材料力学实验教学6弯曲正应力电测实验实验报告
电测弯曲正应力实验报告
实验六 直梁弯曲正应力测定一、实验目的:1. 测定矩形截面直梁在纯弯曲(非纯弯曲)时横截面上正应力的分布,并与理论公式比较,以验证弯曲正应力公式。
2. 进一步熟悉电测方法及电阻应变仪的使用。
二、实验装置及仪器1. 矩形截面梁弯曲实验装置2.电阻应变仪 3.钢板尺 三、实验概述直梁受纯弯曲时横截面上的正应力公式为z I yM ⋅=σ 或为zI y M ⋅∆=∆σ 式中M 为作用在横截面的弯矩,Iz 为梁的横截面对中性轴Z 的惯性矩,y 为中性轴到欲求应力点的距离,此公式在非纯弯曲时于一定条件下也可应用。
本实验采用碳钢制成的矩形截面梁,实验装置如图9所示。
在梁跨度中点沿梁的高度h 分别贴电阻应变片,均匀分布共贴五片,贴片位置如图9所示,用砝码加载,即先加一初载荷,测取点的电阻应变仪读数,然后再依次加载,同样测读每点的读数。
每点相邻两次读数差(相邻的大载荷应变读数减去小载荷的应变读数的平均值)即为相应载荷增量下此点的纵向应变值。
当应力在比例极限内时,应用虎克定律εσ⋅=E ,(εσ∆⋅=∆E ),即可算出各点相应的正应力的实验值。
由前述公式可算出各点正应力的理论值,将这些结果画在一张坐标纸上可得到正应力沿高度的分布规律。
图9 测梁弯曲正应力装置示意图四、实验步骤1.测量梁的横截面尺寸b 、h 。
2.按指定的l 、a 长度架设梁,并仔细调整使之平稳。
-21-3.将各点电阻片导线接在应变仪的预调平衡箱上,按半桥线路连接,然后,开启电源,预热仪器,并将灵敏系数K钮旋旋到所需刻度(或相应的标定数)。
4.按给定的载荷加载实验。
从P0~P n,每次载荷下记录各点的读数。
纯弯曲情况实验2~3次。
5.非纯弯测定时,摘掉一个销子,方法同纯弯曲。
6.整理数据,经教师检查通过后,结束实验,整理仪器用具。
五、预习要求1.阅读本讲义,并复习电测法与电阻变应仪介绍,弄清本次实验目的,准备好有关记录表格。
2.若弯曲梁的l=100cm,a=40cm,b=12mm,h=20mm,材料的[σ]=160MPa,试计算此梁允许最大载荷为多少?六、实验报告要求包括:实验目的,所用设备(型号、编号、最小刻度)装置简图,实验记录与结果,按材力理论计算结果,并列表比较理论值与实验值。
梁的弯曲正应力实验报告
一、实验目的1. 通过实验,了解梁在弯曲状态下的应力分布规律;2. 验证梁的弯曲正应力计算公式的准确性;3. 掌握应变电测法的基本原理和操作方法;4. 培养学生严谨的实验态度和科学的研究方法。
二、实验原理梁在弯曲状态下,其横截面上各点的正应力可以用以下公式计算:\[ \sigma = \frac{M y}{I_z} \]其中,\(\sigma\) 为正应力,\(M\) 为弯矩,\(y\) 为梁横截面上某点到中性轴的距离,\(I_z\) 为梁截面对中性轴的惯性矩。
实验中,通过测量梁横截面上不同位置的应变,根据虎克定律,可计算出相应位置的应力。
实验装置主要包括梁、应变片、静态数字电阻应变仪等。
三、实验仪器与设备1. 梁材料:矩形截面试件,尺寸为 \(b \times h\);2. 应变片:电阻应变片,用于测量梁横截面上的应变;3. 静态数字电阻应变仪:用于测量应变片输出的电阻变化,从而计算出应变;4. 加载装置:用于对梁施加弯矩;5. 游标卡尺:用于测量梁的尺寸;6. 计算器:用于计算实验数据。
四、实验步骤1. 准备实验装置,包括梁、应变片、应变仪等;2. 将应变片粘贴在梁的预定位置,确保应变片与梁表面紧密贴合;3. 接通应变仪电源,调整应变仪的量程和灵敏度;4. 使用游标卡尺测量梁的尺寸,记录数据;5. 在梁上施加预定的弯矩,确保梁处于弯曲状态;6. 使用应变仪测量梁横截面上不同位置的应变,记录数据;7. 根据实验数据和应变片的位置,计算出梁横截面上不同位置的应力;8. 比较实验测得的应力与理论计算值,分析误差原因。
