纯弯曲实验

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梁的纯弯曲实验原理 -回复

梁的纯弯曲实验原理 -回复

梁的纯弯曲实验原理-回复
梁的纯弯曲实验是一种用来研究梁的弯曲特性的实验。

其原理基于以下几个假设:
1. 梁在受到外力作用时,内部各个截面上的纤维只发生纯弯曲,即纤维的伸长和压缩忽略不计,且梁材料具有良好的弹性行为。

2. 梁材料是均匀各向同性的,其性质在整个试验中保持不变。

基于以上假设,梁的纯弯曲实验采用以下步骤进行:
1. 在梁上施加一个或多个力,使其发生弯曲。

力的大小和位置视具体实验要求而定。

2. 在梁的中性轴上选取一个截面,测量该截面上的应力和应变。

可以通过张力计、应变计等设备进行测量。

3. 根据经典梁理论,计算出该截面上的弯矩和曲率。

4. 将所测得的数据绘制成应力-应变曲线、弯矩-曲率曲线等,以分析梁的弯曲性能,并得到梁的力学参数,如弹性模量、截面惯性矩等。

通过梁的纯弯曲实验,可以了解梁材料的弯曲刚度、变形特性以及承受弯曲载荷
的能力等。

这对于工程设计、材料选用等方面都有着重要的意义。

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。

纯弯曲正应力实验报告

纯弯曲正应力实验报告

纯弯曲正应力实验报告纯弯曲正应力实验报告引言:纯弯曲正应力实验是材料力学领域中的一项基础实验,通过对材料在受到纯弯曲力作用下的正应力分布进行测量和分析,可以了解材料的力学性能和变形特征。

本实验旨在通过对不同材料样本的纯弯曲正应力实验,探究材料的强度、韧性和变形能力。

实验目的:1. 了解纯弯曲正应力实验的原理和方法;2. 掌握纯弯曲正应力实验的操作技巧;3. 分析不同材料样本的正应力分布特点;4. 探究材料的强度、韧性和变形能力。

实验原理:纯弯曲正应力实验是通过施加一个纯弯曲力矩于材料上,使其产生弯曲变形。

在材料的中性轴附近,正应力呈线性分布,而在材料的表面,正应力最大。

根据材料的几何尺寸和应力分布,可以计算出材料的弯曲应力。

实验步骤:1. 准备不同材料样本,包括金属、塑料等;2. 将样本固定在弯曲试验机上,并调整试验机的参数,如加载速度、加载方式等;3. 施加纯弯曲力矩,记录下加载过程中的应变和应力数据;4. 根据实验数据,计算出材料的正应力分布和弯曲应力。

实验结果与分析:通过实验得到的数据,我们可以绘制出不同材料样本的正应力分布曲线。

根据曲线的变化特点,我们可以分析材料的强度、韧性和变形能力。

首先,正应力分布曲线的斜率表示了材料的强度。

斜率越大,说明材料的强度越高。

通过比较不同材料样本的斜率,我们可以评估材料的强度差异。

其次,正应力分布曲线的形状和曲线下的面积表示了材料的韧性。

曲线形状越平缓,说明材料的韧性越好。

曲线下的面积越大,表示材料的变形能力越高。

通过比较不同材料样本的曲线形状和曲线下的面积,我们可以评估材料的韧性和变形能力。

最后,我们还可以分析材料在不同加载条件下的正应力分布曲线。

通过比较不同加载速度、加载方式等对正应力分布曲线的影响,可以了解材料在不同应力条件下的变形特性。

结论:通过纯弯曲正应力实验,我们可以了解材料的强度、韧性和变形能力。

不同材料样本的正应力分布曲线可以反映材料的力学性能差异。

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。

纯弯曲正应力分布实验报告

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。

纯弯曲正应力分布规律实验数据

纯弯曲正应力分布规律实验数据

纯弯曲正应力分布规律实验数据一、实验介绍本次实验旨在研究纯弯曲情况下的正应力分布规律,通过测量和分析实验数据,探究不同材料和不同截面形状的试件在纯弯曲条件下的应力分布情况,为工程设计提供参考。

