等强度梁应变测定实验
等强度梁应变测定实验报告

等强度梁应变测定实验报告引言在现代工程中,强度是一个非常重要的指标。
为了确保结构的安全性能,通常需要对材料的强度进行测试。
等强度梁应变测定实验是一种常见的测试方法,本文将详细介绍此实验的过程和结果。
实验原理等强度梁应变测定实验是一种基于弹性理论的测试方法。
根据弹性理论,材料的弹性模量可以通过测量材料的应变和应力来计算。
等强度梁应变测定实验是一种间接测量弹性模量的方法,它通过测量等强度梁的挠度来计算弹性模量。
实验步骤1.制备等强度梁我们使用了两种不同的材料:钢和铝。
我们首先将这两种材料切成相同的长度,然后将它们固定在同一支架上,使它们两端平齐。
这样就制备了一个等强度梁。
2.测量等强度梁的挠度我们将等强度梁放置在两个支架之间,并在中间的位置上放置一个测量器。
测量器可以测量等强度梁在受力下的挠度。
我们采用了钢尺来确定挠度的大小。
3.记录应变和应力我们测量了等强度梁的挠度,并使用公式计算了每个材料的应变。
我们还通过施加不同的重量来测量等强度梁的应力,并将结果记录在实验记录表中。
4.计算弹性模量我们使用公式将应变和应力转化为弹性模量。
对于钢和铝,我们得到了不同的弹性模量。
这些结果可以用来比较这两种材料的强度。
实验结果我们得到了以下结果:钢的弹性模量:2.1×1011 N/m2铝的弹性模量:7.0×1010 N/m2这些结果表明,钢比铝更强。
这是因为钢的弹性模量比铝大。
这意味着,在相同的应力下,钢比铝更难弯曲或变形。
结论等强度梁应变测定实验是一种非常有用的测试方法,可以用来比较不同材料的强度。
我们的实验结果表明,钢比铝更强。
这是因为钢的弹性模量比铝大。
这个实验可以帮助工程师和设计师选择合适的材料,以确保结构的安全性能。
等强度梁试验的实验总结

等强度梁试验的实验总结等强度梁试验是一种常用的结构力学试验方法,通过对一定材料的不同梁进行加载,并在加载过程中测量相应的应变和应力,从而对材料的力学性能进行评估和分析。
以下是等强度梁试验的实验总结:1. 实验目的- 评估材料的力学性能,如弹性模量、屈服强度和断裂强度等。
- 研究材料在不同加载条件下的变形和破坏行为。
- 对比不同材料的力学性能,选择合适的材料用于结构设计或工程应用。
2. 实验装置- 弯曲加载装置,用于加载不同弯矩。
- 测量装置,如应变计和力传感器,用于测量弯曲过程中的应变和力。
- 数据采集系统,用于记录和分析实验数据。
3. 实验步骤- 准备不同尺寸和材料的梁样品。
- 将梁样品放置在弯曲加载装置上。
- 以一定速率加载梁样品,记录加载过程中的应变和力。
- 绘制应力-应变曲线,分析梁样品的力学性能。
- 观察梁样品的变形和破坏形态,研究材料的力学行为。
4. 实验结果与讨论- 根据应力-应变曲线,计算材料的弹性模量、屈服强度和断裂强度等力学性能指标。
- 分析不同材料的性能差异,了解材料的强度和韧性特性。
- 讨论梁样品的变形和破坏形态,了解材料的破坏机制和变形特点。
5. 结论- 总结不同材料的力学性能差异,可以根据实验结果进行材料选择或工程设计。
- 分析材料的破坏机制和变形特点,为结构的设计和改进提供参考。
6. 实验注意事项- 样品制备要精确,尺寸和几何形状要符合要求。
- 实验装置要稳定,加载过程要控制在合适的速率和范围内。
- 数据采集要准确,测量误差要尽量减小。
通过等强度梁试验,可以对材料的力学性能进行评估和分析,为结构设计和工程应用提供科学依据。
等强度梁应变测定实验桥路变换接线实验

等强度梁应变测定实验桥路变换接线实验一、实验目的1.了解用电阻应变片测量应变的原理;2.进行电阻应变仪的操作练习,熟悉用半桥接线法和全桥接线法测量应变;3.熟悉测量电桥的应用,掌握应变片在测量电桥中的各种接线方法。
4.测量等强度梁的主应力。
二、实验仪器和设备1.TS3860型静态数字应变仪一台;2.多功能组合实验装置一台;3.等强度实验梁一根;4.温度补偿块一块。
三、实验原理和方法桥路变换接线实验是在等强度实验梁上进行。
它是由旋转支架、等强度梁、砝码等组成。
等强度梁材料为高强度铝合金,弹性模量E =70GN/m 2。
在梁的上、下表面沿轴向各粘贴两个应变片,如图4-1所示。
mm厚度:5mm图4-1 等强度实验梁在图4-2的测量电桥中,若在四个桥臂上接入规格相同的电阻应变片,它们的电阻值为R ,灵敏系数为K 。
当构件变形后,各桥臂电阻的变化分别为ΔR 1、、ΔR 2、ΔR 3、ΔR 4,它们所感受的应变相应为ε1、ε2、ε3、ε4,则BD 端的输出电压由式(4-1)给出RR R R R R R R U U 4321AC BD (4∆+∆-∆-∆= k AC 4321AC 4)(4εεεεεK U K U =+--=(4-1) 由此可得应变仪的读数应变,按式(4-1)为εD =ε1+ε2+ε3+ε4在实验中采用了六种不同的接线方式,但其读数应变与被测点应变间的关系均可按上 式进行分析。
四、实验步骤1.单臂测量采用半桥接线法,测量等强度梁上四个应变片的应变值。
将等强度梁上每一个应变片分别接在应变仪不同通道的接线柱A 、B 上,补偿块上的温度补偿应变片接在应变仪的接线柱B、C上,并使应变仪处于半桥测量状态。
TS3860型静态数字应变仪的操作步骤参见TS3860型静态数字应变仪使用说明书。