五、实验结果与分析1. 实验数据:表1:梁横截面上不同位置的应变测量值| 测点位置 | 应变值(με) || -------- | ------------ || A点 | 120 || B点 | 100 || C点 | 80 || D点 | 60 |表2:梁横截面上不同位置的应力计算值| 测点位置 | 应力值(MPa) || -------- | ------------ || A点 | 12.00 || B点 | 10.00 || C点 | 8.00 || D点 | 6.00 |2. 结果分析:通过实验数据与理论计算值的比较,可以看出,在梁的弯曲状态下,应力在梁横截面上呈线性分布。
3-1弯曲正应力电测实验实验报告
§3-1 弯曲正应力电测实验实验报告一、实验目的
二、实验设备(需填写型号及编号)
三、试件原始参数
弹性模量(GPa): E =
应变片阻值( ): R=
应变片灵敏度系数:K =
四、测试数据及实验结果
1. 实验误差可能原因分析
2. 弯曲正应力的大小是否会受材料弹性模量E的影响?
姓名:班级: 小组成员:指导教师: 实验日期:报告日期: 文件名称及保存地址:
实验成绩:
§3-2 弯扭组合主应力电测实验实验报告
一、实验目的
二、实验设备(需填写型号及编号)
三、实验数据
μ材料:,弹性模量E= GPa,柏松比=
m 构件尺寸:外径D=mm,内径d=mm,构件抗弯截面系数W=3臂长a=m,自由端端部到测点的距离l=m。
四.计算m点及m'点实测主应力和主平面方向,并用单元体表示。
五.计算m点及m'点理论主应力和主平面方向,并用单元体表示。
姓名:班级:
小组成员:指导教师:
实验日期:报告日期:
文件名称及保存地址:
实验成绩:。
实验六纯弯曲梁正应力的测定一、实验目的二、实验仪器
实验六 纯弯曲梁正应力的测定一、实验目的1. 初步掌握电测法的基本原理和方法。
2. 测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律;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、组合实验台纯弯曲梁实验装置。
2、静态电阻应变仪。
3、游标卡尺、钢板尺。
三、实验原理梁受纯弯曲时,纯弯曲正应力计算公式为:ZI My=σ式中:M-弯矩-横截面对中性轴的惯矩Z I y-所求应力点到中性轴的距离由上述可知,梁在纯弯曲时,各点处的正应力沿横截面高度按直线规律分布。
如将电阻应变计粘贴在距中性层不等的位置上(见图),测得纯弯曲时沿横截面高度各点的纵向应变ε。
根据理论推导可知,各纵向纤维层只受简单拉伸或压缩,由单向应力状态的虎克定律εσE =,可求出各点处的实验应力实σ。
要测纯弯曲梁沿截面高度各点的应变值,可采用温补半桥组桥方法,见电阻应变片各种接桥方法(1)。
加载采用增量法,即每增加等量的载荷,测出各点的应变增量P ΔεΔ,然后分别取各点应变增量的平均值i εΔ,记录应变仪读数并填入表中,依次求出各点的应变增量实i εΔ.实实i E εσΔ=将实测应力值实σ与理论应力值理σ进行比较,以验证弯曲正应力公式。
四、实验步骤(一)、实验准备1、 按规定位置粘贴电阻应变计,焊线、防护(己由生产厂家准备好)。
2、 制定加载方案,四级加载:20Kg、40Kg、60Kg、80Kg。
3、 接通传感器和负荷显示器及电阻应变仪,预热10分钟。
4、 记录梁的截面尺寸,载荷作用点到支点距离及各应变计的位置。
见附表15、 加初载荷0P (一般取0P =10%max P 左右)估算max P ,记下初读数。
(二)、进行实验1、 均匀缓慢加载到初载荷0P ,记下各点应变的初始读数:后分级等量加载,每增加一级载荷,依次记录各点电阻应变片的应变值仪i ε,直到最终载荷。
实验至少重复两次。
见附表2 2、 按力值对照表分四级加载。
3、 做完实验后,卸掉载荷,仪器复原。
电测弯曲正应力实验报告
电测弯曲正应力实验报告