二、实验原理1. 纯弯曲概念纯弯曲是指杆件在外力作用下只发生弯曲变形而不发生拉伸或压缩变形的情况。

在纯弯曲状态下,杆件内部产生的应力是沿截面法线方向分布的。

2. 弹性模量弹性模量是材料抵抗变形能力的一个物理量,表示单位应力作用下单位长度物体产生的相对变形。

它是描述材料刚度大小的重要参数。

3. 截面惯性矩截面惯性矩是描述截面形状对于扭转刚度影响大小的一个物理量。

它越大,则说明该截面形状对于扭转刚度影响越小。

4. 应力公式在纯弯曲情况下,试件内部产生的正应力可以通过以下公式计算:σ = M*y/I其中,σ为正应力,M为弯矩,y为距离中心轴线的距离,I为截面惯性矩。

三、实验步骤1. 制备试件:根据实验要求制备不同材料和不同截面形状的试件。

2. 安装测力传感器:将测力传感器安装在试件上,用以测量试件受到的弯曲力和弯矩。

3. 进行弯曲试验:在实验机上进行弯曲试验,并记录下每个角度下试件受到的弯矩和变形量数据。

4. 计算应力分布:根据公式计算出每个角度下试件内部产生的正应力,并绘制出应力分布图。

5. 数据分析:对实验数据进行分析,探究不同材料和不同截面形状对于应力分布规律的影响。

四、实验数据与结果以下是本次实验得到的部分数据和结果:1. 材料为钢板,截面形状为圆形:弹性模量E = 2.1×10^11 Pa截面惯性矩I = πr^4/4其中r为半径。

通过计算得到该试件在不同角度下产生的正应力分布图如下:(插入图片)从图中可以看出,在圆形截面试件的弯曲过程中,试件内部产生的正应力沿截面法线方向分布,且最大值出现在距离中心轴线最远的位置。

