梁纯弯曲实验
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。
纯弯梁实验
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n2
n2 n2 n2
d c
m n
d1 c1 a1 b1
n1
a b
m1
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物理关系 ●梁纯弯时各纵向线段间互不挤压即纤维间 无正应力,每一纤维都是单向拉伸或压缩。 ●材料受力在线弹性范围内。 ●材料在拉伸和压缩时弹性模量相等。 y 由胡克定律可知 E ρ 沿截面高度正应力 按直线规律变化。
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XL2118C力&应变综合参数测试仪 介绍与操作说明 1 .仪器介绍
应变综合参数测试仪 全 貌
(1)上面板 ●16个测量通道接线端子 (接测量片)
接测量 工作片 接公共 温度补 偿片
●和一个公共温度补 偿接线端子
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(2)前面板(操作面板) ① 力数据显示窗口。
变,应变仪上反映的只有机 械式应变即弯矩产生的应变, 所以
接线图
ids i - t ( iM t ) - t iM
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五、实验操作步骤 1.组桥接线
将弯曲梁上被测点电阻应变片的引线端与电阻应变 仪测量通道接线端子连接 ,并在公共温度补偿的接线柱 上接入温度补偿片。
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y
三、实验原理 1.实验装置的受力分析
b
h y FQ F/2 F/2 m m a
z
a F/2 +
m—m截面:
FQ 0 M C(常数)
Fa/2 M
F/2
——纯弯曲
+
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My 理 Iz
梁的纯弯曲正应力实验
梁的纯弯曲正应力实验
梁的纯弯曲正应力实验是为了确定梁在弯曲的情况下的受力机制以及测定梁的弯曲刚
度和受力性能的试验。
在这项实验中,主要是测试梁的弯曲刚度性能,这样可以更清楚地
了解梁的特性,并且可以判断梁受到外力时应如何反应。
这项实验是建筑结构设计中的重
要内容,当结构受外力时,梁的刚度将决定结构的中止和模态。
梁的纯弯曲正应力实验,通常需要两个或三个支撑点。
它们可以是球形、凸形或圆形
的轴承。
其中,球形轴承最常用,其支撑的特性是最佳的,最不容易产生不必要的侧向力,影响试验的准确性。
在一个纯弯曲正应力实验中,支撑一端的梁头会受到一个外载荷,即弯矩,使其变形。
强度和刚度试验系统通常由模拟电源、试验控制台、力传感器等设备组成,力导致模拟器
输出同时加载在梁上,并通过力数据计算出受力的曲率系数和强度系数。
该实验的基本步骤是:(1)在梁上安装支持设备,并将梁放在试验台上;(2)给各
支撑点安装传感器,并通过模拟器输出同时加载在梁上;(3)测量梁承受的外载荷以及
梁的变形量;(4)分析测量结果,并计算出梁在弯曲时的曲率系数和受力
总之,梁的纯弯曲正应力实验是非常重要的,它可以查明梁的强度系数,曲率和强度
系数,以及梁受外力时的变形性能和应力变化规律。
实验结果对于确定结构抗震性能等具
有重大意义,在建筑结构分析和设计中扮演着巨大的作用。
梁纯弯曲实验
纯弯曲梁的正应力测定实验一、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 二、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. XL2118A 系列静态电阻应变仪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σ=M·y/I z式中:M ——为弯矩;M=P·a/2;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。
铰支梁受力变形原理分析简图如图1所示。
图1 纯弯曲梁受力分析简化图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2)。
