梁的纯弯曲正应力实验报告
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3、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,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。
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y i。
见附表13.拟订加载方案。
先选取适当的初载荷P0(一般取P0 =10%P max左右),估算P max(该实验载荷范围P max≤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)P 50010001500200025003000载荷N △P 500500500500500εP -33-66-99-133-166△εP -33-33-34-334平均值-33.25εP -16-33-50-67-83△εP -17-17-17-162平均值16.75εP 00000△εP 00001平均值0εP 1532476379△εP 171516163平均值16εP 326597130163△εP 33323333 各 测点电阻应变仪读数µε5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 mm Y 2-10高 度 h = 40 mm Y 30跨 度 L = 620mm (新700 mm )Y 410载荷距离 a = 150 mm Y 520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 4。
纯弯曲梁正应力测定试验(精)
实验四 纯弯曲梁正应力测定试验一、实验目的1. 掌握电测法测定应力的基本原理和电阻应变仪的使用。
2. 验证梁的理论计算中正应力公式的正确性,以及推导该公式时所用假定的合理性。
二、试验原理梁弯曲理论的发展,一直是和实验有着密切的联系。
如在纯弯曲的条件下,根据实验现象,经过判断,推理,提出了如下假设:梁变形前的横截面在变形后仍保持为平面,并且仍然垂直于变形后梁的轴线,只是绕截面内的某一轴旋转了一定角度。
这就是所说的平面假设。
以此假设及单向应力状态假设为基础,推导出直梁在纯弯曲时横截面上任一点的正应力公式为 y I M z=σ (4-1) 式中:M--横截面上的弯矩;I z —横截面轴惯性矩;Y —所求应力点矩中性轴的距离。
整梁弯曲试验采用矩形截面的低炭钢单跨简支梁,梁承受荷载如图4-1所示。
图4-1 整梁弯曲试验装置 在这种载荷的作用下,梁中间段受纯弯曲作用,其弯矩为Fa ,而在两侧长度各为a 的两段内,梁受弯曲和剪切的联合作用,这两段的剪力各为±F 。
实验时,在梁纯弯曲段沿横截面高度自上而下选八个测点,在测点表面沿梁轴方向各粘贴一枚电阻应变片,当对梁施加弯矩M 时,粘贴在各测点的电阻应变片的阻值将发生变化。
从而根据电测法的基本原理,就可测得各测点的线应变值εj (角标j 为测点号,j=1,2,3, …,8)。
由于各点处于单向应力状态,由虎克定律求得各测点实测应力值R 实j ,即 j j E εσ=实梁表面的横向片是用来测量横向应变的,可用纵向应变与横向应变的关系求得横向变形系数μ值。
所谓叠梁,是两根矩形截面梁上下叠放在一起,两界面间加润滑剂,如图3-2所示。
两根梁的材料可相同,也可不同;两根梁的截面高度尺寸可相同,亦可相异。
只要保证在变形时两梁界面不离开即可。
图4-2 所示的叠梁,在弯矩M 的作用下,可以认为两梁界面处的挠度相等,并且挠度远小于梁的跨度;上下梁各自的中性轴,在小变形的前提下,各中性层的曲率近似相等。
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。
梁的弯曲正应力实验报告
一、实验目的1. 通过实验,了解梁在弯曲状态下的应力分布规律;2. 验证梁的弯曲正应力计算公式的准确性;3. 掌握应变电测法的基本原理和操作方法;4. 培养学生严谨的实验态度和科学的研究方法。
二、实验原理梁在弯曲状态下,其横截面上各点的正应力可以用以下公式计算:\[ \sigma = \frac{M y}{I_z} \]其中,\(\sigma\) 为正应力,\(M\) 为弯矩,\(y\) 为梁横截面上某点到中性轴的距离,\(I_z\) 为梁截面对中性轴的惯性矩。
实验中,通过测量梁横截面上不同位置的应变,根据虎克定律,可计算出相应位置的应力。
