实验五----纯弯曲梁正应力实验
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。
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正应力实验，了解梁在纯弯曲状态下的受力情况，掌握梁的弯曲应力分布规律，加深对梁的力学性能的理解。
二、实验原理。
梁是一种常见的结构构件，在工程中应用广泛。
梁在受外力作用下会发生弯曲变形，产生弯曲应力。
在纯弯曲状态下，梁上任意截面的应力都是正应力，弯矩对梁上任意一点的作用会引起该点产生正应力。
梁的弯曲应力分布规律受到梁的截面形状、材料性质以及外力大小和作用形式的影响。
三、实验装置与仪器。
本次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、数据采集系统等。
测力传感器用于测量梁上各点的受力情况，位移传感器用于测量梁上各点的位移情况，数据采集系统用于采集并记录实验数据。
四、实验步骤。
1. 将梁放置在支撑装置上，并调整支撑装置，使梁处于自由悬臂梁状态。
2. 将加载装置作用在梁的中央位置，施加均匀分布的外力。
3. 通过测力传感器和位移传感器采集梁上各点的受力和位移数据。
4. 记录实验数据，并进行数据处理和分析。
五、实验数据处理与分析。
通过对实验数据的处理和分析，得到了梁在纯弯曲状态下的应力分布规律。
实验结果表明，在梁的中央位置受力最大，呈现出最大的正应力；而在梁的两端位置受力较小，呈现出较小的正应力。
梁的弯曲应力分布呈现出一定的规律性，符合理论预期。
六、实验结论。
通过本次实验，我们深入了解了梁在纯弯曲状态下的受力情况，掌握了梁的弯曲应力分布规律。
实验结果表明，在纯弯曲状态下，梁上任意截面的应力都是正应力，呈现出一定的规律性。
这对于工程结构设计和实际应用具有一定的指导意义。
七、实验心得。
通过本次实验，我们对梁的纯弯曲正应力有了更深入的了解，也增强了对力学知识的理解和应用能力。
在今后的学习和工作中，我们将继续努力，不断提高自己的实验技能和科研能力，为工程实践和科学研究做出更大的贡献。
八、参考文献。
1. 钱七虎. 结构力学实验教程[M]. 北京，中国建筑工业出版社，2008.2. 吴光辉. 结构力学[M]. 北京，高等教育出版社，2011.以上为本次梁的纯弯曲正应力实验报告的全部内容。
实验五 弯曲正应力实验报告
实验五弯曲正应力实验报告___________系____________专业__________班姓名____________ 学号_________ 1.实验目的:(1)测定梁在纯弯曲下的弯曲正应力大小及其分布规律。
(2)验证弯曲正应力计算公式。
(3)掌握电测方法。
2.实验设备：3.实验记录及计算结果：a.梁的已知数据试件材料：A3 钢弹性模量: E= GPa电阻片灵敏系数: K=试件尺寸电阻片到中性层的距离（mm）b = mm Y1= mmh = mm Y2= mmL = mm Y3= mma = mm Y4= mmI z= mm4Y5= mmb.实验记录：c.计 算：实验值计算：根据测得的应变增量平均值Δε平均，应用虎克定律算出各点对应的应力增量：平均实i i εσ∆•E =∆ (i=1,2,3,4,5)理论值计算：zii I y •∆M =∆理σ (i=1,2,3,4,5) 式中 : 123bh I z = ——惯性矩a 2∆P=∆M ——弯矩增量 y i ——各测点到中性层的距离d.正应力实验结果与理论计算值比较： 各测点正应力值（MPa ）测点 1 2 3 4 5 实验值σ∆实 理论值σ∆理误差%100⨯∆∆-∆=理实理σσσe.按比例绘出（实测应力和理论计算应力）正应力分布图。
4.问题讨论:1）说明梁在纯弯曲时正应力沿梁高度的分布规律。
2）比较各测点的实测应力值与理论计算应力值，并分析产生误差的原因。
指导教师：________________________年_______月______日。
纯弯曲梁的正应力实验
纯弯 曲梁 的正 应力 实验
（1）梁的基本参数。 （2）实验记录表格。 （3）将各点的σ实和σ理描绘在同一个σOy 坐标系中，分别作出σ实-y和σ理-y分布曲线， 以便进行比较，从而检验梁的弯曲正应力理论公 式的正确性。