实验可采用半桥单臂、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ΔP ,测出各点的应变增量Δεi 实,然后分别取各点应变增量的平均值ε,依次求出各点的应力增量Δσi 实=EΔεi 实 ( i=1,2,3,4,5)纯弯曲实验装置简图弯矩: M=F a F=P/2F QMc)构件AB 力学简化模型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。
图 2应变片在梁中的位置实验接线方法实验接桥采用1/4桥(半桥单臂)方式,应变片与应变仪组桥接线方法如图3所示。
使用弯曲梁上的应变片Ri(R1,R2,R3,R4,R5即工作应变片)分别连接到应变仪测点的A/B上,测点上的B和B1用短路片短接;温度补偿应变片Rt连接到桥路选择端的A/D上,桥路选择短接线将D1/D2短接,并将所有螺钉旋紧。
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。
可先选取适当的初载荷P0=200N,估算P max(该实验载荷范围P max≤2000N),分4级加载(300N,600N,900N,1200N)。
光测法梁的纯弯曲实验报告光测法
光测法梁的纯弯曲实验报告光测法
一、实验目的
说明本次实验的目的和意义。
二、实验原理
介绍光测法测量梁变形的原理,包括应变测量和位移测量两个方面的原理。
三、实验装置与仪器
描述实验用到的装置、仪器和材料,包括梁、支座、加载装置、光电仪器等等。
四、实验步骤与数据处理
依次介绍实验的具体步骤,包括加载、光电测量、数据记录等。
并详细描述如何进行数据处理,如何求得梁的瞬时弯矩、弯曲角、曲率半径等参数,并给出典型数据和图表。
五、实验结果分析
根据实验获得的数据,分析和讨论光测法测量精度的影响因素,比如光电测量误差、支座刚度、梁截面形状等,以及实验结果和理论计算结果的比较,分析误差及其原因。
六、结论
总结实验结果和分析,指出实验的优点、不足,及其工程应用的前景,并给出改进措施和建议。
七、参考文献
列出本实验中所参考的文献、资料与软件。
注:以上仅为一个写作思路示例,具体写作内容应根据实验条件、数据和要求进行具体调整和修改。
同时需要注意不能出现涉及政治敏感、敏感信息等问题。
弯曲实验
实验四弯曲实验一、实验目的1、用电测法测定梁在纯弯曲的情况下,其横截面上正应力的分布规律,并与理论计算结果比较,以验证弯曲正应力公式。
2、了解电阻应变仪测量应变的方法。
二、实验设备1、万能试验机2、电阻应变仪3、游标卡尺和钢尺4、矩形截面梁(低碳钢)三、实验原理梁纯弯曲时,其横截面上的正应力为线性规律分布,理论计算公式为σ=M·y/Iz,式中,M为截面处的弯矩,y为所测点到中性轴的距离,Iz为截面对中性轴的惯性矩。
实验装置如图所示。
梁的中段受纯弯曲。
该截面的不同高度粘贴应变片,其位置分别为:顶部、底部、中性层、中性层上下的1/4h处。
梁受载荷后,由应变仪可测定各应变片所在位置的点的纵向应变ε。
根据虎克定律σ=Eε可计算出各点的应力值四、实验步骤1、测量试件的尺寸、梁的跨度及加力器到支坐的距离a。
应变片由实验室教师预先贴好。
2、拟定加载方案。
选定初始载荷和最终载荷,选定加载级数和载荷增量。
3、选择合适的测力度盘和配置相应的摆锤。
将测力指针调零。
4、按应变片的编号将引出导线按顺序接在预调平衡箱上。
选点开关调到需要测点的位置上,并预调平衡。
5、缓慢、均匀地加载至初始载荷。
记下应变仪的读数。
然后逐级加载,在每一级载荷下测定应变片的读数,直到最终载荷。
6、请教师检查实验记录后,结束实验,整理好实验数据,完成实验报告。
五、注意事项1、贴好的应变片不能随便剥撤,接线要防止导线拉动应变片。
2、实验中要估算应变增量的理论值,以便测量过程中能随时检查所测应变值的合理性。
3、加载一定要缓慢,以免冲击载荷将梁击垮。
4、由于应变仪灵敏度高,在实验过程中不要振动仪器、导线和桌子,以免读数不准。
弯曲实验报告(一)(参看“实验”中的弯曲实验)弯曲实验报告(二)(参看“实验”中的弯曲实验)。
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 +
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。
梁纯弯曲正应力测定实验(最全)word资料