此外,正应力随着距离中心轴线的距离增加而逐渐减小。

2. 材料为铝合金,截面形状为矩形:弹性模量E = 7.0×10^10 Pa截面惯性矩I = bh^3/12其中b为宽度,h为高度。

纯弯曲实验报告

纯弯曲实验报告

纯弯曲实验报告纯弯曲实验报告引言:纯弯曲是一种力学现象,指的是物体在受到力的作用下,发生弯曲变形而不产生拉伸或压缩。

它在工程设计和材料研究中具有重要的应用价值。

本实验旨在通过纯弯曲实验,探究不同材料在受力下的弯曲特性,并分析其力学行为。

实验设备与方法:本实验使用了一台弯曲试验机,以及不同材料的试样。

首先,将试样放置在弯曲试验机的支承上,然后通过加载装置施加一定的力矩,使试样发生弯曲。

在施加力矩的同时,使用应变计测量试样上的应变变化。

通过调整力矩的大小和测量应变的数值,可以得到不同材料的弯曲应力-应变曲线。

实验结果与分析:在实验过程中,我们选取了几种常见的材料进行测试,包括金属材料、塑料材料和木材。

通过实验数据的收集与分析,我们得到了它们的弯曲应力-应变曲线。

金属材料的弯曲应力-应变曲线呈现出线性的趋势,即在一定的应变范围内,应力与应变成正比。

这是因为金属材料的晶格结构具有较好的可塑性,能够在受力下发生塑性变形而不断延展。

然而,当应变超过一定范围时,金属材料会发生断裂,曲线开始下降。

这是由于材料内部的晶界滑移和位错运动被过大的应变所限制,导致材料的强度下降。

与金属材料相比,塑料材料的弯曲应力-应变曲线呈现出非线性的趋势。

在初始阶段,塑料材料的曲线斜率较大,说明其具有较高的刚性。

然而,随着应变的增加,曲线逐渐趋于平缓,说明塑料材料在受力下表现出较大的变形能力。

这是由于塑料材料的分子结构较为松散,能够在受力下发生更大的形变。

木材的弯曲应力-应变曲线与金属材料和塑料材料有所不同。

木材的曲线呈现出初始阶段的线性增长,然后逐渐趋于平缓。

这是由于木材的纤维结构具有较高的韧性,能够在受力下发生较大的变形。

然而,随着应变的增加,木材的强度逐渐降低,曲线下降。

这是由于木材的纤维结构在受力下会发生断裂,导致木材的强度下降。

结论:通过纯弯曲实验,我们对不同材料在受力下的弯曲特性有了更深入的了解。

金属材料具有较好的可塑性,能够在受力下发生塑性变形;塑料材料具有较大的变形能力,能够在受力下发生更大的形变;木材具有较高的韧性,能够在受力下发生较大的变形。

实验四 纯弯曲梁正应力实验参考资料

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。

纯弯曲正应力实验报告

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。

纯弯曲实验报告

纯弯曲实验报告

纯弯曲实验报告引言实验报告题目:“纯弯曲实验报告”,通过此次实验,对于纯弯曲力学行为进行探究,并对实验结果进行分析和总结。

纯弯曲是指横截面上只受到剪力和弯曲力的作用,不受轴力和扭矩的影响。

本次实验旨在研究纯弯曲情况下的构件弯曲变形规律和受力情况,进一步了解材料的力学性质。

实验设备和方法本次实验中,我们使用了一台压力机和一根长而细的杆件作为实验样品。

首先,固定杆件的一端并在另一端悬挂不同质量的物体,施加纯弯曲力。

通过改变悬挂在杆件上的物体质量和杆件长度,观察和测量弯曲变形的情况。

实验结果与分析在实验过程中,我们记录并观察到了以下现象和数据:1. 所有悬挂的物体质量都会引起杆件发生不同程度的弯曲。

随着悬挂物体质量的增加,杆件的弯曲程度也逐渐增加。

这与我们的预期相符。

2. 我们还发现,杆件的长度对其弯曲程度有着明显的影响。

对于相同的物体质量,较长的杆件的弯曲角度较小,而较短的杆件则弯曲程度更大。

这可以通过分析弯曲力矩的计算公式得到解释。

3. 在观察杆件的变形过程中,我们注意到变形并不是均匀的。

杆件的一侧发生了明显的伸张,而另一侧则发生了明显的压缩。

这是因为在纯弯曲状态下,杆件的顶部受到拉力,底部则受到压力。

这也是为什么杆件会发生弯曲的原因。

这些实验结果提供了我们对于纯弯曲的认识和了解,并进一步说明了力学中材料的弯曲性质。

实验结论通过本次实验,我们得出了以下结论:1. 在纯弯曲状态下,杆件上的应力和应变并不是均匀分布的,而是在不同截面上存在差异。

2. 杆件的长度对其弯曲程度有着重要的影响,较长的杆件弯曲程度较小,而较短的杆件则弯曲程度更大。

3. 纯弯曲状态下杆件上产生的应力和变形呈现出不对称的分布,一侧受拉一侧受压。

综上所述,我们的实验结果和分析表明,纯弯曲是一种重要的力学现象,在工程实践中具有广泛的应用。

深入研究纯弯曲的力学行为,有助于我们更好地理解和设计各种结构和材料,提高工程实践的质量和安全性。

展望尽管本次实验取得了一定的成果,但仍存在一些待解决的问题。

纯弯曲实验报告

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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。

纯弯曲实验报告

纯弯曲实验报告

纯弯曲实验报告
实验目的:
研究材料在受力情况下的弯曲行为,并探究弯曲过程中的应变分布规律。

实验原理:
在材料的弯曲过程中,外层受拉,内层受压。

首先,将材料放置在两个支撑点之间,施加外力使其弯曲。

在这个过程中,通过张应变计测量材料不同位置的应变值,从而得到材料的应变分布规律。

实验步骤:
1. 准备实验所需材料和仪器,包括张应变计、弯曲机、试样等。

2. 将试样放置在弯曲机上,固定好。

3. 在试样上设定合适的测量点,并在每个测量点上粘贴上张应变计。

4. 施加逐渐增加的外力,使试样发生弯曲。

5. 同时记录下每个测量点的应变值,随着外力的变化进行观测。

6. 当试样发生塑性变形或断裂时停止施加外力,并记录下此时的应变值。

实验数据处理:
1. 将实验中测量到的应变值按照位置绘制出应变-位置曲线。

2. 根据应变-位置曲线,分析应变分布规律,获得不同位置处
的应变值。

3. 计算出试验材料的弯曲强度、刚度等参数。

实验注意事项:
1. 实验过程中操作要细心,避免对仪器和试样造成损坏。

2. 实验结束后要将仪器和试样清理干净,保持实验区域整洁。

实验结果:
根据实验数据处理得到的应变-位置曲线,得出不同位置处的应变值。

根据这些数据可以分析材料的弯曲行为和性能参数。

纯弯曲实验

纯弯曲实验

纯弯曲实验指导一、 实验目的1、测定梁在纯弯曲时横截面上正应力的大小和分布规律;2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式;3、掌握电测法的基本原理。