载荷为零时,将应变仪预调平衡,然后按每级载荷 2.02N (206g)逐级加载至8.08N(824.2g)(砝码每块206g),多功能组合实验装置的操作步骤参见NH—3型多功能组合实验装置说明书。
等强度梁静应变测试及分析
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目录1、设计背景 (1)2、设计目的...................................... .................. ......... . (2)3、仪器参数 (3)4、应变片的粘贴 (13)5、实验步骤 (14)6、实验过程 (15)7、实验数据及分析 (16)8、心得体会 (19)第一章设计背景静态应变测试主要用于工程实验应力分析,基于应变计测量结构上任意点的变形和应力,完成全桥、半桥、单臂公共补偿状态的静态应力-应变多点巡回检测。
这种方法在机械设备、工程结构、教学科研等领域广泛应用。
在机械工业中,它可用于测量透平叶片、锅炉结构或内燃机汽缸的应力等。
应变仪上如果配有相应的传感器,还可以测量力、质量、压力、位移、扭矩、振动、速度和加速度等物理量及其动态变化过程,也可用作非破坏性的应变测量和检查。
第二章设计目的在大学里的基础课程里,我们分别学习了材料力学、传感器等基础课程,但是在此之前,我们都是在算理论上的数据,缺乏如何将这些知识综合应用于解决实际问题的能力。
所以本次课程设计的目的有以下几点:1.加深对材料力学、传感器、测控电路等课程知识的理解2.将理论知识与实际问题相结合,增强解决实际问题的能力3.以此为契机,为将来的毕业设计做好相关知识准备第三章仪器参数3.1仪器介绍DH3818静态应变测试系统由数据采集箱、微型计算机及支持软件组成。
可自动、准确、可靠、快速测量大型结构、模型及材料应力试验中多点的静态应变力值。
广泛应用于机械制造、土木工程、桥梁建设、航空航天、国防工业、交通运输等领域。
若配接适当的应变式传感器,也可对多点静态的力、压力、扭矩、位移、温度等物理量进行测量。
3.2仪器参数指标1.测量点数:每台静态应变测量仪最多可测10点每台计算机控制一台静态应变测量仪2.程控状态下采样速率:10测点/秒3.测试应变范围:±19999με4.分辨率:1με5.系统不确定度:小于0.5%±3με(程控状态)6.零漂:≤4με/2h(程控状态)7.自动平衡范围:±15000με,灵敏度系数K=2,120欧应变电阻值误差的1.5%8.测量结果修正系数范围0.0000~9.9999(手动状态)3.3工作原理测量原理:以1/4桥、1120欧桥臂电阻为例对测量原理加以说明。
等强度梁实验

实验一:等强度梁实验一、实验目的:1、验证变截面等强度实验2、掌握用等强度梁标定灵敏度的方法3、学习静态电阻应变仪的使用方法二、实验设备:材料力学多功能实验台、等强度梁三、实验原理利用电阻应变片测定构件的表面应变,再根据应变—应力关系(即电阻-应变效应)确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。
这种方法是以粘贴在被测构件表面上的电阻应变片作为传感元件,当构件变形时,电阻应变片的电阻值将发生相应的变化,利用电阻应变仪将此电阻值的变化测定出来,并换算成应变值或输出与此应变值成正比的电压(或电流)信号,由记录仪记录下来,就可得到所测定的应变或应力。
四、实验内容与步骤1.把等强度梁安装于实验台上,注意加载点要位于等强度梁的轴对称中心。
2.将传感器连接到BZ2208-A测力部分的信号输入端,将梁上应变片的导线分别接至应变仪任1-3通道的A、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。
4.本实验取初始载荷P0=20N,P max=100N,ΔP=20N,以后每增加载荷20N,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.未知灵敏度的应变片的简单标定:沿等强度梁的中心轴线方向粘贴未知灵敏度的应变片,焊接引出导线并将引出导线接4通道的A、B端子,重复以上3.4 步。
6.实验完毕,卸载。
实验台和仪器恢复原状。
五、实验报告六、实验结论1、验证变截面等强度实验2、掌握用等强度梁标定灵敏度的方法3、学习静态电阻应变仪的使用方法。
等强度梁应变测定实验
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等强度梁应变测定实验等强度梁应变测定实验SQ1001804A004 李扬⼀.实验⽬的1.熟练掌握电阻应变⽚测量应变的原理;2.熟练掌握本型号电阻应变仪的使⽤,掌握多点测量⽅法;3.测定等强度梁上已粘贴应变⽚处的应变,验证等强度梁各横截⾯上应变(应⼒)相等。
⼆.实验仪器和设备1. YJ-4501A/SZ 静态数字电阻应变仪;2. 等强度梁实验装置⼀台;3. 温度补偿块⼀块。
三.实验原理和⽅法等强度梁实验装置如图1所⽰,图中1为等强度梁座体,2为等强度梁,3为等强度梁上下表⾯粘贴的四⽚应变⽚,4为加载砝码(有5个砝码,每个200克),5为⽔平调节螺钉,6为⽔平仪,7为磁性表座和百分表。
等强度梁的变形由砝码4加载产⽣。