梁纯弯曲正应力测定实验(一)实验目的*在承受纯弯曲的钢梁上,测取其横截面上各点的正应力,验证梁的正应力公式和观察应力的分布规律;*熟悉电测初步知识和测量方法。
(二)实验原理*试件、尺寸、设备——见系网页中“教学资源栏目”之“实验指导” *操作步骤、仪器使用(同上) (三)数据处理 *测量过程记录表*注:应力平均值(增量)计算:=E 理论值计算:zM yI σ∆⋅∆=,对应载荷增量∆F 所产生的弯矩:∆M=0.5∆F .a (四)思考题*弯曲正应力的大小与材料的弹性模量E 是否有关?*分析理论值计算与实验值产生的误差原因。
(列出可能的几种) *若在实验中出现与中性层对应的点的数值为“非零”,是什么原因?临床实验室定量测定室内质量控制一术语和定义1偏倚 bias试验结果偏离可接受参考值的系统偏离(带有正负号)。
2不精密度 imprecision一组重复测定结果的随机离散,其值由统计量定量表示为标准差或变异系数。
3质量控制quality control质量管理的一部分,致力于满足质量要求。
[GB/T 19000-2000,]4 质量控制策略 quality control strategy质控品种类、每种检测频次、放置的位置,以及用于质控数据解释和确定分析批是在控还是失控的规则。
5 随机误差 random error测量结果与在重复性条件下对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。
6 系统误差 systematic error在重复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。
7 可报告范围 reportable range在仪器、试剂盒或系统的测定响应之间的关系,显示是有效的期间内试验值范围。
8 标准差 standard deviation观察值或测定结果中不精密度的统计度量。
变异性/离散的度量是总体方差的正平方根。
二质量控制的目的质量控制方法是用来监测检验方法的分析性能,警告检验人员存在的问题。
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)内力图分析主梁的受力特点,进行求解并画出其内力图,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。
主梁的内力简图,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曲线图在σ–P坐标系中,以σi实的值为横坐标,P的值为纵坐标,将各点的实测应力值分别绘出,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。
实验二 梁的纯弯曲
B
Ri
补偿片
A
C UO
D UI 图 2-2 测点 i 的 1/4 桥接法
— 13 —
(2) 1/2 桥测量方法
ε 实i = ε 仪
由于测点 5 与测点 1 的应变之间存在关系
测点 4 与测点 2 的应变之间存在关系
ε 实5 = −ε 实1
ε 实4 = −ε 实2 于是可将工作片 5 和 1、4 和 2 分别按 1/2 桥形式接入电阻应变仪的 2 个通道中,组成 2 个电桥。
( y = −20mm ) ( y = −10mm ) ( y = 0 )
读数 增量 读数 增量 读数 增量 读数 增量
测点 4
测点 5
( y = 10mm ) ( y = 20mm )
读数 增量 读数 增量
1
1
2 1
3 1
4
5
1
ΔF = 1 / kN σ 实 / MPa
Δε1 =
σ理/ MPa
误差= σ理 − σ实 /% σ理
F
b
1
2
3 4
h
z
5
y
a
a
图 2-1 矩形截面梁的纯弯曲
四、实验原理与方法
1.应变测量 3 种测量桥路的接线方法如下: (1) 1/4 桥测量方法 将 5 个工作片和温度补偿片按 1/4 桥形式分别接入电 阻应变仪的 5 个通道中,组成 5 个电桥。 具体接法:工作片 Ri ( i = 1,2,3,4,5 )的引线接在电桥 的 A 、 B 端,温度补偿片接在电桥的 B 、 C 端,如图 2-2 所示。当梁在载荷作用下发生弯曲变形时,工作片的电阻 值将随着梁的变形而发生变化,电阻应变仪相应通道的输 出应变为 ε 仪 ,于是测点 i( i = 1,2,3,4,5 )的应变为
矩形截面梁纯弯曲实验报告
矩形截面梁纯弯曲实验报告矩形截面梁纯弯曲实验报告一、实验目的本实验旨在通过对矩形截面梁进行纯弯曲试验,了解梁的受力性能及其变形规律,掌握应力-应变关系和荷载-挠度关系,并对实验结果进行分析和讨论。