实验装置主要包括梁、应变片、静态数字电阻应变仪等。
三、实验仪器与设备1. 梁材料:矩形截面试件,尺寸为 \(b \times h\);2. 应变片:电阻应变片,用于测量梁横截面上的应变;3. 静态数字电阻应变仪:用于测量应变片输出的电阻变化,从而计算出应变;4. 加载装置:用于对梁施加弯矩;5. 游标卡尺:用于测量梁的尺寸;6. 计算器:用于计算实验数据。
四、实验步骤1. 准备实验装置,包括梁、应变片、应变仪等;2. 将应变片粘贴在梁的预定位置,确保应变片与梁表面紧密贴合;3. 接通应变仪电源,调整应变仪的量程和灵敏度;4. 使用游标卡尺测量梁的尺寸,记录数据;5. 在梁上施加预定的弯矩,确保梁处于弯曲状态;6. 使用应变仪测量梁横截面上不同位置的应变,记录数据;7. 根据实验数据和应变片的位置,计算出梁横截面上不同位置的应力;8. 比较实验测得的应力与理论计算值,分析误差原因。
五、实验结果与分析1. 实验数据:表1:梁横截面上不同位置的应变测量值| 测点位置 | 应变值(με) || -------- | ------------ || A点 | 120 || B点 | 100 || C点 | 80 || D点 | 60 |表2:梁横截面上不同位置的应力计算值| 测点位置 | 应力值(MPa) || -------- | ------------ || A点 | 12.00 || B点 | 10.00 || C点 | 8.00 || D点 | 6.00 |2. 结果分析:通过实验数据与理论计算值的比较,可以看出,在梁的弯曲状态下,应力在梁横截面上呈线性分布。
梁的纯弯曲正应力实验报告
梁的纯弯曲正应力实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对梁的纯弯曲实验,了解在梁的弯曲变形中产生的正应力分布规律,并通过实验数据的处理和分析,验证梁的正应力分布与理论计算的结果是否一致。
二、实验原理。
梁的纯弯曲是指梁在外力作用下只产生弯曲变形,不产生轴向拉伸或压缩的情况。
在梁的弯曲变形中,梁的上表面产生拉应力,下表面产生压应力,且在梁的截面上,不同位置的应力大小不同。
根据梁的弯曲理论,梁在弯曲变形中的正应力分布规律可以通过理论计算得出。
三、实验装置和仪器。
本实验所使用的实验装置包括梁的支撑装置、加载装置、测力传感器、位移传感器等。
其中,测力传感器用于测量梁在加载过程中的受力情况,位移传感器用于测量梁在加载过程中的位移情况。
四、实验步骤。
1. 将梁放置在支撑装置上,并调整支撑装置,使梁能够自由地产生弯曲变形;2. 将加载装置与梁连接,并通过加载装置施加一定的加载力;3. 同时记录梁在加载过程中的受力情况和位移情况;4. 依据实验数据,计算梁在不同位置的正应力大小,并绘制出正应力分布图;5. 将实验数据与理论计算结果进行对比分析,验证梁的正应力分布规律。
五、实验数据处理和分析。
通过实验测得的数据,我们计算出了梁在不同位置的正应力大小,并绘制出了正应力分布图。
通过对比实验数据与理论计算结果,我们发现梁的正应力分布与理论计算的结果基本一致,验证了梁的正应力分布规律。
六、实验结论。
通过本次实验,我们了解了梁的纯弯曲正应力分布规律,并通过实验数据的处理和分析,验证了梁的正应力分布与理论计算的结果基本一致。
因此,本实验取得了预期的实验目的。
七、实验总结。
本次实验通过对梁的纯弯曲实验,加深了我们对梁的弯曲变形和正应力分布规律的理解,同时也提高了我们的实验操作能力和数据处理能力。
希望通过本次实验,能够对大家有所帮助。
八、参考文献。
[1] 《材料力学实验指导书》。
[2] 《材料力学实验讲义》。
以上为梁的纯弯曲正应力实验报告,谢谢阅读。
材料力学弯曲正应力实验报告.doc
台州学院
机械工程学院实验报告班级学号姓名
实验课程:材料力学
实验项目:纯弯曲梁的正应力实验
实验日期:年月日
实验三纯弯曲梁的正应力实验
实验地点:实验日期:报告人:指导教师:室温:小组成员:
一、实验目的:
二、实验设备及仪器
三、绘制电测梁的弯曲实验装置简图和弯矩图
四、梁的基本参数及电阻应变片规格
1)实验梁尺寸及参数
五、实验数据
注:算得表中每上下相邻数据差后,按对应顺序填入此表,然后求出每竖栏数据的算术平均值。
六、数据处理与计算
1) 各点正应力增量实i σ∆和理论值理i σ∆及相对误差
2)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)
七、思考题
1)影响实验结果准确性的主要因素是什么?
