梁的正应力分布实验(基本实验)

梁的正应力分布实验

一、实验目的

１．测定矩形截面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，以验证纯弯曲正应力公式ｚＩＭｙ

=σ的正确性。　

２．熟悉静态电阻应变仪的桥路接线方法（外补偿或自补偿）。　

图2－25 梁的几何尺寸图 图2－26 测点示意图 补偿片贴在与试件材料相同的补偿块上。实验时，放在被测截面的附近。　

三、实验原理和方法

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，即每次增加等量的载荷，测出每级载荷下各点的应变增量ＦΔεΔ，然后取各点应变增量的平均值实εΔ，依次求出其应力增量实σΔ＝实εΔＥ。

实验可采用1/4桥接线方式和公用补偿，即工作片接

在应变仪的、（或′）接线柱上，补偿片接在公共补

ＡB B 偿接线柱上如图2－27，其中１Ｒ为工作片，２Ｒ为补偿片。

对于不同的工作片，用同一个补偿片，这种方法叫“公用

补偿”。　

也可用半桥自补偿接线方法进行测试。即把应变绝对

值相等而符号相反(一个受拉，另一个受压)的两个工作 图2－27 4

1桥接线图 片接到、与、ＡB B Ｃ接线柱上进行测试。但注意，此时实ε=2读

ε，读ε为应变仪所测的读数。　

四、实验步骤

１．打开电阻应变仪电源，AC 为交流电源、DC 为直流电源，将开关拨到AC，显示屏上显现C1，C 表示测点号，即第一个测点。　

2．选择所需的桥路形式：全桥、半桥或1/4桥。按下键盘上BRID 键，再按下数字键，1为1/4桥、2为半桥、4为全桥，选择1。

3．依次将七个工作片按顺序接到、1Ｂ′、、2Ｂ′至、7Ｂ′至接线柱上，将另一根不同颜色的公共

引线接到点上。　

Ａ4．将相同颜色的两根温度补偿片连线分别接到应变仪公共补偿接线柱上。　

5．按下K 键设定灵敏系数为2.17，按下R 键选择应变片电阻值为120，这两个数值为应变片本身所固有，再按返回键。　

6．加初载荷0.5 kN，正式测量前，先进行各测点桥路的调平衡，按下红色键BAL 再依次按下数字键1、2直至7，即对7个测点进行调平衡。　

7．按下测量键MEAS，再按下测量点的通道数(1、2直至7)，观察各点的应变是否为零或接近零，否则重复上一步骤将各点桥路再平衡一次。　

8．平稳加载至1.5 kN，按下测量键，显示屏上前两位为M1表示第一个测点的测量值，紧接着后面的四位数为应变值，单位为με，正号为拉应变，负号为压应变。依次读出并记录七个测点的应变值。　

9．继续以1 kN 为间隔，分级加载，直至加载到4.5 kN 为止，记录每次加载后各测点的应变值。　

10．卸去载荷，测力读数应显示为零，关闭电阻应变仪的电源，关闭加载装置电源，拆去连接线，清理场地，整理实验数据，并完成实验报告。　

五、实验结果的处理　

1．根据实验记录数据求出各点的正应力实验值，并计算出相应的正应力理论值。计算每一点的相对误差δ＝⏐理实

理σσσΔΔ−Δ⏐×100%。

2．按同一比例分别画出各点正应力的实验值与理论值沿截面高度的分布曲线，将两者进行比较，分析误差产生的主要原因。

六、思考题

1．比较应变片6＃和7＃（或4＃和5＃）的应变值，可得到什么结论?　

2．在实验中，未考虑梁的自重，是否应该考虑?为什么?