二、实验仪器设备和工具1、XL3418组合实验台的纯弯曲梁实验装置2、XL2118系列力及应变综合参数测试仪3、游标卡尺、钢板尺三、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一点的正应力,计算公式为式中为M 弯矩,z I 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,如图1示:图1 应变片在梁中的位置zM y I σ=134 5梁的受力图为:实验可采用半桥单臂、公共补偿、多点测量法。

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i ε∆,依次求出各点的应力值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 及各应变片至中性层的距离y i ,见附表1;3、拟订加载方案。

先选取适当的初载荷0P (一般取0max 10%P P =左右),估算max P (该实验载荷范围max 4000P N ≤),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0P ,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i ε,直到最终载荷。

实验至少重复两次。

见附表2;7、做完实验后,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。

附表1 (试件相关参考数据) 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 mmi iE σε=∆附表2 (实验数据)五、实验结果处理1、实验值计算根据测得的各点应变值i ε求出应变增量平均值i ε∆,代入胡克定律计算各点的实验应力值,因6110μεε-=,所以各点实验应力计算:2、理论值计算 载荷增量 500P N ∆=弯矩增量 /231.25M P a N m ∆=∆=⋅ 各点理论值计算:3、绘出实验应力值和理论应力值的分布图分别以横坐标表示各测点的应力i σ和i σ理,以纵坐标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。