二、实验原理1. 梁的受力性能当梁受到外力作用时,会引起其产生内部应力和变形。
在纯弯曲状态下,梁的上下表面会产生相反方向的应力,即拉应力和压应力。
根据材料力学原理可知,这两种应力大小相等,且位于中性轴上。
2. 应力-应变关系在材料受到外部载荷作用时,会发生一定程度的变形。
这种变形与材料内部产生的应力之间存在着一定的关系。
通过测量不同载荷下梁上表面纵向位移和中性轴位置,并结合材料截面积及跨度等参数,可以计算出该点处产生的应变值。
将所得数据绘制成载荷与相对应变量(如应变、挠度)之间的图像,则可得到应力-应变关系曲线。
3. 荷载-挠度关系在梁受到外部载荷作用时,会发生一定程度的弯曲变形。
通过测量不同载荷下梁的挠度值,并结合材料截面积、跨度等参数,可以计算出该点处产生的应变值。
将所得数据绘制成载荷与相对应变量(如挠度)之间的图像,则可得到荷载-挠度关系曲线。
三、实验步骤1. 准备工作:清洁实验台面和试验设备,检查试验设备是否正常运转。
2. 安装试件:将矩形截面梁放置在试验设备上,并固定好。
3. 测量中性轴位置:通过调整支承点位置,使得梁在未受力状态下平衡,然后测量中性轴距离上表面的高度。
4. 开始实验:按照预定方案进行荷载施加,并记录每个荷载值下梁上表面纵向位移和中性轴位置。
5. 结束实验:当梁出现明显裂缝或位移超过规定范围时,停止施加荷载并记录最大承载力。
6. 数据处理:根据测得的数据计算应变值和挠度,并绘制应力-应变关系曲线和荷载-挠度关系曲线。
7. 结果分析:对实验结果进行分析和讨论。
四、实验结果1. 应力-应变关系曲线通过实验测量,得到了矩形截面梁在不同载荷下的上表面纵向位移和中性轴位置数据,计算出了相应的应变值,并将其绘制成应力-应变关系曲线。
梁的纯弯曲实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除梁的纯弯曲实验报告篇一:纯弯曲实验报告page1of10page2of10page3of10page4of10page5of10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。
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。
梁的纯弯曲正应力实验
梁的纯弯曲正应力实验电测法是应力应变测量最常用的方法,其方法简便,技术成熟,已经成为工程中不可缺少的测量手段。
纯弯曲时正应力在横截面上线性分布,是弯曲中最简单的应力情况。
用电测法测定纯弯曲梁上的正应力,不仅可以验证材料力学理论,也可以熟悉电测法测量的原理、操作方法和注意的问题,为复杂的实验应力分析打下基础。
一、预习要求1、YJ —5电阻应变仪测量前如何进行预调平衡?2、采用半桥接法进行弯曲正应力测量时,如何进行温度补偿?说明原理。
二、 实验目的1、初步掌握电测应力分析方法,学习电测接线方法、仪器调试使用方法。
2、测定梁在纯弯曲下的弯曲正应力及分布规律,验证理论公式。
三、实验设备1、纯弯曲正应力试验台。
2、电阻应变仪及预调平衡箱。
3、矩形截面钢梁。
四、实验原理及方法纯弯曲梁如图1a 所示。
在载荷P 作用下,梁的CD 段为纯弯曲变形。
沿梁横截 面的高度方向每隔4h高度粘贴平行于轴线的测量应变片,共五片,其中第三片在中性层 上。
另外在梁外安置温度补偿块,其上贴一公共温度补偿应变片。
每一测量应变片与公共温度补偿片按图1b 接法接为半桥测量系统。
梁受到P 力作用后,产生弯曲变形。
通过电阻应变仪测出载荷作用下五个点处的应变,由于是单向拉压变形,由虎克定律εσE =即可算出各点的应力值。
另一方面,由弯曲正应力理论公式zI My=σ,可算出各点的应力理论值。
于是可将实测值和理论值进行比较,验证理论公式的正确性。
实验时,载荷由砝码经过20倍杠杆放大施加。
加载分四级,每增加一个砝码,产生P力的增量ΔP。
每加一级后测出五个点的应变,最后取力和应变的增量平均值计算理论值和实验值。
该实验也可用万能试验机加载进行测量。
五、实验步骤1、检查调整纯弯曲梁、电阻应变仪,使各部件和旋钮在正确位置,并打开应变仪进行预热。
2、接桥练习。
参照表1组桥,每种方式下按应变仪的使用方法进行预调平衡,平衡后加一个砝码读取应变。
读数方法为,当加载后应变仪的指针发生偏转,根据应变的大小选择并调节微调、中调、粗调读数盘使电表指针回零,这时各读数盘所指读数的代数和即是所测点的应变值。