2)据实验结果解释梁弯曲时横截面上正应力分布规律。
3)实验时没有考虑梁的自重,会引起误差吗?为什么?
4)梁弯曲的正应力公式并未涉及材料的弹性模量E,而实测应力值的计算却用上了弹性模
量E,为什么?。
纯弯梁弯曲的应力分析实验报告
一、实验目的1. 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m4. 掌握电测法的基本原理 二、实验设备多功能实验台,静态数字电阻应变仪一台,矩形截面梁,游标卡尺 三、实验原理 1. 测定弯曲正应力本实验采用的是用低碳钢制成的矩形截面试件,实验装置简图如下所示。
计算各点的实测应力增量公式:i i E 实实εσ∆=∆计算各点的理论应力增量公式:zi i I My ∆=∆σ2.测定泊松比计算泊松比数值:εεμ'=四、实验步骤1.测量梁的截面尺寸h 和b ,力作用点到支座的距离以及各个测点到中性层的距离;2.根据材料的许用应力和截面尺寸及最大弯矩的位置,估算最大荷载,即:[]σabh 3F 2max ≤,然后确定量程,分级载荷和载荷重量; 3.接通应变仪电源,分清各测点应变片引线,把各个测点的应变片和公共补偿片接到应变仪的相应通道,调整应变仪零点和灵敏度值;4.记录荷载为F 的初应变,以后每增加一级荷载就记录一次应变值,直至加到n F ;5.按上面步骤再做一次。
根据实验数据决定是否再做第三次。
五、实验数据及处理梁试件的弹性模量11101.2⨯=E Pa梁试件的横截面尺寸h = 40.20 ㎜,b = 20.70 ㎜支座到集中力作用点的距离d = 90 ㎜各测点到中性层的位置:1y = 20.1 ㎜ 2y = 10.05 ㎜3y = 0 ㎜4y = 10.05 ㎜ 5y = 20.1 ㎜六、应力分布图(理论和实验的应力分布图画在同一图上)七、思考题1.为什么要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上?答:应变片是比较高精度的传感元件,必须考虑温度的影响,所以需要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上,来消除温度带来的应变。
2.影响实验结果的主要因素是什么?答:影响本实验的主要因素:实验材料生锈,实验仪器精度以及操作的过程。
一、实验目的和要求:1) 用电测法测定纯弯曲梁受弯曲时A A -(或B B -)截面各点的正应力值,与理论计算值进行比较。
纯弯曲梁的正应力测定的实验报告
贴片位置
b
8
y3
0
h
16
y2(y4)
a
200
y1(y5)
3应变读数记录
读数A
应变片号
载荷
1
2
3
4
A
0
120
567
168
637
92
4500
0
7449
91
4
522
606
4500
7481
8
120
461
184
576
92
4500
0
7510
89
12
399
545
4500
7540
16
120
338
185
514
三.实验原理及方法:
梁受纯弯曲时,根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设,得纯弯曲时正应力公式:
图1
在矩形截面梁纯弯曲部分(见图1,CD段),贴有四个应变片,其中3在中性层上,1,2和4,5分别贴在离中性层为梁高的1/4及上下表面,加载后,梁弯曲变形,由应变仪可测出个测量点的纵向应变 ,可确定横截面上正应力分布规律。
2:学习电测法。
主要实验仪器:1:弯曲试验装置。
2:电阻应变仪和预调平衡箱。
主要实验步骤:
一:取一矩形截面的等截面剪支梁AB,其上作用两个对称的集中力P/2,未加载前,在中间CD段表面画些平行于梁轴线的纵向线和垂直于梁轴线的横向线。加载后在梁的AC和DB两段内,各横截面上有不同的剪力和弯矩M。
二;在矩形截面梁弯曲部分,贴有四个应变片,其中3在中性层上,1,2,4,5分别在离中性层为梁高的1/4及上下表面,加载后,梁弯曲变形,由应变仪可测出各测量点的纵向应变,可确定横截面上的应变分布规律。
纯弯曲正应力实验报告
纯弯曲正应力实验报告一、实验目的1. 掌握纯弯曲正应力的基本原理和实验方法;2. 通过实验数据分析,了解梁在不同弯曲程度下的正应力分布情况;3. 培养实验操作能力,提高数据处理和分析水平。
二、实验原理纯弯曲正应力是指在受力构件的横截面上只有弯矩作用而无轴向力作用的情况下的正应力。
根据材料力学的基本理论,纯弯曲正应力可以用以下公式表示:σ=My/I其中,σ为正应力,M为弯矩,y为截面点到弯曲中心的距离,I为截面对弯曲中心的惯性矩。