等强度梁材料为⾼强度铝合⾦,其弹性模量272m GN E =。
等强度梁尺⼨见图2。
图1图2等强度梁表⾯应⼒计算公式为 ()()x W x M =σ, ()()62h x b x W =四.实验步骤1.采⽤多点单臂半桥接线法,将等强度梁上四个应变⽚分别接在应变仪背⾯1~ 4通道的接线柱A、B上,补偿块上的应变⽚接在接线柱B、C上(见图3)。
2.载荷为零时,按顺序将应变仪每个通道的初始显⽰应变置零,然后按每级200克逐级加载⾄1000克,记录各级载荷作⽤下的读数应变。
3. 反复做三遍。
电桥多点接线原理应变仪上多点测量接法图3五.实验结果处理1.以表格形式处理实验结果,根据实验数据计算各测点1000g载荷作⽤下的实验应⼒值,并计算出理论应⼒值;计算实验应⼒值与理论应⼒值的相对误差。
2.⽐较实验值与理论值,理论上等强度梁各横截⾯上应变(应⼒)应相等。
3.计算任意⼀⽚应变⽚测量的线性度和重复性。
实验数据记录和结果处理参考表相对误差指:%100理论应变值理论应变值实验应变值表1应变载荷(g)R1(µε)R2(µε)1 2 3 平均 1 2 3 平均0 -1 0 0 -0.3 0 0 -1 -0.3200 81 83 81 81.7 -82 -82 -83 -82.3400 161 163 162 162 -164 -163 -164 -163.7600 242 243 243 242.7 -245 -245 -246 -245.3800 322 324 325 323.7 -327 -327 -328 -327.31000 402 403 406 403.7 -408 -409 -408 -408.3续表1表2R1的线性度:%8.1%100*35.4257.40335.425=-重复性:75.1266.216.165.121.84.33.0222222=+++++六.思考题1.本实验中对应变⽚的栅长尺⼨有⽆要求?为什么?有要求。
等强度梁应变测定实验

Δ R 3 、Δ R 4 它 们 所 感 受 的 应 变 相 应 为 ε 1 、ε 2 、ε 3 、ε 4 ,则 BD 端 的 输 出 电 压 U BD 为
U
BD
=
U
AC
4
ΔR3 U AC K ΔR2 ΔR4 ⎞ ⎛ Δ R1 − − + ⎜ ⎟ = R R R R 4 ⎝ ⎠
(ε 1
− ε
2
− ε
电桥多点接线原理 图4 2. 双 臂 半 桥 测 量
应变仪上多点测量接法
采 用 半 桥 接 线 法 。取 等 强 度 梁 上 、下 表 面 各 一 片 应 变 片 ,在 应 变 仪 上 选 一 通 道 , 按 图 5a 接 至 接 线 柱 A 、 B 和 B 、 C 上 , 然 后 进 行 实 验 , 实 验 步 骤 同 1 ( b ) 。 3. 相 对 两 臂 全 桥 测 量 采 用 全 桥 接 线 法 。取 等 强 度 梁 上 表 面( 或 下 表 面 )两 片 应 变 片 ,在 应 变 仪 上 选 一 通 道 , 按 图 5b 接 至 接 线 柱 A 、 B 和 C 、 D 上 , 再 把 两 个 补 偿 应 变 片 接 到 B 、 C 和 A、 D 上 , 然 后 进 行 实 验 , 实 验 步 骤 同 1( b) 。 4. 四 臂 全 桥 测 量 采 用 全 桥 接 线 法 。 取 等 强 度 梁 上 的 四 片 应 变 片 , 在 应 变 仪 上 选 一 通 道 按 图 5c 接 至 接 线 柱 A、 B、 C、 D 上 , 然 后 进 行 实 验 , 实 验 步 骤 同 1( b) 。 5. 串 联 双 臂 半 桥 测 量
二、实验仪器和设备
1. 2. 3. YJ-4501A/SZ 静 态 数 字 电 阻 应 变 仪 ; 等强度梁实验装置一台; 温度补偿块一块。
等强度梁校核实验报告

等强度梁校核实验报告姓名余开学学号406013616003 专业力学日期2016.12.6指导老师兰志文一、实验目的:1.认识等强度梁的原理和概念;2.学会通过应变实验校核等强度梁;3.增强实验动手能力。
二、实验设备:1.微机控制电子万能试验机;2.静态电阻应变仪;3.游标卡尺;4.钢尺。
三、实验原理:图1等强度梁:每个截面上的最大正应力都达到材料的容许应力的梁。
设梁截面为矩形且高度=h 常数,由强度条件[]σσ≤=)()(max x W x M式中 2)(61)(21)(h x b x W Fx x M ==得到 []x hFx b 23)(σ=即得到截面的宽度)(x b 与x 成正比。
实验方法:根据胡克定律EE σεεσ== 所以等强度梁在同一个荷载上,每个截面上的轴向应变应该相等,即反映到应变仪上相应通道的值相同。
四、实验步骤:1.试件准备。
按照黏贴应变片和等强度梁实验的要求,黏贴好应变片。
测量试件尺寸和各个测点到加载点的距离。
2.接通应变仪电源,将等强度梁上所测各点的应变片和温度补偿片按1/4桥接线法接通应变仪,并调整好仪器。
3.试验加载。
编制试验方案,开始试验,记录相应的应变数据。
4.完成全部试验后,卸载荷载,关闭仪器设备电源。
整理试验现场。
五、实验数据记录与处理:表1.试件原始尺寸(mm )24.3830.4436.90E=200GPa图2理论值计算原理:假设试件是等强度梁,则在同一个F 作用下在变截面段各个截面的最大应力值相等,且等于m 截面的最大应力值。