对于金属材料在抗拉、抗压、抗剪及屈服性能,通常采用电测弯曲来实施类似试验以把结果转换成应力和应变量。
本次实验使用电测弯曲来测试材料的正应力和正应变,旨在验证本次实验的准确性。
实验的测试单位是一根Φ8mm的钢杆,在此基础上记录点之间的距离为250mm,将其安装在测试机上,上表面涂有准确测量长度和精准装配的电感传感器,并根据数据加载两个实验测试点。
然后,启动实验环境,让机器进行加载,将电子衡上的重物放入实验环境中,控制界面上的参数,让机器进行稳定的实验测试,最大值达到10 kg,并开始计时,最后得出实验结果进行记录和计算。
在本次实验中,测得的正应力结果在1000N之内,正应变结果在0.153之内,数据展示测试结果较好,无论是正确性还是准确性都比较合理,比较符合实际情况。
实验中,多项技术手段得到积极锻炼,应力应变测试项目更加准确,数据也更具实用性,而在时间管理上,合理问题安排,在时间内进行实验,并且最大可以达到测试数据要求,以达到实验室测试结果与实际状况一致的方面,有效提高了实验的精度。
总之,实验证实了电测弯曲的有效性,能够有效测试正应力和正应变,得出的测试数据可以作为判断材料品质性能的依据,有助于提高科研工作的效率,对金属材料的研究起到效果。
弯曲正应力测定实验报告
弯曲正应力测定实验报告弯曲正应力测定实验报告• 实验目的: 1. 理解弯曲应力的概念和计算方法; 2. 掌握使用梁的弯曲应力测试仪器的操作方法; 3. 通过实验探究材料的弯曲应力。
• 实验设备:梁的弯曲应力测试仪器、杆状试样。
• 实验原理:梁的弯曲应力是指纵向拉伸状态下的应力状态。
采用三点弯曲法进行测定,使试样左右两端之间产生应力。
根据弯曲梁的基本原理,应力随距离的变化呈现出弧形曲线,计算得到杆状试样左右两端的弯曲应力。
• 实验步骤: 1. 将杆状试样放入梁的弯曲应力测试仪器中,调整完善器中的设置,并将试样固定到夹具上; 2. 打开仪器电源,进行仪器自检,调整试样外形和位置,保证试样在中心点上; 3. 选择合适的测量单位,设置仪器仪表,确定测量参数并进行校准; 4. 开始测量,记录试样左右两端的弯曲应力数据; 5. 根据实验原理和公式计算出杆状试样的弯曲应力。
• 实验结果:在测量过程中,我们发现在试样左右两端的应力状态并不相同,应力值普遍较大而且存在波动明显的情况。
在进行多次试验的数据统计和计算中,确定了试样的实际弯曲应力值。
根据实验所得数据,我们得到弯曲应力的平均值为XMPa,弯曲应变为X。
• 实验结论:通过本次实验,我们深入了解了材料的弯曲应力特性,掌握了梁的弯曲应力测试仪器的操作方法。
实验结果表明,在杆状试样被弯曲的过程中,左右两端存在明显的应力波动,但经过多次试验得出试样的弯曲应力值比较稳定。
本次实验对于材料力学的理解和应用有着深远的意义。
• 实验中可能存在的误差及影响因素: 1. 杆状试样自身的内部缺陷和材料差异等因素对测量值有一定的影响; 2. 杆状试样在被夹具夹住后,由于夹具形状对试样弯曲形状的影响并未考虑,测量值可能出现较大误差; 3. 实验过程中的环境条件(如温度、湿度等)也可能会对测量值产生一定的影响。
• 实验的改进方案: 1. 选取更加均匀的材料、充分检查试样内部是否有缺陷; 2. 优化夹具形状,减少对试样弯曲形状的影响; 3. 保证实验环境的稳定性,消除室温等环境因素造成的影响。
梁弯曲正应力电测实验报告
y1?=15mm;y2?=;y3=0cm;y4????;y5????15mm;E=210Gpa。
2442
23
抗弯曲截面模量WZ=bh/6惯性矩JZ=bh/12
(2)应变?记录:
(3)取各测点?值并计算各点应力:
??1=16×10;??2=7×10;??3= 0;??4=8×10;??5=15×10;??1=E?1=;??2=E??2=;??3=0;
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:
图4-1
此值与理论公式计算出的各点正应力的增量即
?理?
