悬臂梁实验简明指导书

悬臂梁实验指导

1、实验目的

1、初步掌握电测方法和多点应变测量技术；

2、测定悬臂梁上下表面的应力，验证梁的弯曲理论。

2、实验设备

1、材料力学组合试验台；

2、电阻应变仪；

3、矩形截面钢梁。

3、原理及方法

如上图，梁在纯弯曲时，同一截面的上表面产生拉应变，下表面产生压应变，上下表面产生的拉压应变绝对值相等。分别在梁上下表面对称位置贴上应变片R1、R2，此时，可得到不同横截面的正应力σ，其理论值计算公式：

M ：弯矩 M=P·L （ L ：载荷作用点到测试点的距离）

（抗弯截面矩量）

温度补偿片贴在相同材料的金属上。对每一待测应变片联同补偿片按半桥接线。测出载荷作用下各待测点的应变ε，由胡克定律知：，于是可将实测值和理论值进行比较。

四、实验步骤及注意事项

1、按照指导书介绍的电阻应变仪使用方法，根据应变片灵敏

系数k，设定仪器灵敏系数k仪，使k仪=k。

2、对每一待测应变片联同补偿片按半桥接线，在本次实验

中，将用导线把所有的b端、c端各自连通（短路），以实

现各测点共用补偿片。

3、准备好加载法码 (本次实验用的是非标准法码)。

4、确认无加载，此时把各测点的应变调零，用应变仪的换点

开关切换测点。

5、开始进行加载、实验。(应片仪读数为微应变)

6、加载法码时要缓慢，测量中不要挪动导线；小心操作，不

要因超载压坏钢梁。

五、数据处理

1、本次实验以加载一次和卸载一次为例，卸载可观察一下数

据飘移的现象，多次的可以类推。每次由P1到P3(Pmax)，在应变仪上读出各测点逐次的应变值，然后进行逐级卸载，并记录相应的应变值。

2、把所有实测数据填入数据表中，并按公式进行计算。

3、每一测点求出对的相对误差e：

4、相关数据

应变片灵敏系数k=2，阻值为120Ω；

悬臂梁弹性模量E=2.15×1011 Pa

悬臂梁横相关几何尺寸：L=300mm、h=10mm、b=30mm、1N=0.102kgf 1kgf (公斤力) =9.8N

1MPa=1×106 Pa (1MPa=1N/mm2，1Pa=1N/m2)

测量片1

载荷加载卸载相对误差

e：

P1

P2

P3

测量片2

载荷加载卸载相对误差

e：

P1

P2

P3

实验中心机械实验室 2009年10月