即 FEbh aE bh Fa E m n nm 223621====σεσσ 其中GPa E mm h mm b mma 200;32.16;00.15;00.19====根据数据对比,误差太大,可能是我们选取的力作用点不合适,需要调整a 的大小。
根据等强度梁原理,kx x h Fx b ==23)(σ根据表1,可以算出实际试件变截面斜率084.01975215238.241=--=k由图2,在n 截面⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+=2)(6)()(212x b y h x b a x F n σ 得m mb b x a b y bh Fa h a x F y m m n n 00.15223)(322=+=∴==+=其中且σσσσ所以得到等强度梁变截面的直线方程理论斜率a b k 22=只有当K1=K2,确定a 的值,测试的数据才满足等强度梁。
等强度梁应变测定实验报告

等强度梁应变测定实验报告实验目的:本实验旨在通过等强度梁应变测定法来测定材料的弹性模量和泊松比,并掌握等强度梁应变测定法的基本原理和操作方法。
实验原理:等强度梁应变测定法是一种常用的材料力学性能测试方法。
该方法通过将试样制成两根长度相等、截面积相等、但不同宽度和厚度的梁,分别加在两个支座上,然后在中间加压,使其产生弯曲变形,从而测定材料的弹性模量和泊松比。
实验步骤:1. 制备试样:选取同一种材料制成两根长度相等、截面积相等、但不同宽度和厚度的梁。
2. 安装支座:将两个支座固定在水平工作台上,并使其距离相等。
3. 安装试样:将两根试样分别放在两个支座上,并调整好它们与水平面垂直。
4. 加载试样:使用加载机器对试样进行加载,使其产生弯曲变形,并记录下每次加载时的载荷值和对应的挠度值。
5. 计算结果:根据所得到的载荷值和挠度值,计算出材料的弹性模量和泊松比。
实验结果:通过等强度梁应变测定法,我们测得了试样的载荷-挠度曲线,根据该曲线可以计算出材料的弹性模量和泊松比。
具体计算方法如下:1. 弹性模量E的计算:根据试样受力状态下的几何关系,可以得到以下公式:E = (4 * L^3 * F) / (w * d * δ)其中,L为试样长度,F为加载时所施加的力值,w和d分别为两个试样梁的宽度和厚度,δ为试样在加载时所产生的挠度。
2. 泊松比v的计算:根据试样受力状态下的几何关系,可以得到以下公式:v = (δ / h) / (ΔL / L)其中,h为试样厚度,ΔL为两个支座之间距离发生变化时对应的长度变化。
实验结论:通过等强度梁应变测定法测定出了该材料在给定条件下的弹性模量和泊松比。
这些数据可以用于评估该材料在实际使用中所承受的负荷,并指导工程设计和材料选择。
同时,本实验还使我们了解了等强度梁应变测定法的基本原理和操作方法,为今后进行类似实验提供了基础知识。
等强度梁动态应变测量
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3、组桥方式
3、组桥方式
3、组桥方式
等强度梁动态应变测量
四、试验步骤
(1)连接各仪器(此项内容必须在仪器断电状态下进行)。 (2)根据实验需要按图4接桥方式将应变片和补偿片接入电桥。 (3)打开计算机电源,然后打开DH3817电源,运行DH3817控制软件。 (4)参照软件帮助文件,设置桥路参数及满度值,平衡并清零。 (5)根据信号频率,设置采样速率。 (6)参照软件帮助文件完成采样、暂停、停止采样及信号处理等功能。
等强度梁动态应变测量
一、实验目的
1、记录动态应变曲线,测量最大、最小应变和应变频率 。 2、学习掌握动态应变的基本测量和分析方法。
二、实验仪器
1、贴好应变片的等强度梁及补偿快。 2、动静态电阻应变仪。 3、信号放大器。 4、电磁激振器。
等强度梁动态应变测量
三、试验原理 1.试验装置——等强度梁
应变片1.3
激 应变片2.4 振 器 动 态 电 阻 应 变 仪 电 子 计 算 机
信号发生器、功率放大器
几 及 激 激 振 器 激
三、试验原理
1.试验装置——DH3817动静态电阻应变仪面板
2.试验方法
调节信号发生器的频率和幅度旋扭可输出一频率、幅度可变的正弦信号,经功率放大器放大后送电磁激振器, 电磁激振器产生一正弦规律的电磁力作用于梁的自由端垂直方向上,此时梁上应变的变化亦按正弦规律发生变化, 其频率与信号源频率相同,当信号频率接近梁的固有频率时梁会发生共振,此时梁发试验报告 1、根据记录或显示绘制出应变曲线,求出等 强度梁在共振时的最大和最小应变值及其应 变频率。 2、讨论动、静态应变测量的区别,动态应变 测量有哪些特点。
等强度梁实验报告
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等强度梁实验报告一、实验目的本实验旨在通过等强度梁实验,了解等强度梁的基本原理和应用,通过实际操作和测量,掌握等强度梁的设计和制作方法,加深对材料力学性能的理解。
二、实验原理等强度梁是一种特殊类型的梁,其最大弯曲应力沿整个梁的长度保持恒定。
等强度梁的特点在于其横截面随着弯矩的增大而逐渐减小,以保持恒定的最大弯曲应力。
等强度梁的设计和制作过程中需要充分考虑材料的力学性能,并利用材料的特性来实现最佳的承载能力和最轻的质量。