?MyIZ
?pa2
进行比较,就可验证弯曲正应力公式。这里,弯矩增量?M?。
梁上各点的应变测量,采用1/4桥接线,各工作应变片共用一个温度补偿块。
四、实验步骤
1.记录实验台参数,设计实验方法。
2.准备应变仪:把梁上各测量点的应变片(工作应变片)按编号逐点接到电阻应变仪A、B接线柱上,将温度补偿片接到电阻应变仪接线柱上作公共补偿。
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
弯曲正应力测试实验报告
弯曲正应力测试实验报告弯曲正应力测试实验报告一、实验目的本实验旨在通过对材料的弯曲正应力测试,探究材料的弯曲性能及其对应的力学特性参数。
二、实验原理弯曲正应力测试是一种常用的材料力学测试方法,它通过施加一个垂直于试件轴线方向的外力,在试件上产生一个弯曲变形,从而测定材料在这种变形状态下所承受的正应力。
具体来说,当一个悬臂梁试件被施加外力时,试件会发生一定程度的挠曲变形。
根据悬臂梁挠曲理论可知,试件中心处所受到的最大弯矩M为:M = (FL)/4其中F为施加在试件上的外力,L为试件长度。
根据材料力学原理可知,在弯矩作用下,试件中心处产生一个最大正应力σ_max,其计算公式为:σ_max = (My)/I其中y为离中心距离,I为截面惯性矩。
三、实验步骤1. 将样品固定在支架上,并确保样品与支架之间无缝隙。
2. 调整试验机的加载速度和位移量。
3. 施加外力,记录试件挠曲变形程度及所受外力大小。
4. 重复以上步骤,直至得到足够多的数据。
四、实验数据处理根据实验得到的数据,可计算出材料在弯曲状态下所承受的正应力。
为了更好地理解材料的弯曲性能及其对应的力学特性参数,我们可以将实验数据绘制成图表,并进行数据分析和处理。
具体来说,我们可以通过绘制荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线以及应力-应变曲线等图表来分析材料的弯曲性能及其对应的力学特性参数。
五、实验结果分析通过对实验得到的数据进行分析和处理,我们可以得出以下结论:1. 材料在弯曲状态下所承受的正应力与施加在试件上的外力大小成正比例关系。
2. 材料在弯曲状态下所产生的挠曲变形程度与施加在试件上的外力大小成反比例关系。
3. 材料在弯曲状态下所承受的最大正应力与试件截面惯性矩成反比例关系。
六、结论通过本次弯曲正应力测试实验,我们深入了解了材料的弯曲性能及其对应的力学特性参数。
同时,我们也掌握了一种常用的材料力学测试方法,并了解了其原理和操作步骤。
在今后的学习和工作中,这些知识和技能将对我们起到重要的指导作用。
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纯弯曲梁正应力电测实验是一种常用的材料力学实验方法,用于测量梁在弯曲过程中的正应力分布情况。
本实验通过加载施加在金属横截面上的外力,测量由于弯曲产生的电势差,从而得到梁在各个截面上的正应力大小。
下面是一份纯弯曲梁正应力电测实验报告的参考内容。
实验目的:1. 理解材料在弯曲过程中的正应力分布特性;2. 掌握纯弯曲梁正应力电测实验的原理和方法;3. 学习使用实验仪器和数据处理软件。
实验仪器:1. 弯曲实验台;2. 弯曲应变计;3. 电压采集仪;4. 电压放大器;5. 计算机。
实验原理:在纯弯曲梁实验中,通过加载施加在梁上的外力,梁发生弯曲变形。
根据材料力学理论,梁在弯曲过程中会产生正应力。
实验中利用弯曲应变计测量梁在各个截面上的应变大小。
弯曲应变计通过压电效应将应变转化为电荷,产生电势差。
通过电压采集仪和电压放大器将电势差放大并记录下来,就可以得到梁在各个截面上的正应力大小。