15.4 材料 剪切 弹性 模量G 的测
定
实验用到的仪器包括WSG-80型纯弯曲正应力试 验台、静
实验梁为低碳钢制成的矩形截面梁，根据实验装置 图、实验受力图可知，施加的砝码重量通过杠杆以一定 的比例作用于副梁的中央并通过两个挂杆作用于实验梁 C，D处，其荷载各为F/2。CD段处于纯弯曲状态。
（1）测定矩形截面梁的宽度b和高度h，荷载作用点 至梁支座距离a，并测量各应变片距中性层的距离y。
（2）正确地将各测点应变片和温度补偿片分别接到 电阻应变仪的相应接线柱上。
（3）接通应变仪的电源，完成预热工作后，设置应 变仪的灵敏系数，并将各窗口读数清零。
（4）加载。首先挂上砝码托作为初荷载，记录各测 点的应变值εi。采用增量法逐级加载，分四次加载，每加 载一次记录一次应变值，直至加载完毕。
在梁中CD段任选一截面，距中性层不同高度处，等 距离地粘贴五片电阻应变片，每片相距h/4，此外还布 设一个温度补偿片。试验中，采用半桥接线法将各测点 的工作应变片和温度补偿片连接在应变电桥的相邻桥臂 上，按照电阻应变仪的操作规程将电桥预调平衡，加载 后即可从应变仪上读出各测点的应变值ε实。
纯弯 曲梁 的正 应力 实验
1.1实验目的及仪器设备
纯弯曲梁的正 应力实验
1.2实验原理 1.3实验步骤
1.4实验数据处理
理论分析可知，梁发生纯弯曲变形时，横截面 上只有正应力，以中性轴为界，一侧为拉应力，一 侧为压应力，且正应力的大小与点到中性轴的距离 成正比。本节用实验测定矩形截面简支梁承受纯弯 曲时横截面上正应力的大小及其分布规律，并与理 论值进行比较，以验证弯曲正应力公式，并初步掌 握电测法原理和静态电阻应变仪的使用方法。
纯弯曲梁的正应力实验.
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
实验仪器设备和工具： 1、组合实验台中纯弯曲梁实验装置 2、XL2118系列力＆应变综合参数测试仪 3、游标卡尺、钢板尺
实验原理及方法： 梁横截面上任一点的正应力，计算公式σ= My / Iz
M－弯矩，Iz－横截面对中性轴的惯性矩；y－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，
应变片在梁中的位置。
△ P/2
△ P/2
１
３
２ ４
a
５
a
h b
Байду номын сангаас
L
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 的平实1
均值，依次求出各点的应变增量
４、加载。均匀缓慢加载至初载荷P0，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。
５、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 实验仪器
1.传感器； 2.弯曲梁附 件； 3.弯曲梁；
实1 E实1
实验步骤：
１、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yi。
２、拟订加载方案。先选取适当的初载荷P0（一般取 P0 =10％Pmax左右），估算Pmax（该实验载荷范 围Pmax≤4000N），分4～6级加载。
３、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。
梁的纯弯曲正应力实验
梁的纯弯曲正应力实验
工作片
R1
B
A
R2 温度补偿片 C 固定电阻
相同应变片R1.R2，R1贴 在构件受力处，R2贴在附 近不受力处，环境温度对 R1.R2引起的阻值变化相 同，为DRT，则
R4
R3
D
梁的纯弯曲正应力实验
五、实验数据的记录与计算
梁的纯弯曲正应力实验
六、注意事项
1.加载时要缓慢, 防止冲击。 2.读取应变值时, 应保持载荷稳定。 3.各引线的接线柱必须拧紧, 测量过程中不要触动引线, 以 免引起测量误差。
梁的纯弯曲正应力实验
一、实验目的
1．测定纯弯曲下矩形截面梁横截面上正应力的 分布规律，并与理论值比较；