三、实验步骤1. 准备实验器材:梁、砝码、测力计、测量尺、支撑架等;2. 将梁放在支撑架上,调整梁的位置,使其一端固定,另一端自由;3. 在梁上放置砝码,施加弯矩;4. 使用测力计测量梁上的作用力,记录数据;5. 使用测量尺测量梁的弯曲程度,记录数据;6. 改变砝码的数量和位置,重复步骤4和5,获取多组数据;7. 将实验数据整理成表格。
四、实验数据分析与结论通过实验数据,我们可以计算出梁在不同弯曲程度下的正应力值。
根据计算结果,我们可以得出以下结论:1. 随着弯矩的增大,梁的正应力值逐渐增大;2. 随着梁的弯曲程度的增加,正应力分布不均匀程度逐渐增大;3. 在实验条件下,纯弯曲正应力的计算公式适用。
五、实验总结与建议通过本次实验,我们掌握了纯弯曲正应力的基本原理和实验方法,了解了梁在不同弯曲程度下的正应力分布情况。
在实验过程中,我们需要注意以下几点:1. 确保梁的放置位置正确,避免支撑架的移动或倾斜对实验结果的影响;2. 在测量梁的弯曲程度时,要选择合适的测量点,避免误差的产生;3. 在计算正应力时,要确保数据的准确性和可靠性。
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。
实验五 纯弯曲梁正应力实验
实验五 纯弯曲梁正应力实验一、试验目的1、熟悉电测法的基本原理。
2、进一步学会静态电阻应变仪的使用。
3、用电测法测定钢梁纯弯曲时危险截面沿高度分布各点的应力值。
二、试验装置1、材料力学多功能实验装置2、CM-1C 型静态数字应变仪三、试验原理本试验装置采用低碳钢矩形截面梁,为防止生锈将钢梁进行电镀。
矩形截面钢梁架在两支座上,加载荷时,钢梁中段产生纯弯曲变形最大,是此钢梁最危险的截面。
为了解中段危险截面纯弯曲梁应力沿高度方向分布情况,采用电测法测出加载时钢梁表面沿高度方向的应变情况,再由σ实=E ε实得到应力的大小。
试验前在钢梁上粘贴5片应变片见图5—1,各应变片的间距为4h,即把钢梁4等分。
在钢梁最外侧不受力处粘贴一片R 6作为温度补偿片。
图5—1 试验装置示意图对于纯弯曲梁,假设纵向纤维仅受单向拉伸或压缩,因此在起正应力不超过比例极限时,可根据虎克定律进行计算:σ实=E ε实E 为刚梁的弹性模量,ε实是通过电测法用电阻应变仪测得的应变值。
四、电测法基本原理1、电阻应变法工作原理电测法即电阻应变测试方法是根据应变应力关系,确定构件表面应力状态的一种实验应力分析法。
将应变片紧紧粘贴在被测构件上,连接导线接到电桥接线端子上 当构件受力 构件产生应变 应变片电阻值随之变化 应变仪内部的惠斯登电桥将电阻值的变化转变成正比的电压信号电阻应变仪内部的放大、相敏、检波电路转换显示器读出应变量。
2、电阻应变片1)电阻应变片的组成由敏感栅、引线、基底、盖层和粘结剂组成,其构造简图如图5—2所示。
敏感栅能把构件表面的应变转换为电阻相对变化。
由于它非常敏感,故称为敏感栅。
它用厚度为0.002~0.005mm的铜合金或铬合金的金属箔,采用刻图、制版、光刻及腐蚀等工艺过程制成,简称箔式应变。
它粘贴牢固、散热性能好、疲劳寿命长,并能较好的反映构件表面的变形,使测量精度较高。
在各测量领域得到广泛的应用。
图5—2 电阻应变片构造简图2)电阻应变片种类电阻应变片按敏感栅的结构形状可分为:单轴应变片:单轴应变片一般是指具有一个敏感栅的应变片。
纯弯曲梁的正应力实验报告
姓名:班级:学号:实验报告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公式二、实验设备及工具:1.材料力学多功能试验台中的纯弯曲梁实验装置2.数字测力仪、电阻应变仪三、实验原理及方法: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意一点的正应力,计算公式:σ=My/I z为测量梁横截面上的正应力分布规律,在梁的弯曲段沿梁侧面不同高度,平行于轴线贴有应变片。
贴法:中性层一片,中性层上下1/4梁高处各一片,梁上下两侧各一片,共计五片。
采用增量法加载,每增加等量荷载△P(500N)测出各点的应变增量△ε,求的各点应变增量的平均值△ε实i,从而求出应力增量:σ实i=E△ε实i将实验应力值与理论应力值进行比较,已验证弯曲正应力公式。
四、原始数据:五、实验步骤:1.打开应变仪、测力仪电源开关2.连接应变仪上电桥的连线,确定第一测点到第五测点在电桥通道上的序号。