实验步骤:1. 将要进行实验的梁固定在弯曲实验台上,调整梁的位置和姿态,使其能够正常受力并产生弯曲变形;2. 将弯曲应变计安装在梁的截面上,保证其能够准确测量应变;3. 连接弯曲应变计和电压采集仪,调整采集仪的参数,使其能够正常采集电势差;4. 将电压采集仪与电压放大器连接,调整放大器的增益,保证能够得到合适范围的电压信号;5. 开始加载外力,在加载过程中,实时记录电压采集仪采集到的电势差数据;6. 加载外力达到一定值后停止,记录下此时的电势差数据。
数据处理:1. 将采集到的电势差数据导入计算机;2. 对电势差数据进行处理,根据电压放大器的增益和弯曲应变计的灵敏度,将电势差数据转换为应变数据;3. 根据应变计的位置和梁的材料参数,计算出各个截面上的应变值;4. 利用梁的几何参数和材料参数,计算出各个截面上的正应力大小。
实验结果:根据数据处理的结果,可以得到梁在各个截面上的正应力大小的分布情况。
通过绘制应力-位置曲线,可以直观地观察梁在弯曲过程中正应力的变化趋势,并分析其特点和规律。
梁的弯曲正应力实验报告
梁的弯曲正应力实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过实验手段,探究梁在弯曲状态下的正应力分布情况,验证理论分析结果,加深对梁弯曲正应力的理解。
二、实验原理
梁的弯曲正应力是指梁在弯曲状态下,截面上的正应力分布情况。
根据弹性力学理论,梁的弯曲正应力与截面的几何形状、材料性质以及外力分布等因素有关。
本实验通过测量梁的弯曲正应力,验证相关理论。
三、实验步骤
1. 准备实验器材:包括梁试件、加载装置、应变计、测量仪器等。
2. 安装应变计:在梁试件的指定位置粘贴应变计,确保粘贴牢固。
3. 加载实验:通过加载装置对梁试件施加弯曲力,记录加载过程中的应变数据。
4. 数据处理:对实验数据进行处理,计算梁截面上的正应力分布。
5. 数据分析:将实验结果与理论分析结果进行比较,分析误差原因。
四、实验结果
通过实验测量,得到梁在弯曲状态下的正应力分布数据如下:
五、数据分析与结论
根据实验结果,我们可以看到梁在弯曲状态下,截面上的正应力分布并不均匀。
在靠近加载点的位置,正应力较大;而在远离加载点的位置,正应力逐渐减小。
这与理论分析结果一致。
同时,实验结果与理论分析结果的误差也在可接受范围内。
通过本实验,我们验证了梁在弯曲状态下的正应力分布规律,加深了对梁弯曲正应力的理解。
同时,实验结果也为我们提供了实际工程中设计梁结构的重要依据。
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。
弯曲正应力实验报告
浙江大学材料力学实验报告(实验项目:弯曲正应力)一、实验目的:1、初步掌握电测方法和多点测量技术。
;2 、测定梁在纯弯和横力弯曲下的弯曲正应力及其分布规律。
二、设备及试样:1.电子万能试验机或简易加载设备;2.电阻应变仪及预调平衡箱;3.进行截面钢梁。
三、实验原理和方法:一11、载荷P作用下,在梁的中部为纯弯曲,弯矩为M二一Pa。
在左右两端长为a的部分21内为横力弯曲,弯矩为M1 = ?P(a-c)。
在梁的前后两个侧面上,沿梁的横截面高度,每隔h贴上平行于轴线上的应变片。
温度补偿块要放置在横梁附近。
对第一个待测应变片联4同温度补偿片按半桥接线。
测出载荷作用下各待测点的应变「由胡克定律知-E ;另一方面,由弯曲公式;M Y,又可算出各点应力的理论值。
于是可将实测值和理论值进i行比较。
2、加载时分五级加载,F0=1OOON,=1000N, F max=5000N,缷载时进行检查,若应变差值基本相等,则可用于计算应力,否则检查原因进行复测(实验仪器中应变;的单位是10冷。
3、实测应力计算时,采用F =1000N时平均应变增量厶術计算应力,即二EL,同一高度的两个取平均。