本实验将通过制作等强度梁,验证其原理并测试其承载能力。
三、实验材料和设备1. 材料:铝合金、钢丝、环氧树脂等;2. 设备:钢丝绳、滑轮、砝码、支架、测力计、尺子等。
四、实验步骤1. 准备材料:根据等强度梁的设计要求,选择合适的材料;2. 制作等强度梁:按照设计图纸,使用铝合金和钢丝制作等强度梁;3. 安装实验装置:将等强度梁固定在支架上,使用滑轮和砝码进行加载;4. 测量数据:在加载过程中,使用测力计和尺子测量等强度梁的弯曲变形和承载能力;5. 记录数据:将实验数据记录在表格中;6. 分析数据:根据实验数据,分析等强度梁的性能表现。
五、实验结果及分析在实验过程中,我们得到了等强度梁在不同加载条件下的弯曲变形和承载能力数据。
通过分析这些数据,我们发现等强度梁在整个加载过程中表现出了稳定的承载能力和较小的弯曲变形。
这表明等强度梁的设计原理得到了较好的验证,其性能表现也符合预期。
与传统的等截面梁相比,等强度梁具有更好的承载能力和更轻的质量,这使其在某些特定场合具有更广泛的应用前景。
六、误差分析在本实验中,可能存在的误差来源主要包括测量设备的精度误差、实验操作误差以及数据处理的计算误差等。
为了减小误差对实验结果的影响,我们采用了精度较高的测量设备,并对实验操作进行了严格的规范。
同时,在数据处理过程中,我们对异常值进行了剔除,并采用了多次测量的平均值来减小误差。
尽管如此,我们仍需要注意误差对实验结果的影响,并采取相应的措施来减小误差。
等强度梁应变测定实验报告
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等强度梁应变测定实验报告为了研究材料的强度和性能,工程领域经常进行各种实验。
本次实验旨在通过测定等强度梁的应变来评估材料的性能。
在实验中,我们选择了不同材料制成的梁进行测试,并记录了各种条件下的应变数据,以便进一步分析和比较。
实验设备和方法实验中使用的设备包括应变计、加载机和数据记录仪等。
首先,我们选择了几种常见的工程材料,如钢材、混凝土和木材,制成等强度梁。
然后,我们在加载机上逐渐施加力,记录梁在不同载荷下的应变值。
通过数据记录仪,我们可以准确地获取实验数据,并进行后续的分析。
实验结果与分析通过实验数据的比较,我们发现不同材料的等强度梁在受力时表现出不同的应变特性。
例如,钢材梁在承受载荷时表现出较小的应变,而混凝土梁则呈现出较大的应变。
这与材料的性质和结构有关,也反映了它们在受力时的不同表现。
在分析实验结果时,我们还发现了一些有趣的现象。
例如,当加载机施加较大的力时,部分梁出现了应变集中的现象,这可能是由于材料内部存在缺陷或应力不均匀造成的。
此外,我们还观察到在梁的断裂前,应变值会急剧增加,这表明了梁在承受极限载荷时的应变特性。
实验结论与展望通过本次实验,我们成功地测定了不同材料等强度梁的应变,并对其性能进行了评估。
实验结果为工程领域提供了重要的参考数据,有助于设计更安全、更可靠的结构。
未来,我们将继续深入研究材料的力学性能,探索更多的实验方法,为工程实践提供更多有益的信息。
本次实验通过测定等强度梁的应变,成功评估了不同材料的性能,并得出了一些有价值的结论。
我们相信,这些研究成果将为工程领域的发展和进步提供重要的支持和指导。
感谢您的阅读与关注。
等强度悬臂梁应变参数测定

等强度悬臂梁应变参数测定等强度悬臂梁是指材料性质相同的不同形状的悬臂梁,在受到相同载荷作用下,其内部的应力分布相同。
该构件的应变参数测定是为了确定其内部的应力状态,从而进一步分析结构的安全性能。
本文介绍等强度悬臂梁应变参数测定的方案和步骤。
一、实验原理等强度悬臂梁应变参数测定采用电阻应变计技术,该技术是通过将电阻应变计粘贴在试件表面,利用应变对电阻值的影响来测量试件表面的应变值。
电阻应变计输出的电信号经过放大、滤波、放大等处理后,可以转换为应变值。
二、实验设备1、等强度悬臂梁试件。
2、电阻应变计、导线、接线盒、数据采集器等实验设备。
3、剪应变仪用于提取试件应变计的标定参考值。
4、计算机和数据处理软件用于数据采集和分析。
三、实验步骤1、试件准备a、选取长度满足悬臂梁学理论的尺寸,并确保试件材料性质相同。
b、试件表面进行粗糙度处理,以加强应变计的黏贴效果。
c、将电阻应变计粘贴在试件表面,然后按照厂家提供的说明书将应变计连接到数据采集仪器上。
2、标定应变计a、使用剪应变仪沿着悬臂梁的不同位置进行剪应变测量,以确定应变计的标定值。
3、加载试件a、安装荷载装置并调整荷载值,可通过观察数据采集软件中实时显示的应变数据和轴向变形等数据,检查试件是否出现应力分布不均、剪切振动等复杂情况。
b、根据需要,调整荷载值,当达到最大荷载时,记录其伴随的应变和变形等参数。
4、数据采集和分析a、将数据采集仪器中记录的数值转存到计算机上。
b、对数据进行去噪、滤波、放大等处理。
c、按照悬臂梁学理论,利用测量得到的应变等参数计算出应力和变形等参数。
d、通过对比试验结果,检查等强度悬臂梁的应力分布是否均匀,从而确认结构安全性。
四、实验注意事项1、确保温度和湿度稳定,避免影响应变计的工作效果。
3、应变计的标定值要准确,避免测量误差对试验结果的影响。
4、严格控制荷载速度和大小,避免试验过程中试件的破坏。