2．熟悉电测法基本原理和电阻应变仪的使用。 二、实验仪器 1．纯弯曲试验装置；
2．YD-15型静态数字电阻应变仪。
梁的纯弯曲正应力实验
三、试验原理
1. 结构示意图及理论值计算
b hz
y
F/2 a
F/2
DR1 R1
-
DR2 R2
DR3 R3
-
DR4 R4
)
E 4
K
(
1
-
2
3
-
4
)
梁的纯弯曲正应力实验
4.电桥接法及温度补偿 1．电桥接法: 全桥接法(四个电阻均为应变片)；
半桥接法(R1、R2为应变片， R3.R4为固定电阻)
两种接法中的应变片型号、阻值尽可能相同 或接近, 固定电阻与应变片阻值也应接近。
F F/2
ma m
FQ +
纯-弯曲梁的正应力实验
纯-弯曲梁的正应力实验本实验旨在研究弯曲梁在受力时的正应力分布情况，通过实验数据的测量及分析，探讨影响梁正应力分布的因素，并对梁的强度进行评估。
1. 实验原理1.1 弯曲梁正应力分析弯曲梁是一种常用的结构元件，例如桥梁、楼层结构等，她受到外力的作用会发生弯曲形变，产生正应力和剪应力。
弯曲梁的正应力是沿着截面法向的应力，在梁的顶部为拉应力，底部为压应力。
正应力的计算公式如下：$$\sigma = \frac{My}{I}$$其中，$\sigma$为正应力，$M$为弯矩，$y$为受力点到截面重心的距离，$I$为截面惯性矩。
弯曲梁正应力的分布情况受到多种因素的影响，主要包括：① 梁材料的弹性模量：弹性模量越大，弯曲梁的刚度越大，相同外力作用下，梁的形变和正应力都会相应减小。
② 梁截面形状和尺寸：梁截面的惯性矩影响正应力的大小和分布情况。
截面抗弯性能越强，正应力越小。
③ 受力位置和方向：受力位置和作用方向是影响正应力大小和分布情况的重要因素。
不同位置和方向的外力作用会导致不同的正应力分布规律。
2. 实验设备和方法本实验采用的主要设备有：弯曲梁试验机、电子天平、千分尺等。
2.2 实验步骤1. 准备弯曲梁样品，将其加工成常用的矩形截面和半圆形截面，分别测量其截面形状和尺寸。
2. 调整弯曲梁试验机，设置好取样位置和取样方式。
3. 将弯曲梁放入试验机，设置试验参数，包括荷重大小、位移速率等。
4. 开始试验，记录每个荷载下的跨中挠度和荷载大小，并计算出弯矩大小。
5. 在试验过程中，用电子天平测量梁的重量，并用千分尺对梁的跨中直径和截面高度进行测量，计算出截面惯性矩。
6. 根据测量数据，计算出每个荷载下的正应力，并绘制出正应力分布图。
3. 结果分析3.1 实验数据记录本实验用常见的矩形和半圆形弯曲梁进行了试验，记录了不同工况下的荷载和跨中挠度等数据。
根据数据计算得出弯矩以及正应力等数据，具体数据结果如下表：1. 矩形截面弯曲梁（1）弯曲梁在起始荷载下出现了微小的振动，但并未发生失稳。
实验五 纯弯曲梁的正应力实验
实验五 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计算公式。
3、测定泊松比μ。
4、测量矩形截面梁在纯弯曲时最大应变值，比较和掌握运用不同组桥方式时提高测量灵敏度的方法。
二、实验设备1、材料力学组合实验台；2、电阻应变测力仪；三、实验原理和方法1、测定弯曲正应力在纯弯曲条件下，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M =yzI σ (1)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。
由上式可知，在弹性范围内，沿横截面高度，正应力按线性规律变化，其最大正应力产生在上下边缘，为max zM W σ=(2)W z 称为抗弯截面系数。
实验采用1/4桥公共补偿测量方法，加载采用增量法，载荷从100N 开始，每次增加700 N ，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 ,依次求出各点的应力增量σ∆实i =E ε∆实i (3)四、实验步骤1．设计好本实验所需的数据表格；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.3．拟定加载方案。
根据实验要求适当选取初载0100F N =，然后按照步长700N分级加载，加到最大的载荷m ax 3600F N =。