梁的弯曲实验(PDF)
梁的弯曲实验梁的弯曲实验大纲1.通过弯曲正应力的电测实验,了解电阻应变计的测量原理,验证平面假设测定弯曲正应力的分布规律。
2. 通过实验初步了解电测法中全桥和半桥桥路的接法,掌握电阻应变仪的使用操作方法。
3. 主要设备:多功能电测实验装置;主要耗材:电阻应变片,每次实验8片。
梁的弯曲实验指导书一、实验目的1、初步掌握电测方法和多点应变测量技术。
2、用电测方法测定矩形截面梁在承受纯弯曲作用时横截面高度方向上正应力的 分布规律。
3、验证纯弯曲梁横截面上正应力理论计算公式。
4、测量梁在载荷作用下的最大挠度,验证梁的挠度理论计算公式的正确性。
二、实验设备1、多功能电测实验装置2、智能全数字式静态应变仪3、游标卡尺、钢尺4、千分表及表座三、实验原理矩形截面纯弯曲钢梁的试验装置如图3-7所示。
本实验采用四点弯曲实验,加载后,梁在两个加力点间段承受纯弯曲。
根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设,可以得到纯弯曲梁横截面的正应力的理论计算公式为:I yM ⋅=σ (3-10)式中 M :横截面弯矩I :横截面对形心主轴(即中性轴)的惯性矩 y :所求应力点到中性轴的距离由式(3-10)可知沿横截面高度正应力按线性规律变化。
实验采用半桥接线,粘贴在矩形截面梁上两个加力点之间的上、下表面、中性轴和离上、下表面1/4h 的5个应变计作为工作片(见图3-8),应变计的两个引出导线分别接到应变仪上5 个通道的A 、B 接线柱上,用一个不受力的应变计作为温度补偿片,接到应变仪上相应通道的B 、C 接线柱上,测出载荷作用下各测点的应变ε,由虎克定律知实实εσE = (3-11)式中E 为材料的弹性模量中性轴M=P/2 a Nmm图3-7 多功能电测实验装置 图3-8 纯弯曲梁实验装置及弯矩图四、实验方法实验采用手动加载,转动螺旋手柄,使压头压迫梁进行加载(见图3-7),载 荷的大小由智能全数字式静态应变仪右边窗口显示的数字所控制。
梁的纯弯曲实验报告
梁的纯弯曲实验报告梁的纯弯曲实验报告摘要:本实验旨在研究梁在纯弯曲状态下的力学性质。
通过对不同材料和截面形状的梁进行纯弯曲实验,测量梁的位移和应力分布,分析梁的弯曲刚度和断裂强度,以及不同因素对梁的弯曲性能的影响。
实验结果表明,梁的纯弯曲性能与材料的弹性模量、截面形状和几何尺寸密切相关。
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,梁常常承受弯曲载荷,因此研究梁在纯弯曲状态下的力学性质具有重要意义。
本实验通过纯弯曲实验,探究梁的弯曲刚度、应力分布和断裂强度,为工程设计和材料选择提供依据。
实验方法:本实验使用了不同材料和截面形状的梁进行纯弯曲实验。
首先,选择合适的试验材料,如钢材、铝材等,并根据实验要求制备不同截面形状的梁。
然后,在实验装置上将梁固定,施加纯弯曲载荷,通过位移传感器测量梁的变形情况。
同时,使用应变片测量梁的应变分布,进而计算出梁的应力分布。
最后,记录实验数据并进行分析。
实验结果:实验结果显示,不同材料和截面形状的梁在纯弯曲状态下表现出不同的力学性能。
首先,弯曲刚度是评价梁抗弯能力的重要指标。
实验发现,梁的弯曲刚度与材料的弹性模量密切相关,弹性模量越大,梁的弯曲刚度越高。
其次,应力分布是研究梁弯曲性能的重要参数。
实验结果表明,梁的应力分布呈现出高应力区和低应力区的分布特点,高应力区位于梁的上表面,低应力区位于梁的下表面。
最后,实验还发现,梁的断裂强度与材料的抗拉强度密切相关,抗拉强度越高,梁的断裂强度越大。
讨论:本实验结果表明,梁的纯弯曲性能受多个因素的影响,如材料的弹性模量、截面形状和几何尺寸等。
首先,材料的弹性模量决定了梁的弯曲刚度,弹性模量越大,梁的弯曲刚度越高。
因此,在工程设计中,应选择具有高弹性模量的材料来提高梁的弯曲刚度。
其次,截面形状对梁的弯曲性能也有显著影响。
不同截面形状的梁具有不同的惯性矩和截面模量,从而导致不同的应力分布和弯曲刚度。
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。
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
实
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。