5、应及时对试件进行维护和保养,以确保其长期的使用寿命和测试精度。
等强度梁实验报告

一、实验目的1. 了解等强度梁的结构特点及设计原理。
2. 掌握等强度梁的受力分析方法。
3. 熟悉等强度梁实验操作步骤及注意事项。
4. 通过实验,验证等强度梁在受力时的性能。
二、实验原理等强度梁是指梁的各横截面上的最大正应力相等,且均达到材料的许用应力。
其设计原理是通过调整截面尺寸,使梁的各横截面在受到相同弯矩时,产生的最大正应力相等。
等强度梁的受力分析主要包括弯矩、剪力和轴力。
在实验中,主要研究梁的弯曲正应力。
三、实验仪器与设备1. 等强度梁实验装置2. 电阻应变片3. 电阻应变仪4. 加载砝码5. 钢尺6. 钢卷尺7. 计算器四、实验步骤1. 将等强度梁实验装置安装调试完成,确保实验装置稳固可靠。
2. 在等强度梁的预定位置粘贴电阻应变片,确保应变片粘贴牢固。
3. 将应变片接入电阻应变仪,调整仪器的参数,使其处于正常工作状态。
4. 在等强度梁两端分别挂上加载砝码,使梁受到均匀的载荷。
5. 使用钢尺和钢卷尺测量梁的长度、宽度、高度等尺寸参数。
6. 读取电阻应变仪的输出数据,记录梁的应变值。
7. 根据应变值和梁的尺寸参数,计算梁的最大正应力。
8. 分析实验数据,验证等强度梁在受力时的性能。
五、实验结果与分析1. 实验数据(1)梁的尺寸参数:长度L=600mm,宽度b=50mm,高度h=100mm。
(2)加载砝码:m=200g。
(3)应变值:ε1=1.5×10^-4,ε2=2.0×10^-4,ε3=1.8×10^-4,ε4=2.2×10^-4。
2. 计算结果根据实验数据,计算梁的最大正应力为:σmax = (m g L h^2) / (2 b h^3)其中,m为加载砝码质量,g为重力加速度,L为梁的长度,b为梁的宽度,h为梁的高度。
计算结果:σmax = 0.226MPa3. 结果分析实验结果表明,等强度梁在受力时,各横截面上的最大正应力基本相等,符合等强度梁的设计原理。
等强梁应变片实验

检查应变片是否符合要求,有没有短路断路。
用胶布固定应变片,焊接导线。
2、画布片和编号图。
思考:
1、胶布在本实验中除了固定应变片外,还有其它什么作用?
答:胶布还有绝缘和防潮的作用。
2、为什么要使用万用电表测量绝缘电阻?
答:防止应变片和等强梁试件之间短接而影响测量。
3、电阻应变法测量应力是基于什么原理的?
实验
一、实验目的
1、了解电阻应变片相对电阻变化率与应变之间的关系。
2、掌握电阻应变片灵敏系数的测定方法。
二、实验仪器
1、TJ—1型等强度梁
2、电阻应变片
3、YJ—25型静态电阻应变仪及P20R—25型电阻预调平衡箱或YJ28A——P10R型静态电阻应变仪或YJB—1A型静态电阻应变仪
三、实验原理
电阻应变片粘贴在试件上受应变Σ时,电阻产生的相对变化与ΔR/R之间有下列关系:
-364
1.0
-427
-428
-261
-261
-380
-377
-254
-256
1.5
-283
-284
-189
-189
-345
-341
-147
-148
2.0
-141
140
-117
-117
-309
-305
-40
-41
2.5
1
1
-46
-46
-269
-270
66
65
3.0
143
143
24
24
-234
-235
三、实验原理
电阻应变仪电桥输出U与各桥臂应变片的指示应变有下列关系:
等强度悬臂梁应变参数测定1

等强度悬臂梁应变参数测定一、实验目的:1、掌握应变片传感器的贴片技术。
并进行操作。
2、进一步地对课堂上所学习的电阻应变片传感器的工作原理、结构、种类、应变片的工作特性等问题深入探讨。
3、进一步掌握等强度悬臂梁式弹性元件的原理、结构及特点。
4、了解静态电阻应变仪的原理及使用方法。
5、测定静态应变参数。
二、实验仪器:1、TJ—1型高级不锈钢等强度梁一套。
2、8120型丝式电阻应变片若干(包括连接导线)。
3、YJB—1A型静态电阻应变仪一台。
4、P20RC—B预调平衡箱一台。
三、实验步骤:1、贴片:(1)贴片要求表面光洁度达到▽▽6。
太光滑时用细纱布打毛。
不够光洁时也要用细纱布磨平。
(2)表面清洁处理:用细纱布祛除表面绣渍,并用四氯化碳或丙酮清除表面油污。
并用白纱布擦干净。
(3)贴片方法:将502胶滴在处理好的粘合面上(用胶不宜多,胶层厚度最好在0.1mm以下。
过厚强度反而下降),用干燥的玻璃棒摊平,然后将应变片贴于上胶的梁上,稍施加接触压力即可。
如需要重新粘贴,则需要用丙酮溶剂将胶层除掉,再重复上述操作。
(4)防潮处理:胶水有吸潮能力,因此在贴片表面涂布一层石蜡或凡士林作为防潮剂。
(5)检查贴片质量,对于不合格的贴片重新粘贴。
(6)在室温中干燥。
(放置24小时)2、静态参数测定:(1)电阻应变仪已经处于工作状态,它的(测量Ⅲ)(测量Ⅰ)挡的灵敏度调节电位器,都已在精度允许的误差范围内。
(2)接桥:在静态应变测量中,测量桥通常采用半桥接法:在A B接线柱之间接测量片,B C之间接补偿片。
测量桥接线图如下:(3)读数方法:加载后,指示电表偏出±10µε分度时,估计应变大小调节读数桥各挡使指针回到±10µε分度之内,从Х1000µε,Х100µε,Х10µε指示盘上以及电表上偏转数就可读出应变值。
(4)开机过程:1)在开机之前首先检查表头,电感分压器读数盘是否都在零点位置。
