？
2．安装试件时应当注意什么问题？
3. 在本次实验中，如何用半桥接线法测最大弯曲正应变？试画出桥路图。
4. 如果在试件A-A截面的上表面和下表面，沿纵线方向分别再贴上11和12两个应变片，如何用半桥或全桥接线法测最大弯曲正应变？试画出桥路图。
5．比较载荷作用面附近横截面上的正应变分布与用梁的弯曲理论计算结果的差别，并对实验结果进行分析。