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纯弯曲梁的正应力测定实验
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 二、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. XL2118A 系列静态电阻应变仪
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
σ=M·y/I z
式中:M ——为弯矩;M=P·a/2;
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。
铰支梁受力变形原理分析简图如图1所示。
图1 纯弯曲梁受力分析简化图
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2)。
实验可采用半桥单臂、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ΔP ,测出各点的应变增量Δεi 实,然后分别取各点应变增量的平均
值ε,依次求出各点的应力增量
Δσi 实=EΔεi 实 ( i=1,2,3,4,5)
纯弯曲实验装置简图
弯矩: M=F a F=P/2
F Q
M
c)
构件AB 力学简化模型
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。
图 2应变片在梁中的位置
实验接线方法
实验接桥采用1/4桥(半桥单臂)方式,应变片与应变仪组桥接线方法如图3所示。
使用弯曲梁上的应变片Ri(R1,R2,R3,R4,R5即工作应变片)分别连接到应变仪测点的A/B上,测点上的B和B1用短路片短接;温度补偿应变片Rt连接到桥路选择端的A/D上,桥路选择短接线将D1/D2短接,并将所有螺钉旋紧。
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1
3.拟订加载方案。
可先选取适当的初载荷P0=200N,估算P max(该实验载
荷范围P max≤2000N),分4级加载(300N,600N,900N,1200N)。
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.先测量3#测点的应变以确定实验梁的安装是否符合实验要求,使梁处
于完全不受载状态并平衡3#测点对应通道电桥。
缓慢加载到1500N左
右,此时4#测点通道的应变绝对值应该≤1,若该值不符合要求,应分
别调整加实验梁的左右前后位置,同时观察应变值的变化情况,使应变
值接近于0。
然后卸载至0,应变值应回到0,若不是0,应再重复调
整,直至符合要求。
R2
R3
R4
R1
R5
7.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实,直到最终载荷。
实验至少重复两次。
见附表2。
8.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,将所用器设备复原,实验资料交指导教师检查签字。
五、注意事项
1.测试仪未开机前,一定不要进行加载,以免在实验中损坏试件。
2.实验前一定要设计好实验方案,准确测量实验计算用数据。
3.加载过程中一定要缓慢加载,不可快速进行加载,以免超过预定加载载
荷值,造成测试数据不准确,同时注意不要超过实验方案中预定的最大
载荷,以免损坏试件;该实验最大载荷2000N。
4.实验结束,一定要先将载荷卸掉,必要时可将加载附件一起卸掉,以免
误操作损坏试件。
5.确认载荷完全卸掉后,关闭仪器电源,整理实验台面。
附表1 (试件相关参考数据)
附表2 (实验数据)
六、实验结果处理
根据测得的各点应变,计算相应的应力实验值。
再计算各点应力理论值。
然后计算它们之间的相对误差。
1. 实验值计算 根据测得的各点应变值
εi 实求出应变增量平均值ε∆实i ,代入胡克定律计算
各点的实验应力值,因1με=10-6ε,所以
各点实验应力计算:
Δ10×6
_____
×=εΔσi i E 实实 ( i=1,2,3,4,5) 2. 理论值计算
载荷增量 ΔP = N 弯距增量 ΔM=ΔP·a /2= N·m 各点理论值计算:
σi 理=M·y/I z
(i=1,2,3,4,5)
3. 实验值与理论值的比较
七、思考题
1.影响实验结果的主要因素有哪些?
2.弯曲正应力的大小是否受材料弹性模量E 的影响?。