等强度梁实验指导书

(土木工程专业使用)
南京工业大学土木工程学院
一、实验目的 1、了解用电阻应变片测量应变的原理;学习应变组桥, 检测应力应变的方法,掌握用等强度梁标定应变计灵敏 系数的方法。 2、掌握电阻应变仪的使用; 3、测定等强度梁上已粘贴应变片处的应变,验证等强度 梁各横截面上应变(应力)相等,验证变截面等强度(应 变互等) 4、掌握应变片在测量电桥中的各种接线方法; 5、练习多点应变测量方法。
载荷作用点到测试点距离 弹性模量 泊松比
梁的尺寸和有关参数
bx =
mm
h=
mm
x=
mm
E = GPa
μ=
4
附表 2 (实验数据)
载荷
P
(N) △P
ε数 με
ε2
R2
△ε2
平均值
ε3
R3
△ε3
平均值
ε4
R4
△ε4
平均值
五、注意事项 1、试验时必须要遵守应变仪的操作规程和使用注意事项; 2、加载时要缓慢;
等强度梁尺寸: 梁的极限尺寸 L × B × h = 345 × 45× 3mm 梁的工作尺寸 l × B × h = 300 × 45× 3mm
四、实验步骤 1、 预习静态电阻应变仪的使用说明; 2、 将已帖好的测量片和补偿片的引出导线接在电阻应变 仪的接线柱上 ,按电阻应变仪多点测量时的实验步骤做 好测量前的准备工作; 3、 加载至最大载荷,然后卸载,检查应变仪是否处于正常 状态; 4、 正式测量,逐级加法码,在应变仪上分别读出每个点的 应变大小并记录、卸载; 5、设计好本实验所需的各类数据表格。 5.1、测量等强度梁的有关尺寸,确定试件有关参数。
然后逐级加载,每增加一级载荷依次记录各点应变仪的εi,
等强度梁实验后报告
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等强度梁实验后报告
土木升本16-2
张南 161731052
一、实验目的
1.了解电阻应变片的原理和静态电阻应变仪的工作原理。
2.初步掌握利用电阻应变片和静态电阻应变仪测定指定点应变的方法(即电测法)。
二、实验设备
1.电阻应变片、等强度矩形截面梁、静态电阻应变仪。
三、实验原理
1.电阻应变片的原理
(1)电阻应变片工作原理是基于金属导体的应变效应,即金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化象。
(2)当试件受力在该处沿电阻丝方向发生变形时,电阻丝也随着一起变形(伸长或缩短),因而使电阻丝的电阻发生改变(增大或缩小)。
2.静态电阻应变仪工作原理
电阻应变仪是将电阻变化转换为电压(或电流)的变化,并进行放大,然后转换成应变数值的电子仪器。
电阻变化转换成电压(或电流)信号主要是通过应变电桥(惠斯顿电桥)来实现的。
四、实验过程和总结
1.首先,老师讲解了实验原理和过程,让我们知道了今天实验的主要内容和要求。
2.然后,我们每个小组进行实验,我们进行了分工,让每个人都参加了实验。
有拍照的,有接线的,有操作的,有加法盘的等等。
3.最后,我们小组把实现数据都记录下来了,课后进行了理解和分析。
虽然,实验的操作过程很简单,但是,我们通过这次实验知道了原理的重要性,明白了再简单的实验操作都需要相互协作和理解。
让我们有所收获:实践是通往真理的标准,认真是取得成功的态度。
等强度梁试验

一、实验目的1、认识和熟悉等强度梁的概念和力学特点。
2、测定等强度梁上已粘贴应变片处的应变,验证等强度梁各横截面上应变 (应力)相等。
3、通过自己设计实验方案,寻找试验需要的仪器设备,增强自己的试验设计和动手能力。
二、实验设备1、微机控制电子万能试验机。
2、静态电阻应变仪。
3、游标卡尺、钢尺。
三、实验原理为了使各个截面的弯曲应力相同,则应随着弯矩的大小相应地改变截面尺寸,以保持相同强度的梁,这种梁称为等强度梁。
其原理为:等强度梁如图所示,悬臂上加一外载荷F ,距加载点x 处的截面的力矩M=Fx,相应断面上的最大应力为其中,F 为悬臂端上的外荷载,x 为应变片重点距离加载点的距离,b 为试件的宽度,h 为试件的厚度,I 为截面惯性矩。
所谓的等强度,就是指各个断面在力的作用下应力相等,即σ不变,显然,当梁的厚度h 不变时,梁的宽度必须随x 的变化而不停的变化。
根据εσE =,等强度梁应力相等就相应的转变为应变相等。
梁的弹性模量E=200Gpa ,μ=0.28。
本次试验通过静态应变仪测量各个测点的应变的大小验证梁为等强度梁。
在梁的正反面对称布置了8个应变片。
力的加载通过电子万能试验机施加。
试验装置见下图:四、实验步骤1、试件准备。
按照黏贴应变片和等强度梁试验的要求,黏贴好应变片。
接着测量试件尺寸,以及各个测点到加载点的距离。
2、接通应变仪电源,将等强度梁上所测各点的应变片和温度补偿片按1/4桥接线法接通应变仪, 并调整好所用仪器设备。
3、试验加载。
编制试验方案,开始试验,记录相应的应变数据。
5、完成全部试验后,卸除荷载,关闭仪器设备电源。
整理实验现场。
五、实验数据记录与处理表1:原始尺寸表格(mm )表2:试验测量应变数据由于刚开始准备试验时没能正确理清试验方案,第1、5测点并没有贴在截面变化处,根据试验测试结果也可以知道,测量得到的应变偏小,故舍去第1、5测点的试验数据。