实测应力,理论应力精确到小数点后两位。
1 34、理论值计算中,公式中的匸bh3,计算相对误差时12e厂二'“理八“测100%,在梁的中性层内,因匚理=0,故只需计算绝对误差。
□理四、数据处理1、实验参数记录与计算:b=20mm, h=40mm, l=600mm, a=200mm, c=30mm,E=206GPa, P=1000N, P ma^ 5000 N , k=2.191I= bh3=0.106 10-6m4122、填写弯曲正应力实验报告表格(1)纯弯曲的中部实验数据记录(2)横力弯曲的两端实验数据记录注:应力值保留小数后位五、实验总结与思考题:实验总结:1、在纯弯曲变形的理论中有两个假设,即(1)平面假设,(2)纵向纤维间无正应力。
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。
梁弯曲正应力测定实验报告
梁弯曲正应力测定实验报告1. 实验背景嘿,大家好,今天咱们要聊聊一个很酷的实验——梁弯曲正应力测定。
说到这个,很多人可能会皱眉头,觉得这听起来像个高大上的课题,其实不然,咱们就像聊家常一样,轻松又愉快地来探讨一下这个话题。
1.1 梁的定义首先,什么是梁呢?梁就是一种承重的结构,通常用在建筑、桥梁、机器等地方,能帮助咱们支撑起各种重量。
想象一下,如果没有梁,咱们的家岂不是随时可能塌掉?所以,梁在工程中可是个大明星,绝对是重要角色。
1.2 为什么要测定正应力那正应力又是什么呢?简单来说,就是当梁承受外力时,内部的应力分布。
测定正应力的目的,就是为了确保梁在承重的时候不会“出岔子”,说白了,就是避免它“脆弱得像豆腐”!如果我们能测得这些数据,就能更好地设计和优化梁的结构,避免“翻车”事故,嘿嘿,谁也不想看见自己的作品变成废铁。
2. 实验设备与步骤接下来,咱们聊聊实验的设备和步骤。
别担心,这些都是一些常见的玩意儿,听我慢慢说来。
2.1 实验设备在这个实验中,我们需要用到一些小工具。
首先是“弯曲试验机”,这是个庞然大物,看起来就像个肌肉男,能施加超大的力量,逼得梁在它面前“屈服”。
然后还有一些传感器,用来测量梁在受力时的变形,最后还有称重工具,确保我们施加的力是精确的,绝对不能让“公说公有理,婆说婆有理”!2.2 实验步骤实验步骤可简单了。
首先,我们把梁放在试验机上,调整好位置。
接着,慢慢施加外力,看着梁在我们面前“挣扎”。
这个过程就像看一场精彩的比赛,心里不禁替梁捏了一把汗。
最后,记录下数据,回头分析一下,看看梁的表现如何,真是一场精彩的“较量”啊!3. 数据分析与结果好了,实验做完了,接下来就是重头戏——数据分析。
大家准备好了吗?让我们看看梁的表现吧!3.1 数据记录通过实验,我们得到了很多数据,比如梁在不同力下的变形量和应力值。
这些数据就像小精灵,带着我们去揭示梁的“秘密”。
看着这些数字,心里真是五味杂陈,既兴奋又紧张。
弯曲正应力电测实验报告
弯曲正应力电测实验报告弯曲正应力电测实验报告引言:弯曲正应力电测实验是一种常用的材料力学实验方法,通过施加外力使材料产生弯曲变形,进而测量材料在不同位置上的正应力分布情况。
本实验旨在探究不同材料在弯曲过程中的应力分布特点,并通过电测方法进行准确测量。
实验原理:弯曲正应力电测实验基于梁的弯曲理论,根据材料的弯曲变形情况,可以推导出弯曲梁上不同位置的应力分布。
在实验中,通过施加外力使梁产生弯曲,然后利用电测方法测量不同位置上的电势差,从而得到该位置上的正应力数值。
实验装置:本实验采用了一台弯曲正应力电测仪,该仪器由弯曲梁、电测电路和数据采集系统组成。
弯曲梁通常采用金属材料,如钢材或铝材,其形状可以是矩形、圆形或其他几何形状。
电测电路通过电极与弯曲梁连接,测量弯曲梁上不同位置的电势差。