4.根据加载方案，调整好实验加载装置。
5.按照实验要求接线（1/4桥），调整好电阻应变仪，检查整个系统是否处于正常工作状态；5．加载。
用均匀慢速加载至初载荷0100F N =，记下各点电阻应变仪得初读数，然后按照步长700F N ∆=分级加载，依次记录各点电阻应变片的应变度数，直到3600N 为止；6．完成全部试验内容后，卸掉载荷，关闭电源，整理所用仪器、设备，清理实验现场，将所有仪器设备复原。
五、实验结果处理1、 基本参数L=670 a=160 y 1=12.5 y 2=25 k=2.18 b=20 h=50 E=206Gpa2、原始数据在不同载荷作用下，六个应变片输出应变读数如表（a ）所示。
纯弯曲梁上正应力测量实验
纯弯曲梁上正应力测量实验一、实验目的1. 学习并掌握悬臂梁、在梁上测量正应力的原理和方法；2. 掌握应变片的使用方法，并能够对应变片测量结果进行处理和分析；3. 掌握数据测量和处理的方法。
二、实验原理1. 悬臂梁的基本原理悬臂梁是在一端固定，另一端悬挂自由的梁，通常用于测量其上部的受力情况。
当悬挂的重物作用在悬臂梁上时，梁会因受到弯曲而产生应力，该应力会在梁的顶端和底端产生反向的作用力，使得悬挂重物处的应力得以计算。
2. 在梁上测量正应力的原理和方法在梁上测量正应力的方法通常是利用应变片测量梁的应变，再通过材料的本构关系，将应变转换成应力。
通常情况下，对于悬臂梁而言，其应变受到压缩和拉伸的影响，因此需要使用两个应变片来分别测量这两个方向的应变。
3. 应变片的使用方法应变片通常是由两个细金属片组成的，其中一个片子是支撑物，用于将另一个片子粘贴到测量物体上。
应变片的测量原理是通过使用一个电桥，将应变片的电阻与一个标准电阻串联，进而测量应变片所处的电压。
这样，一旦应变片受到负载，其电阻发生变化，从而改变了电桥的输出电压。
最后，通过根据应变片材料的应变-电阻关系，得出测量值。
三、实验器材和材料2. 应变片；3. 电桥；4. 计算机和专业数据测量软件；5. 数据处理软件。
四、实验步骤1. 编写测量程序，将电桥的值与悬臂梁上的应变片数据记录下来；2. 使用数码示波器进一步测量电桥的输出电压，以确保精确的输入；3. 修改程序，以将使用应变片测量的应变转换为悬臂梁上的应力；4. 进行多组实验，并分别测量不同情况下悬臂梁的应变和应力；5. 通过悬臂梁的应变和应力，计算出悬挂重物的质量；6. 对实验数据进行处理和分析，撰写实验报告。
五、实验注意事项1. 在实验之前，必须一定要理解悬臂梁的测量原理和规律，并熟悉使用应变片进行测量的技术，以确保实验的准确性和可靠性；2. 实验中的数据处理要准确，需要了解数据处理的方法和技巧，以确保实验数据的准确性、真实性和可靠性；3. 实验的操作要小心谨慎，特别是接线和使用数码示波器等特殊器材的时候一定要严谨，以防止意外事故的发生。
纯弯曲梁的正应力实验报告
纯弯曲梁的正应力实验报告纯弯曲梁的正应力实验报告引言：纯弯曲梁是一种常见的结构形式，它在工程中广泛应用于桥梁、建筑物以及机械设备等领域。
了解纯弯曲梁的正应力分布规律对于工程设计和结构安全至关重要。
本实验旨在通过实验方法测量纯弯曲梁的正应力分布，并对实验结果进行分析和讨论。
实验原理：纯弯曲梁在受力时，其截面上的纵向纤维会发生伸长或压缩，从而产生正应力和剪应力。
根据弯曲梁的理论，当弯矩作用于梁上时，梁截面上的正应力与截面距离中性轴的距离成正比。
实验步骤：1. 实验准备：选择一根长度适中的纯弯曲梁，清理梁的表面，并使用卡尺测量梁的几何参数，如宽度、高度和长度等。
2. 悬挂梁：在实验装置上悬挂梁，并调整悬挂点的位置，使梁能够自由弯曲。
3. 施加载荷：逐渐施加外力，使梁发生弯曲，同时记录外力大小和梁的挠度。
4. 测量应变：在梁的表面粘贴应变片，并使用应变仪测量不同位置的应变值。
5. 计算正应力：根据应变与正应力之间的线性关系，使用应变-应力关系计算不同位置的正应力。
6. 绘制应力分布曲线：将测得的正应力数据绘制成应力分布曲线，并进行分析和讨论。
实验结果与分析：通过实验测量和计算，得到了纯弯曲梁不同位置的正应力值，并绘制了应力分布曲线。