3. 检查测力仪,选择力值加载单位N或kg,按动按键直至显示N上的红灯亮起。
按清零键,使测力计显示零。
4.应变仪调零。
按下“自动平衡”键,使应变仪显示为零。
5.转动手轮,按铭牌指示加载,加力的学生要缓慢匀速加载,到测力计上显示500N,读数的学生读下5个测点的应变值,(注意记录下正、负号)。
用应变仪右下角的通道切换键来显示第5测点的读数。
以后,加力每次500N,到3000N 为止。
6.读完3000N应变读数后,卸下载荷,关闭电源。
六、实验结果及处理:1.各点实验应力值计算根据上表数据求得应变增量平均值△εPi,带入胡克定律计算各点实验值:σ实i=E△εPi×10-62.各点理论应力值计算载荷增量△P=500N弯矩增量△M=△P/2×a应力理论值计算σ理i=∆M∙YiI z(验证的就是它)3.绘出实验应力值和理论应力值的分布图以横坐标表示各测点的应力σ实和σ理,以纵坐标表示各测点距梁中性层的位置。
纯弯曲梁正应力实验报告
纯弯曲梁正应力实验报告纯弯曲梁正应力实验报告引言:纯弯曲梁正应力实验是结构力学实验中的一项重要内容,通过对纯弯曲梁的加载和变形进行观察和测量,可以研究梁的正应力分布规律,探索材料的力学性质以及结构的强度和稳定性。
本实验旨在通过实际操作和数据分析,深入了解纯弯曲梁的正应力分布特点,并对实验结果进行讨论和总结。
实验目的:1. 了解纯弯曲梁的正应力分布规律;2. 掌握测量和计算纯弯曲梁的正应力的方法;3. 分析实验结果,验证理论计算和实验测量的一致性。
实验原理:纯弯曲梁在受到外力作用时,梁的上表面受到拉应力,下表面受到压应力,而中性轴上则不受应力。
根据梁的几何形状和材料特性,可以通过理论计算得到梁上各点的正应力大小。
实验装置:1. 纯弯曲梁实验台:用于支撑和加载梁;2. 弯曲梁加载装置:用于施加力矩,产生弯曲变形;3. 应变计:用于测量梁上各点的应变;4. 数据采集系统:用于记录和分析实验数据。
实验步骤:1. 将纯弯曲梁固定在实验台上,并调整加载装置,使其施加合适的力矩;2. 在梁上选择若干个测量点,安装应变计,并进行校准;3. 施加力矩后,使用数据采集系统实时记录梁上各点的应变数据;4. 停止加载后,记录应变计的读数,并进行数据处理和分析。
实验结果:通过实验测量和数据处理,得到了纯弯曲梁上各点的应变数据。
根据应变-应力关系,可以计算出相应点的正应力大小。
通过对实验结果的分析,可以得到纯弯曲梁的正应力分布规律,验证理论计算和实验测量的一致性。
讨论与分析:1. 实验结果与理论计算相比,是否存在较大的误差?如果有,可能的原因是什么?2. 实验中是否存在其他因素对结果产生影响?如温度变化、材料非均匀性等。
3. 在实际工程中,纯弯曲梁的正应力分布特点对结构设计和施工有何重要意义?结论:通过纯弯曲梁正应力实验,我们深入了解了纯弯曲梁的正应力分布规律,并通过实验结果的分析和讨论,对实验的准确性和可靠性进行了评估。
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)力图分析主梁的受力特点,进行求解并画出其力图,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。
主梁的力简图,如图2所示。
Page 1 of 10(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zii 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曲线图的值为横坐标,P的值为纵坐标,将各点的实测应力在σ–P坐标系中,以σi实值分别绘出,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。
梁弯曲正应力电测实验报告
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
hhhh
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:
×10-6=
??2=
×10=
-6
??3=
×10=
-6
??4=
×10-6=
??5=
×10-6=
六、计算结果
1.各点正应力增量??i实,理论值??i理及相对误差填入表4-4表4-4
2.实验所得横截面上正应力分布图
七、思考题
1.两个几何尺寸及受载情况完全相同的梁,但材料不同,试问在同一位置处测得的应变是否相同?应力呢?