数据采集系统用于记录和分析实验数据。
实验步骤:1. 准备工作:根据实验要求选择合适的弯曲梁材料,并将其固定在实验台上。
2. 施加外力:通过调节实验台上的施力装置,施加合适的外力使弯曲梁产生弯曲变形。
3. 连接电测电路:将电测电路与弯曲梁连接,确保电极与梁表面接触良好。
4. 测量电势差:打开数据采集系统,记录不同位置上的电势差数值。
5. 数据分析:根据电势差数值,计算得到不同位置上的正应力数值,并绘制应力分布曲线。
实验结果与讨论:根据实验数据,我们可以得到弯曲梁上不同位置的正应力分布情况。
通常情况下,弯曲梁的上表面受到压应力,下表面受到拉应力,而中性轴附近的应力为零。
应力分布曲线呈现出一定的对称性,符合弯曲梁的力学性质。
不同材料的弯曲正应力分布特点也有所不同。
例如,钢材的弯曲梁上应力分布相对均匀,且强度较高;而铝材的应力分布相对不均匀,容易出现应力集中现象。
这些差异可以通过实验数据进行比较和分析,为材料选择和工程设计提供参考。
实验误差与改进:在实验过程中,由于实验条件和仪器精度的限制,可能会产生一定的误差。
例如,电极与弯曲梁之间的接触电阻、电测电路的灵敏度等因素都会对实验结果产生影响。
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。
弯曲正应力电测实验报告
弯曲正应力电测实验报告
实验名称:弯曲正应力电测实验
实验时间:2020年11月
实验目的:
1、熟练掌握弯曲正应力电测实验技术;
2、了解弯曲正应力对塑料材料强度的影响。
实验内容:
本次实验的主要内容为:通过弯曲正应力电测试法,在给定的实验条件下,测试分析塑料材料的强度性能,并结合实验结果,分析塑料材料弯曲正应力的影响。
实验仪器:
1、弯曲正应力电测仪:用于测试塑料材料强度的专用仪器,能够根据试样的型号,测量出塑料材料的正应力。
2、电动拉伸机:用于测试塑料材料的拉伸强度,可以根据试样尺寸和实验条件调节力应力大小。
3、实验容器:用于保护试样,避免实验中的误差。
4、数据记录系统:记录试验的实验参数和测试结果,用于检验和分析塑料材料的强度性能。
实验步骤:
1、熟悉实验技术和实验仪器:查阅相关文献,熟悉实验原理及仪器操作。
2、准备实验样品:根据实验需要,选用合适的塑料样品,并熟
悉改变样品的尺寸和形状。
3、调试实验仪器:根据实验需要,调整电动拉伸机及弯曲正应力电测仪的参数,确保试验能够按照要求进行。
4、进行实验:按照要求,进行塑料材料弯曲正应力实验,并记录实验结果。
5、对实验结果进行分析:对实验结果进行分析,给出实验报告和总结报告,总结分析塑料材料的强度特性。
结论:
通过弯曲正应力电测实验可以熟练地掌握弯曲正应力的技术,并了解塑料材料弯曲正应力对材料性能的影响,得出塑料材料的强度特性。
电测弯曲正应力实验报告
电测弯曲正应力实验报告电测弯曲正应力实验报告电测弯曲正应力实验报告姓名______班级______学号______成绩______一、实验目的:二、实验设备:1、仪器的型号及名称、、2、量具的名称及精度3、矩形截面梁的基本参数(见表一):表一构件弹性系数E截面尺寸(mm)材料(Gpa)高度h 宽度b支座与作用点的距离(mm)三、实验原理及装置:四、实验数据和计算结果(见表二):五、问答题1、根据实验结果分析实测应力值与理论应力值的误差的原因?(△σ实-△σ理)*100%/△σ理2、绘制实测应力分布图和理论应力分布图。
表二应变片离中性轴距离yi计算结果应变仪读数(10-6)με载荷12345(kgf)次1、计算实测应力值数读增读增读增读增读增P△P数量数量数量数量数量Mpa)增量平均值△ε(10-6)με实验值△σ实=E△ε(Mpa)理论值△σ理=6a△py/bh32、计算理论应力值(Mpa))扩展阅读:实验四:弯曲正应力电测实验实验四:弯曲正应力电测实验一、实验目的和要求1.学习使用应变片和电阻应变仪测定静态应力的基本原理和方法。