实验结果显示，在纯弯曲梁的中性轴附近，正应力较小；而在梁的顶部和底部，正应力较大。
这符合弯曲梁的理论，即正应力与截面距离中性轴的距离成正比。
进一步分析发现，纯弯曲梁的正应力分布呈现出一种对称性，即梁的上下两侧的正应力大小相等。
这是由于梁在弯曲过程中，上下两侧受到的外力大小和方向相反，从而使得正应力分布对称。
此外，实验结果还显示，纯弯曲梁的正应力在梁的中心位置达到最小值，这是由于中性轴处的纤维受力最小，所以正应力最小。
结论：通过本实验，我们成功测量和分析了纯弯曲梁的正应力分布规律。
实验结果表明，纯弯曲梁的正应力与截面距离中性轴的距离成正比，且呈现对称分布。
这对于工程设计和结构安全具有重要意义，能够帮助工程师更好地预测和评估梁的受力情况。
实验五 梁的纯弯曲正应力测定
图2-2 梁的尺寸、测点布置及加载示意图图2-3半桥接线图 实验五 梁的纯弯曲正应力测定一、概述梁是工程中常用的构件和零件。
在结构设计和强度计算中经常要涉及到梁的弯曲正应力的计算。
而梁的弯曲正应力的理论公式是根据纯弯曲梁横截面变形保持平面的假设推导出来的，它的正确性以及能否推广到剪切弯曲梁，可以由本次实验提供的简便方法验证。
二、实验目的1.用电测法测量矩形截面梁在纯弯曲时横截面上正应力的大小及分布规律，并与理论计算值相比较，以验证弯曲正应力理论公式。
2.掌握电测法原理和电阻应变仪的使用方法。
三、实验设备、器材及试样1. 静态应变测试仪。
2. 多功能组合实验台。
四、实验原理弯曲梁为矩形截面钢梁，其弹性模量E ＝2.05×105MPa ，几何尺寸见图2-2，CD 段为纯弯曲段，梁上各点为单向应力状态，在正应力不超过比例极限时，只要测出各点的轴向应变ε实，即可按σ实＝E ε实计算正应力。
为此在梁的CD 段某一截面的前后两侧面上，在不同高度沿平行于中性层各贴有五枚电阻应变片。
其中编号3和3′片位于中性层上，编号2和2′片与编号4和4′片分别位于梁的上半部分的中间和梁的下半部分的中间,编号1和1′片位于梁的顶面的中线上,编号5和5′片位于梁的底面的中线上（见图2-2），并把各前后片进行串接。
温度补偿片贴在一块与试件相同的材料上,实验时放在被测试件的附近。
上面粘贴有各种应变片和应变花，实验时根据工作片的情况自行组合。
为了便于检验测量结果的线性度，实验时采用等量逐级缓慢加载方法，即每次增加等量的荷载ΔP ，测出每级荷载下各点的应变增量Δε，然后取应变增量的平均值实ε∆，依次求出各点应力增量Δσ实＝E 实实ε∆。
实验可采用半桥接法、公共外补偿。
即工作片与不受力的温度补偿片分别接到应变仪的A 、B 和B 、C 接线柱上（如图2-3），其中R 1为工作片，R 2为温度补偿片。
对于多个不同的工作片，用同一个温度补偿片进行温度补偿，这种方法叫做“多点公共外补偿”。
实验五直梁弯曲实验实验报告
实验五直梁弯曲实验实验报告实验五直梁弯曲实验⼀、实验⽬的：1. ⽤电测法测定纯弯时梁横截⾯上的正应变分布规律，并与理论计算结果进⾏⽐较。
2. ⽤电测法测定三点弯梁某⼀横截⾯上的正应变分布与最⼤切应变，并与理论计算结果进⾏⽐较。
3．学习电测法的多点测量。
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：本实验所⽤试件为两种梁：⼀种为实⼼中碳钢矩形截⾯梁，其横截⾯设计尺⼨为h ×b =(50×28)mm 2 ；另⼀种为空⼼中碳钢矩形截⾯梁，其横截⾯设计尺⼨为h ×b =(50×30)mm 2，壁厚t=2mm 。
材料的屈服极限MPa s 360=σ，弹性模量E=210GPa ，泊松⽐µ=0.28。
实验时间：2010年12图⼀实验装置图（纯弯曲）图⼆实验装置图（三点弯）四.实验原理及⽅法：在⽐例极限内，根据平⾯假设和单向受⼒假设，梁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 ZM 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：()()zM yy E y I ?=?