梁的纯弯正应力实验报告
梁的纯弯正应力实验报告梁的纯弯正应力实验报告引言:梁是一种常见的结构元件,广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域。
在实际工程中,梁的受力状态是非常重要的,而纯弯正应力是梁受力状态中的一种典型情况。
本实验旨在通过对梁的纯弯正应力进行实验研究,探究梁的受力规律,为工程设计和实践提供参考。
实验目的:1. 了解梁的受力特点,掌握梁的纯弯正应力的计算方法;2. 掌握实验仪器的使用,学会进行梁的纯弯正应力实验;3. 分析实验结果,验证梁的受力理论,提高实验操作和数据处理的能力。
实验原理:梁的纯弯正应力是指在梁的跨度方向上,上下表面受到相等大小、反向作用的弯矩,使得梁产生弯曲变形。
在梁的纯弯正应力状态下,梁上任意一点的应力是纯弯应力,即只有剪应力,没有正应力。
实验装置:1. 弯曲试验机:用于施加弯矩,产生梁的弯曲变形;2. 梁:选择合适的材料和尺寸,用于进行实验。
实验步骤:1. 准备工作:选择合适的梁材料和尺寸,根据实验要求调整弯曲试验机的参数;2. 实验操作:将梁固定在弯曲试验机上,施加适当的弯矩,记录梁的变形情况;3. 数据采集:使用应变计等仪器,测量梁上不同位置的应变值,并记录;4. 数据处理:根据实验数据,计算梁上不同位置的剪应力,并绘制应力分布曲线;5. 结果分析:对实验结果进行分析,验证梁的受力理论,探讨梁的纯弯正应力规律。
实验结果与讨论:通过实验测量得到的应变数据,可以计算出梁上不同位置的剪应力值。
根据剪应力的分布情况,可以绘制出应力分布曲线。
实验结果表明,在梁的纯弯正应力状态下,梁上的剪应力呈线性分布,且最大剪应力出现在梁的中心位置。
这与梁的受力理论相符合。
实验的误差主要来自于测量仪器的精度和实验操作的不确定性。
为了提高实验结果的准确性,可以采用更精密的测量仪器,并进行多次重复实验,取平均值。
此外,对于梁的材料和尺寸的选择也会对实验结果产生影响,需要根据具体情况进行合理的选择。
结论:通过对梁的纯弯正应力进行实验研究,我们了解了梁的受力特点,掌握了梁的纯弯正应力的计算方法。
梁的纯弯曲正应力实验报告
梁的纯弯曲正应力实验报告梁的纯弯曲正应力实验报告引言:梁是一种常见的结构元件,广泛应用于建筑、桥梁和机械等领域。
在实际使用中,梁常常会承受弯曲载荷。
了解梁在弯曲载荷下的力学性能对于设计和优化结构非常重要。
本实验旨在通过纯弯曲实验,研究梁在弯曲过程中的正应力分布规律。
实验原理:在纯弯曲实验中,梁在两端受到相等大小的力矩作用,使梁产生弯曲变形。
根据梁的几何形状和力学性质,可以推导出梁在弯曲过程中的正应力分布规律。
根据梁的截面形状和材料性质,可以计算出梁在不同位置的正应力值。
实验装置:本实验使用了一台弯曲试验机和一根标准梁。
弯曲试验机通过施加力矩,使梁产生弯曲变形。
标准梁的截面形状和材料性质已知,可以用于测量和计算梁在不同位置的正应力。
实验步骤:1. 将标准梁放置在弯曲试验机上,并固定好。
2. 调整弯曲试验机的参数,使两端施加相等大小的力矩。
3. 在梁上选择几个不同位置,使用应变计测量该位置的应变值。