纯弯曲实验报告

纯弯曲实验报告

纯弯曲实验报告纯弯曲是一种力学试验方法,通常用于评估材料的弯曲刚度和弯曲强度。

本次实验旨在探究两种不同材料的弯曲性能,并分析其结果。

实验设计本次实验使用了两个不同材质的杆材进行测试。

第一个杆材采用了铝合金材料,长度为100cm,直径为1cm。

第二个杆材采用了无定形塑料材料,长度为100cm,直径为0.5cm。

在实验开始前,我们打开实验设备的电源并准备好测试仪器。

我们调整测试仪器的参数以适应我们所使用的材料,包括弯曲测试的速度和初始弯曲角度。

一切准备就绪后,我们将第一个杆材放入实验装置并进行第一轮弯曲测试。

我们记录了此次测试的弯曲载荷和弯曲程度。

接着,我们继续进行第二轮弯曲测试,直到达到极限载荷。

在此过程中,我们还记录了杆材的弯曲程度和载荷大小。

同样,我们对第二个杆材也进行了此次实验的全部步骤,并记录相应数据。

实验结果我们用实验数据绘制了载荷-弯曲变形曲线,并进行了一些计算。

首先,我们计算了弯曲刚度,即载荷与弯曲程度之比。

然后,我们计算了每个杆材的最大弯曲载荷和最大弯曲程度。

从实验数据和图表中可以看出,铝合金杆材的弯曲刚度远高于无定形塑料杆材。

这表明铝合金杆材在受到载荷时可以更好地保持强度和稳定性。

此外,铝合金杆材的最大弯曲载荷也比无定形塑料杆材高得多,即使受到相同的弯曲程度,铝合金杆材仍能够继续承受更大的载荷。

结论本次纯弯曲实验表明,铝合金杆材在弯曲测试中表现出更高的刚度和更高的弯曲载荷。

这意味着铝合金杆材对承受弯曲载荷时能够保持更好的形状和稳定性。

无定形塑料杆材的弯曲刚度较低,更容易形变,并且其弯曲载荷较小。

实验中采用的测试方法和参数可以用于评估各种材料的弯曲性能,并为材料选择和设计提供有用的指导。

最后,我们需要指出,本次实验并非杆材在实际应用中所处的环境,故实验结果所表现的杆材弯曲性能与实际环境可能会有所不同。

因此,在实际设计中,需要考虑到实际环境、应用载荷、材料因素等多方面因素。

纯弯曲梁实验

纯弯曲梁实验

实验二:纯弯曲梁实验
一、实验目的:
1、测定梁在纯弯曲时某一截面上的应力及其分布情况。

2、实验结果与理论值比较,验证弯曲正应力公式σ=My/I z 的正确性。

3、测定泊松比μ。

二、实验设备:
材料力学多功能实验台、纯弯曲梁 三、实验原理
本实验采用逐级等量加载的方法加载,每次增加等量的载荷⊿P ,测定各点
相应的应变增量一次,即:初载荷为零,最大载荷为4kN ,等量增加的载荷⊿P 为500N 。

分别取应变增量的平均值(修正后的值),求出各点应力增量的平
均值。

四、实验内容与步骤
1. 确认纯弯梁截面宽度 b=20mm,高度 h=40mm,载荷作用点到梁两侧支点距离c=100mm 。

2. 将传感器连接到BZ 2208-A 测力部分的信号输入端,将梁上应变片的公共线接至应变仪任意通道的A 端子上,其它接至相应序号通道的B 端子上,公共补偿片接在公共补偿端子上。

检查并纪录各测点的顺序。

3. 打开仪器,设置仪器的参数,测力仪的量程和灵敏度设为传感器量程、灵敏度。

4. 本实验取初始载荷P 0=0.5KN (500N ),P max =2.5KN(2500N),ΔP=0.5KN(500N),以后每增加载荷500N ,记录应变读数εi ,共加载五级,然后卸载。

再重复测量,共测三次。

取数值较好的一组,记录到数据列表中。

5. 实验完毕,卸载。

实验台和仪器恢复原状。

五、 实验报告

ε∆实
σ∆
表1 测点位置
表2 实验记录
六、实验结论
的正确性实验结果与理论值比较,验证弯曲正应力公式σ=My/I
z。

纯弯曲实验报告

纯弯曲实验报告

纯弯曲实验报告page 1 of 10 page 2 of 10 page 3 of 10 page 4 of 10 page 5 of 10篇二:弯曲实验报告弯曲实验报告材成1105班 3111605529 张香陈一、实验目的测试和了解材料的弯曲角度、机械性能、相对弯曲半径及校正弯曲时的单位压力等因素对弯曲角的影响及规律。

二、实验原理坯料在模具内进行弯曲时,靠近凸模的内层金属和远离凸模的外层金属产生了弹—塑性变。

但板料中性层附近的一定范围内,却处于纯弹性变形阶段。

因此,弯曲变形一结束,弯曲件由模中取出的同时伴随着一定的内外层纤维的弹性恢复。

这一弹性恢复使它的弯曲角与弯曲半径发生了改变。

因此弯曲件的形状的尺寸和弯曲模的形状尺寸存在差异。

二者形状尺寸上的差异用回弹角来表示。

本实验主要研究影响回弹角大小的各因素。

三、实验设备及模具(1)工具:弯曲角为90度的压弯模一套,配有r=0.1、0.4、0.8、2、4五种不同半径的凸模各一个。

刚字头,万能角度尺,半径样板和尺卡。

(2)设备:曲柄压力机(3)试件:08钢板(不同厚度),铝板(不同厚度),尺寸规格为52x14mm,纤维方向不同四、实验步骤1.研究弯曲件材料的机械性能,弯曲角度和相对弯曲半径等回弹角度的影响。

实验时利用90度弯曲角度分别配有五种不同的弯曲半径的弯模,对尺寸规格相同的试件进行弯曲,并和不同的弯曲半径各压制多件。

对不同弯曲半径的试件压成后需要打上字头0.1、0.4、0.8、2、4等,以示区别。

最后,按下表要求测量和计算。

填写好各项内容。

五、数据处理(t/mm)试件尺寸:52x14mm弯曲后的试样如下图所示δθ=f(r凸/t)曲线如下图所示分析讨论:分析相对弯曲半径,弯曲角度及材料机械性能对回弹角的影响。