=σε（2）对于三点弯梁，梁横截⾯上还存在弯曲切应⼒：()()S z z F S y I ωτδ=（3）并且，在梁的中性层上存在最⼤弯曲切应⼒，对于实⼼矩形截⾯梁：max 32SF A=τ（4）对于空⼼矩形截⾯梁：22max [((2)(2)]16Sz F bh b t h t I t=---τ（5）由于在梁的中性层处，微体受纯剪切受⼒状态，因此有：maxmax Gτγ=（6）实验时，可根据中性层处045±⽅向的正应变测得最⼤切应变：45454545max 22)(εεεεγ-==-=-- （7）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、?ε’和图三纯弯梁受⼒简图（a=90mm ）图四三点弯梁受⼒简图（a=90mm ）max γ?。
纯弯曲梁的正应力试验
实验六纯弯曲梁的正应力实验一、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μ；4. 掌握电测法的基本原理；二、实验设备1. 材料力学多功能实验台；2. 静态数字电阻应变仪一台；3. 矩形截面梁；4. 游标卡尺；三、实验原理1. 测定弯曲正应力本实验采用的是低碳钢制成的矩形截面试件，当力F 作用在辅助梁中央A 点时，通过辅助梁将压力F 分解为两个集中力2/F 并分别作用于主梁（试件）的B 、C 两点。
实验装置受力简图如下图所示。
根据内力分析，BC 段上剪力0=S F ，弯矩Fa M 21=，因此梁的BC 段发生纯弯曲。
在BC 段中任选一条横向线（通常选择BC 段的中间位置），在离中性层不同高度处取5个点，编号分别为①、②、③、④、⑤，在5个点的位置处沿着梁的轴线方向粘贴5个电阻应变片，如下图所示。
D C B a F/2F/2E a ⑥ ⑤ ①② ④ ③ hb根据单向受力假设，梁横截面上各点均处于单向应力状态，应用轴向拉伸时的胡克定律，即可通过测定的各点应变，计算出相应的实验应力。
采用增量法，各点的实测应力增量表达式为：i i E 实实εσ∆=∆式中：i 为测量点的编号，i ＝1、2、3、4、5；i 实ε∆ 为各点的实测应变平均增量；为各点的实测应力平均增量； 纯弯梁横截面上正应力的理论表达式为：z i i I y M ⋅=σ ; 增量表达式为： zi i I y M ⋅∆=∆σ 通过同一点实测应力的增量与理论应力增量计算结果比较，算出相对误差，即验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
以截面高度为纵坐标，应力大小为横坐标，建立平面坐标系。
将5个不同测点通过计算得到的实测应力平均增量以及各测点的测量高度分别作为横坐标和纵坐标标画在坐标平面内，并连成曲线，即可与横截面上应力理论分布情况进行比较。
2. 测定泊松比在梁的下边缘纵向应变片⑤附近，沿着梁的宽度方向粘贴一片电阻应变片⑥（电阻应变片⑥也可贴在梁的上边缘），测出沿宽度方向的应变，利用公式εεν'=，确定泊松比。
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。
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。
纯弯曲梁正应力电测实验报告
纯弯曲梁正应力电测实验报告一、实验目的本次实验旨在通过纯弯曲梁正应力电测实验，掌握梁的正应力计算方法以及电阻应变计的使用方法，并了解梁的受力特性和变形规律。
二、实验原理1.梁的受力特性当梁受到外力作用时，会产生内部应力和变形。
根据材料力学原理，内部应力可以分为正应力和剪应力。
在纯弯曲情况下，梁内部只存在正应力，且沿截面法线方向呈线性分布。
2.电阻应变计电阻应变计是一种常用的测量金属材料应变的仪器。
当金属材料发生形变时，其电阻值也会发生微小变化。
通过测量这种微小变化来计算金属材料的应变值。
3.纯弯曲梁正应力计算公式在纯弯曲情况下，梁内部只存在正应力。
根据受拉或受压状态下截面上某点处的正应力公式：σ = M*y/I其中，σ为该点处的正应力；M为作用于该点处剪跨截面上侧边缘的弯矩；y为该点到中性轴的距离；I为该截面的惯性矩。
三、实验器材和试件1.器材：纯弯曲梁实验台、电阻应变计、数字万用表等。
2.试件：长度为1.2m，宽度为20mm，厚度为2mm的钢板梁。
四、实验步骤1.将钢板梁放置在纯弯曲梁实验台上，并调整好实验台的支承距离。