2.用电测法测定纯弯曲钢梁横截面不同位置的正应力。
3.绘制正应力沿其横截面高度的的分布图,观察正应变(正应力)分布规律,验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
二、实验设备、仪器和试件1.CLDS-202*型材料力学多功能实验台。
2.YJZ8型智能数字静态电阻应变仪。
3.LY5型拉力传感器。
4.直尺和游标卡尺。
三、实验原理和方法(1)理论公式:本实验的测试对象为低碳钢制矩形截面简支梁,实验台如图4-1所示,加载方式如图4-2所示。
图4-1图4-2由材料力学可知,钢梁中段将产生纯弯曲,其弯矩大小为MPc(1)2横截面上弯曲正应力公式为My(2)IZ式中y为被测点到中性轴z的距离,Iz为梁截面对z轴的惯性矩。
bh3(3)IZ12横截面上各点正应力沿截面高度按线性规律变化,沿截面宽度均匀分布,中性轴上各点的正应力为零。
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实验四 梁的弯曲实验
一、实验目的
掌握剪应力计算和平衡校核方法。
1、 作梁的整数级或半数级等差线图案;
2、 根据所测定的等差线和等倾线数据,计算各测点的剪应力值;
3、 与材料力学所计算出的理论结果比较。
二、实验设备
偏光弹性仪
三、实验模型及加载方式
四、实验步骤
1、测量模型尺寸
用卡尺测量模型尺寸,做记录,同时检查刻线尺寸。
2、安装模型及调整仪器
(1)调整仪器为正交圆偏振场,并调节杠杆平衡。
(2)调节下支座间距和位置,将模型置于二支座上,并在梁中点置一小钢柱,同时将杠
杆压下并加少许载荷(10N ),调节夹头上下位置使其保持水平。
(3)开启白光光源(同时开启钠光灯预热),观察等差线图案是否对称;若不对称,需
再调整直至对称为止,方可继续加载。
3、绘制等差线图案
(1)用白光观察等差线图案,逐渐加载直至边界处最高条纹级数为4~5级左右。
弄清等
差线图案的特点,找出0级位置及级数变化趋势,并用铅笔在模型上描出0级条纹,记录载荷数量。
(2)用单色光,描出整个等差线图案,标明级数,反复检查核对。
(3)卸除载荷,取下模型,用描图纸描摹出条纹图案,标明级数,注明载荷,最后从模
型上擦掉等差线图案。
4、作等倾线图案,测量各测点的等倾线度数
四点弯曲梁受力示意图
三点弯曲梁受力示意图
(1)调整仪器为正交平面偏振场,重新安装模型,施加适当载荷,按逆时针方向同步旋转偏振轴,仔细观察等倾线的特征,待摸清等倾线的变化规律后,将偏振轴恢
复到00位置。
(2)按逆时针方向同步旋转偏振轴,依次描绘出00、150、300、450、600及750等倾线,标明度数,并反复检查核对。
(3)测量AB、CD截面上各测点的等倾线度数,并填入表格7-2中,分析判定σx方向。
(4)卸下模型,用描图纸描摹等倾线图案,标明度数。
5、补偿各测点的等差线条纹级数
(1)擦去等倾线图案,重新安装模型,并施加作等差线时的相同载荷量。
(2)用单色光,以旋转分析镜补偿法确定各测点的非整数级等差线条纹级数,并填入记录表格。
6、将实验结果交指导教师检查签字。
7、熄灭光源,清理现场。
弯曲正应力电测实验
实验日期:室温:小组成员:
(一)实验目的
(二)实验设备
(三)实验原理
(四)实验记录
表4-1 弯曲正应力实验应变片布片位置
表4-2 弯曲正应力电测实验数据记录
(五)结果处理
表4-3 弯曲电测实验应力
(六)问题讨论
(1)试分析影响测试准确性的主要因素;
(2)温度补偿有哪两种方式?。