答:相对弯曲半径越小,弯曲的变形程度越大,塑性变形在总变形中所占比重越大,因此卸载后回弹随相对弯曲半径的减小而减小,因而回弹越小。

相对弯曲半径越大,弯曲的变形程度越小,但材料断面中心部分会出现很大的弹性区,因而回弹越大;弯曲角度越大,表明变形区的长度越长,故回弹的积累值越大,其回弹角越大;材料的屈模比越大,则回弹越大。

材料力学实验纯弯曲电测实验注意事项

材料力学实验纯弯曲电测实验注意事项

材料力学实验纯弯曲电测实验注意事项
材料力学实验中的纯弯曲电测实验是一项非常重要的实验,这是一些注意事项:
1. 实验前要检查实验设备是否正常,确保电路接线正确,并进行必要的校准。

2. 实验时要注意安全,穿戴好实验服装和安全帽等防护设备,不要触摸裸露的导体或电路。

3. 实验中要按照实验手册中给出的步骤进行实验,严格遵守操作规程。

4. 实验时要保持实验环境的干净整洁,不要将杂物放在电路或测试设备上。

5. 实验结束后要对实验设备进行清洁和消毒,拆除电路和导线,关掉电源。

6. 在实验过程中要注意保护环境,不要随意丢弃实验用品或污染实验环境。

7. 实验数据及记录要认真记录,及时整理分析,检查数据的准确性和完整性。

8. 在实验中发现问题要及时向指导老师汇报,共同解决实验中出现的问题。

9. 实验结束后要将实验室清理干净,并恢复原状,为下一次实验做好准备。

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纯弯曲梁横截面上正应力的测定
[实验目的]
1、测定矩形截面直梁在纯弯曲时,横截面上正应力的分布规律,并与理论计算结果进行比较,以验证直梁纯弯曲时的正应力计算公式。

2、掌握单向应力状态下的电测应力方法。

3、进一步学习电测法的多点测量技术,熟练掌握应变仪的使用方法。

4、学习用列表法处理数据。

[实验仪器设备和工具]
静态电阻应变仪、实现梁纯弯曲的加载装置、待测矩形截面直梁(已贴好应变计)、螺丝刀、水平仪(也可能不需要)等。

[实验原理]
1、理论依据
由材料力学知识可知,直梁在纯弯曲变形时,梁横截面上的正应力沿高度的变化可按下式计算:
y M σz
I =
(1) 式中,M 为作用在梁横截面上的弯矩,本实验中M = F ∙a /2;I z 为梁的横截面对其中
性轴的惯性矩,本实验中I z = bh 3
/12;y 为所测点到中性轴的距离,本实验中y = 0、±h /4、±h /2。

那么,与外力增量Δ F 相应的应力增量为: y a F σz
L 2I ΔΔ⋅=
(2) 此即为测试梁横截面上正应力分布的理论计算公式。

由于纯弯曲梁的各层纤维之间无相互挤压,故可根据单向胡克定律可知,各测点的实验应力值为:
c c εσ⋅=E (3) 式中,σc 为由实验测得的应力值;E 为测试梁所用材料的弹性模量;εc 为弯曲梁在外力F 作用下各测点处相应应变的测得值。

根据(3)式可知,与外力增量Δ F 相应的实测应力增量为: c c εσ∆⋅=∆E (4) 此即测试梁横截面上正应力分布的实测应力计算公式,其中Δεc 为测点处与外力增量Δ F 相对应的应变增量测得值。

2、加载装置与直梁纯弯曲变形的实现
直梁在平面弯曲时横截面上的正应力计算公式(1)是建立在纯弯曲的基础上导
出的,因此实验需要设计一纯弯曲加载装置。

我们可以通过辅助梁等形式实现直梁中段的纯弯曲变形(如采用图1所示的一种加载形式,或其它辅助梁的加载方式)。

在此仅以图2所示的实验装置及加载方式来说明如何保证使梁发生纯弯曲变形。

该装置通过副梁7、杠杆 5、砝码2及其结构的对称性实现梁4中段的纯弯曲变形;其上有水平基准面3,藉以四个地角螺丝1可以使梁4放置水平(利用水平仪将水平基准面调至水平,梁也就水平了);加载杠杆5的支点6为刀口形式,可以保证在实验过程中杠杆比不变,载荷恒定;而载荷作用线的位置可以通过两根拉杆9的松紧螺母10进行调整,以实现平面弯曲。