2.将电阻应变计粘贴在梁上，保证其与梁表面紧密贴合，并接好电路。
3.通过旋钮调节实验台施加的力矩大小，使得钢板梁发生一定程度的弯曲变形，并记录下此时电阻应变计显示的电压值。
4.重复以上步骤，每次增加一定大小的力矩，直至达到最大载荷或者出现塑性变形等异常情况。
5.根据所得到的数据，计算出不同载荷下钢板梁各点处的正应力值，并绘制出正应力-距离曲线图和载荷-挠度曲线图。
五、实验结果分析1.正应力-距离曲线图通过计算所得到的正应力-距离曲线图，可以看出钢板梁内部正应力随着距离的增加而减小，且呈线性分布。
在最大载荷下，梁中心处的正应力最大，约为200MPa。
2.载荷-挠度曲线图通过实验数据计算得到的载荷-挠度曲线图，可以看出钢板梁的弯曲刚度随着载荷的增加而降低。
当达到最大载荷时，梁发生塑性变形并无法恢复原状。
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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。
应变花（多轴应变片）：具有两个或两个以上轴线相交成一定角度的敏感栅制成的应变片称为多轴应变片，也称为应变花。
其敏感栅可由金属丝或金属箔制成。
采用应变花可方便地测定平面应变状态下构件某一点处的应变。
3）应变灵敏系数（K）将应变片贴在单向应力状态的试件表面，且其轴向与应力方向重合。
在单向应力作用下，应变片的电阻相对变化ΔR/P与试件表面沿应变片轴线方向的应变ε之比值，称为应变片的灵敏系数K=（ΔR/P）/ε应变片灵敏系数是使用应变片的重要数据。
它主要取决于敏感栅的材料、型式和几何尺寸。
应变片的灵敏系数受到多种因素的影响，无法由理论求得，是由制造厂经抽样在专门的设备上进行标定，并于包装上注明。
常用的应变片灵敏度系数为2—2.4。
当我们使用应变片时，必须在测量前进行校准。
校准方法：根据应变片的K值，查表5—1，再根据表内K值所对应的标定值，来调节静态应变仪。
K值1.9 1.9522.05 2.1 2.15 2.2 2.25 2.3 2.35校准值120Ω52635182500048784762465145454444434742553、CM-1C型静态数字应变仪通过应变片可以将试件的应变转换为应变片的电阻变化。
但通常这种电阻变化是很小的。
为了便于测量，需将应变片的电阻变化转换成电压（或电流）信号，再通过电子放大器将信号放大，然后由指示仪或记录器指示出应变数值。
这一任务由静态电阻应变仪来完成。
静态电阻应变仪中电桥的作用是将应变片的电阻变化转换成电压变化。
见图5—3CM-1C型静态数字应变仪前后面板静态数字应变仪内部主要由惠斯顿电桥组成，它可把电阻变化转换成电压（或电流）信号。
电桥结构如图4—3所示。
电桥各桥臂电阻分别为R1、R2、R3、R4，其中的任一个都可以是应变片或电阻。
电桥的A、C为输入端，接直流电源，输入电压为V；而B、D为输出端，输出电压为VBD 。
下面分析当R1、R2、R3、R4变化时，电桥输出电压VBD的大小。
图5—3 CM-1C型静态数字应变仪前后面板图5—4 惠斯顿电桥由电工原理可知：电流I1 、I2为 I1=V/（R1+R3） I2=V/（R3+R4）BD端输出电压为：R1 R4V BD =VBA-VDA=I1R1- I1R4=（── - ──）VR1+R2R3+R4R 1R3-R2R4= ─────── V( R1+R2)(R3+R4)当R1R3=R2R4时电桥平衡，VBD=0测量时，先使材料不受外力作用，电桥调平衡使VBD=0这样显示器读数为零，当材料受力时，桥臂四片电阻应变片产生微小电阻变化：ΔR1、ΔR2、ΔR3、ΔR4。
于是电压输出不为零。
通过信号放大显示器直接读出数值来。
应变仪上读数就是测量桥所测综合应变值：εd =ε1-ε2+ε3-ε4本次试验选用的CM-1C型静态数字电阻应变仪具体使用，在实验室内讲解。
4、温度补偿粘贴在被测构件测点上的应变片，如果周围环境变化时，应变片栅丝的电阻应变值也将随着温度改变而变化；同时，又因为栅丝材料和被测构件材料的膨胀系数不同，应变片被迫拉长或缩短，使栅丝电阻值也发生变化，这种由于温度改变引起的虚假应变，并不是由于载荷作用而引起的，如果只想测定构件承受在载荷作用下的变形，就应该设法消除它。