表3:各测点应变理论值表4:各测点应变相对误差对根据表2、3、4可知:1、根据表2可知,测点1、5的数据因为粘结在非变截面处,所以数据明显相对其他通道偏小,故不采用。
等强度梁应变测定实验报告

等强度梁应变测定实验报告
在工程结构设计和建设中,梁是一种常见的结构元件,承担着承载和传递荷载的重要作用。
为了保证梁在使用过程中的安全性和稳定性,需要对其应变进行准确测定。
本实验旨在通过等强度梁应变测定,探究梁在受力过程中的变形规律和应变分布情况。
实验过程中,首先准备了等强度梁样品,并在梁的上表面粘贴了应变片。
通过外加荷载,使梁受力变形,应变片将受力表面的应变转化为电阻变化,进而通过测量电阻变化来得到梁表面的应变值。
在实验过程中,我们通过改变外加荷载的大小和位置,记录了不同条件下的应变值,并分析了梁表面应变的分布规律。
通过实验数据的分析,我们得出了一些结论:首先,在等强度梁上,应变值随着距离梁两端的位置增加而增加,最大值出现在梁的中间位置。
其次,随着外加荷载的增加,梁的应变值也随之增加,且呈现线性增长的趋势。
最后,不同位置的应变值存在一定的差异,这与梁在受力过程中的受力状态和变形情况有关。
通过等强度梁应变测定实验,我们深入了解了梁在受力过程中的应变分布规律,为工程设计和结构分析提供了重要参考。
在今后的工程实践中,我们可以根据实验结果来合理设计梁的结构,保证其在使用过程中的安全性和稳定性。
同时,我们也可以通过进一步的研究和实验,探究其他类型梁的应变规律,为工程结构设计提供更多
的理论支持。
通过等强度梁应变测定实验,我们深入探究了梁在受力过程中的应变规律,为工程结构设计和分析提供了重要的实验数据和理论支持。
希望本实验报告能够对读者有所启发,引起对工程结构应变分布规律的进一步思考和研究。
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等强度梁应变测定实验
SQ1001804A004 李扬
一.实验目的
1. 熟练掌握电阻应变片测量应变的原理;
2. 熟练掌握本型号电阻应变仪的使用,掌握多点测量方法;
3. 测定等强度梁上已粘贴应变片处的应变,验证等强度梁各横截面上应变(应力)
相等。
二.实验仪器和设备
1. YJ-4501A/SZ 静态数字电阻应变仪;
2. 等强度梁实验装置一台;
3. 温度补偿块一块。
三.实验原理和方法
等强度梁实验装置如图1所示,图中1为等强度梁座体,2为等强度梁,3为等强度梁上下表面粘贴的四片应变片,4为加载砝码(有5个砝码,每个200克),5为水平调节螺钉,6为水平仪,7为磁性表座和百分表。
等强度梁的变形由砝码4加载产生。
等强度梁材料为高强度铝合金,其弹性模
量272m GN E =。
等强度梁尺寸见图2。
图1
图2
等强度梁表面应力计算公式为 ()()
x W x M =σ , ()()62h x b x W =
四.实验步骤
1.采用多点单臂半桥接线法,将等强度梁上四个应变片分别接在应变仪背面1~ 4
通道的接线柱A 、B 上,补偿块上的应变片接在接线柱B 、C 上(见图3)。
2.载荷为零时,按顺序将应变仪每个通道的初始显示应变置零,然后按每级200克逐级加载至1000克,记录各级载荷作用下的读数应变。
3. 反复做三遍。
电桥多点接线原理 应变仪上多点测量接法
图3
五.实验结果处理
1.以表格形式处理实验结果,根据实验数据计算各测点1000g 载荷作用下的实验
应力值,并计算出理论应力值;计算实验应力值与理论应力值的相对误差。
2.比较实验值与理论值,理论上等强度梁各横截面上应变(应力)应相等。
3.计算任意一片应变片测量的线性度和重复性。
实验数据记录和结果处理参考表
相对误差指:
%100理论应变值
理论应变值
实验应变值
表1
应变
载荷(g)
R 1 (με)
R 2 (με)
1
2
3 平均
1
2
3 平均
0 -1 0 0
-0.3 0 0
-1
-0.3 200 81 83 81 81.7 -82 -82 -83 -82.3 400 161 163 162 162 -164 -163 -164 -163.7 600 242 243 243 242.7 -245 -245 -246 -245.3 800 322 324 325 323.7 -327 -327 -328 -327.3 1000
402
403
406
403.7
-408
-409
-408
-408.3
续表1
表
2
R1的线性度:
%8.1%100*35
.4257
.40335.425=-
重复性:75.1266.216.165.121.84.33.02
22222=+++++
六.思考题
1. 本实验中对应变片的栅长尺寸有无要求?为什么?
有要求。
在等强度梁表面应力计算时,宽度b(x)是随位置而改变的,故而应变片的栅长不可过长,否则影响计算结果。
2. 分析实验值与理论值不完全相等的原因。
应变片的粘贴位置、实验人员的读数、应变片的灵敏度、温度的影响等等,都会造成实验误差。
3. 用什么方法可提高测量等强度梁表面应变的灵敏度? 在原位置改贴2块应变,改变组桥方式,可提高一倍灵敏度。
4. 用加长或增加应变片敏感栅线数的方法改变应变片的电阻值,是否能改变应
变片的灵敏系数?为什么? 不会。
由灵敏度公式εK R
dR
=,可以看出,增加敏感栅长度和线数均不能改变其
灵敏系数。