4. 根据应变值和标准梁的材料性质,计算出该位置的正应力值。
5. 重复步骤3和步骤4,测量和计算其他位置的正应力值。
6. 绘制出梁在不同位置的正应力分布曲线。
实验结果:通过实验测量和计算,得到了梁在不同位置的正应力值。
根据实验数据,可以绘制出梁在弯曲过程中的正应力分布曲线。
实验结果显示,梁在上表面受压,下表面受拉,且最大正应力出现在梁的截面中心位置。
正应力随着距离截面中心的距离增加而逐渐减小。
讨论和分析:通过实验结果的分析,可以得出以下结论:1. 梁在弯曲过程中受到的正应力分布规律符合理论推导的结果。
2. 梁的截面形状和材料性质对正应力分布有重要影响。
不同形状和材料的梁,在相同弯曲载荷下,其正应力分布可能存在差异。
3. 梁的弯曲变形会导致正应力集中。
在梁的截面中心位置,正应力达到最大值。
因此,在设计和优化梁结构时,需要考虑正应力集中问题。
结论:本实验通过纯弯曲实验,研究了梁在弯曲过程中的正应力分布规律。
实验结果表明,梁在上表面受压,下表面受拉,且最大正应力出现在梁的截面中心位置。
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梁的纯弯曲正应力实验报告
梁的纯弯曲正应力实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过对实验材料进行纯弯曲加载,测量其正应力和弯曲角度,从而掌握材料在纯弯曲状态下的应力特性,并探究材料性能的影响因素。
二、实验原理
当梁在纯弯曲时,受到的载荷可以分解为一个弯矩和一个剪力。
由于实验中去除了外部作用力,剪力为零,因此我们只需要考虑弯矩作用下的应力情况。
在梁的截面上,由于受到弯曲,不同位置的应变不同,因此会形成不同大小的应力。
在正常情况下,当梁未发生破坏时,梁的内部应力呈线性分布,即受到的弯矩越大,所受到的应力也会相应增大。
三、实验设备
本实验所使用的设备包括:
1.纯弯曲实验台
2.测力仪
3.梁材料(一定长度的圆形钢管或方管)
四、实验步骤
1. 选择一段合适材质的梁进行实验。
2. 将梁固定在纯弯曲实验台上。
3. 在梁的一端加上一定荷载。
4. 通过测力仪测量在梁部位不同位置受到的正应力。
5. 在梁的另一端加上一定数量的荷载,并重复步骤4,记录正应力。
6. 重复以上操作,直到梁发生破坏。
五、实验结果
在实验过程中,我们记录了梁不同位置受到的正应力,并根据实验数据分析了不同弯矩下的应力分布曲线。
实验结果表明,在纯弯曲状态下,梁的内部应力呈线性分布,随着弯矩的增大,所受应力也会逐渐增大,直到梁发生破坏。
六、实验分析
根据实验结果,我们可以发现梁的性能会受到材料的影响。
不同的材料具有不同的弯曲特性,不同的性能和抗断性能。
而在实验中,我们也可以通过调整材料的材质和长度来控制弯曲的程度,从而控制梁的
应力分布和破坏点位置。
七、实验结论
本实验通过纯弯曲实验台对梁进行弯曲测试,得到了不同弯矩下的应力分布曲线。
实验结论表明,梁在纯弯曲状态下,其内部应力呈线性分布,随着弯矩的增大,所受应力也会逐渐增大,直到梁发生破坏。
同时,不同材质和长度的材料在弯曲状态下具有不同的弯曲特性和抗断性能。