消除的办法就是温度补偿。
在常温应变测量中温度补偿的方法是采用桥路补偿法。
这种方法简单、经济、补偿效果好。
这是利用电桥特性来进行温度补偿的。
桥路补偿法可以分为以下两种：1）补偿块补偿法其材料应与被测构件相同，但不受外力，并将它置与构件被测点附近，使补偿片与工作片处于同一温度场中。
2）工作片补偿法这种方法不需要补偿块和补偿片，而是在同一被测试件上粘贴几个工作应变片，将它们接入电桥中。
当试件受力且测点环境温度变化时，每个应变片的应变中都包含外力和温度变化引起的应变，根据电桥基本特性，在应变仪的读数应变中即可消除温度变化所引起的虚假应变，而得到所需测量的应变。
因此工作应变片既参加工作，又起到了温度补偿的作用。
5、应变片在电桥中的接线方法应变片在应变仪的测量电桥中有各种接法。
在实际测量中，常利用电桥基本特性并采用不同的接线方法，来达到以下目的：a、实现温度补偿；b、从复杂的变形中测出所需要的应变分量；c、扩大应变仪的读数，以减少误差，提高测量灵敏度。
测量电桥是用于测量应变的，其各桥臂电阻可以全部是或部分是应变片。
在应变测量中，常采用以下几种接线方法：1）全桥接线法测量电桥的四个桥臂上全部接电阻应变片，称为全桥接线法（或全桥线路）。
对于等臂电桥，此时应变仪的读数应变由公式即可得出：εd =ε1-ε2+ε3-ε4实际测量时，可有以下两种情况：a、全桥测量：电桥的四个桥臂上都接工作应变片。
b、相对两臂测量：电桥相对两臂接工作应变片，另相对两臂接温度补偿应变片。
2）半桥接线法若在测量电桥的桥臂 AB和BC上接电阻应变片，而另外两臂AD和CD接电阻应变仪的内部固定电阻R，则称为半桥接线法。
由于桥臂AD和CD接固定电阻，不感受应变，因此对于等臂电桥，按公式可得到应变仪的读数为：εd =ε1-ε2实际测量时，可有以下两种情况：a、半桥双臂测量：电桥的两桥臂AB和BC上均接工作应变片。
b、半桥单臂测量：电桥的两桥臂AB和BC上，任意桥臂接工作应变片，而另一桥臂接温度补偿应变片。
五、试验步骤1、试验前的准备了解钢梁材料：低碳钢弹性模量E=2×105MPa测出钢梁尺寸（单位：mm）L=800 a=300 b=10 h=20 c=5砝码重量 P=40N检查钢梁支座位置及加载的位置，保证加力准确。
2、应变仪准备1）接通电源，预热半小时。
2）灵敏度调节：K=2.08 标定48083、进行试验测纯弯曲梁由上至下R1~R5点应变值，了解应力分布情况。
1）试验中用半桥单臂连接。
将R1两根引线接于静态数字应变仪背部第一个电桥的A、B端，R2接到第二个电桥的A、B端，同理将R3~ R5接线。
补偿片R6接到变换器旁边的AB 0上，相当于1~10个电桥BC点都接了补偿片R6，应变仪的测量电桥被接好。
2）用螺丝刀调节1~5个电桥相应旋钮使显示器显示为零，这时应变仪的测量电桥被调节平衡。
在调节仪器灵敏度。
3）本试验加载为“增量法”，每次增加等量载荷ΔP（40N），共加三次砝码记录三组读数，填入表中。
以便观察各点应变的线性程度。
然后利用第n次减第n-1次得到增量，求出增量平均值，即为Δε实。
Δε实单位为με即10-6ε。
最后带入试验值公式计算应力。
4、结束工作试验完毕，卸下砝码关闭仪器电源，从仪器接线柱上拆下接线并将试验装置复原。
六、注意事项1、接完线后不要随便移动仪器，保持其内部稳定，防止接线脱落。
2、接线时一定将导线全部压紧，以免应变值不断变化。
3、加载砝码时要轻轻、平稳地加在砝码盘上，切勿重击。
加卸砝码都要紧慎，防止掉落伤人。
七、数据记录处理1、钢梁材料：低碳钢 弹性模量E=2×105MP a2、钢梁尺寸（单位：mm ）L=800 a=300 b=10 h=20 3、砝码重量 P=40N 4、试验数据记录 5、计算1）理论值计算在纯弯曲部分，与ΔP 相应的弯矩分别为：ΔM=21P ·a 由公式Δσ理=IyM •∆ 求出各测点应力的理论值。
其中I=121bh 3；y 为各测点到中性轴的距离。
2）分别计算1～5点的试验应力 Δσ实=E ·Δε实相对误差=理实理σσσ∆∆-∆×100%绝对误差=Δσ理-Δσ实.。