3、应变计的布置 为了测定梁横截面上的应力分布规律,在梁的一个侧面沿不同高度、平行于梁轴线均匀的布置一组应变计(如图1所示,在梁中央部位处等间距的布贴了五个应变计),以测出该截面处各点纵向纤维的线应
变增量,从而可确定该横截
图2 实验装置示意图
图中:a =130 mm ,L =140 mm ,b =18 mm ,h =36 mm ,E=70 GPa
图中:a =150 mm ,L =150 mm ,b =20 mm ,h =40 mm ,E=210 GP a
图1 梁的结构、尺寸、加载方式及测点布置示意图
面上的应变分布规律;再由(4)式计算出各点处相应的应力增量值,即可得出该横截面上的应力分布规律。

把通过实测、计算得到的各测点处的实验应力增量Δσc 与由理论公式(2)算出的理论应力增量ΔσL 进行比较,从而验证弯曲正应力计算公式(1)的正确性。

本实验所用梁的结构、尺寸及贴片方式如图1所示。

4、组桥方法 如图3所示,采用1/4桥连接、公共补偿、多同时测量的方法进行逐点测试。

[实验步骤]
1、调整实验台,使测试梁中部大致满足纯弯曲变形的条件。

2、按组桥方式联接测试电路(注意各测点的编号,清楚测点编号与桥路编号的关系;在连接桥路时,所用桥路宜连续选用)。

3、检查、调节应变仪
检查线路联接是否正确牢固,在确认无误后接通应变仪电源,打开应变仪面板上的电源开关,并进行必要的设置和调节(注意:一定要按仪器使用规范进行),使仪器进入正常工作状态。

4、调整加载均衡,确保测试梁中断为纯弯曲变形
将应变仪上联接3测点(见图1)的分电桥进行初调(调零或调为一个便于加减的数),然后加一初载荷,根据其变化量的大小对加载装置进行调整,以改变外加载荷合力作用线的位置,以实现平面弯曲;卸除初载荷,进行实验。

5、进行测试
对各测点的分电桥逐个进行初始调节(调为零或一个便于加减的数),待全部调完后返回来逐桥记下其初始读数(记在草纸上,此时应观察片刻——10秒钟左右,仪器示数不应有大于±1的变化);然后加上要求的载荷量,读记各测点在载荷Δ F 作用下的应变增量Δε(各测点此时的读数减去其初始读数,注意应等片刻待数据稳定后再读数);最后卸除载荷。

同样方法,重复测量三次求平均;并记录试样尺寸及其它相关数据。

6、测量结果核验
先将测量结果交指导教师核验,经确认合格后再关闭仪器电源开关,拆除电路联线,清理仪器设备并归整复原,然后把实验测得的数据填入实验报告的相应表格中,请指导教师验收签字,并经同意后方可离开实验室。

7、应变值修正:对测得的应变增量按公式:i y i K
K εε∆=
∆进行修正。

8、进行数据处理 根据(2)、(4)式分别计算各测点的理论应力增量ΔσL 和测量应力增量Δ σc 及其相对误差: 相对误差100ΔΔΔ⨯-=
L
c
L σσσ%
图3 组桥方式示意图
在此相对误差取两位有效数字(注:①此处是将理论值作为真值来看待;②由于第3测点的ΔσL= 0而不计算其误差)。

9、书写实验报告:写出完整的实验报告(原始数据必须有指导教师的签字,否则无效效,要扣除相应的分数)。

[实验数据记录]
表1、应变增量的测定单位:×10- 6
表2、相关尺寸及常数试样编号:
[注意事项]
(参阅本实验内容和实验9、10,自己进行归结)
[实验数据处理]
表3、实验数据处理
[思考题]
1、两个材料不同、几何尺寸及受载情况完全相同的梁,在同一位置处测得的应变是否相同?应力呢?为什么?
2、由理论计算出来的ΔσL与实际测量出来的Δσc之间的误差主要是何原因产生的?。

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