纯弯曲梁正应力测定试验
纯弯曲梁正应力测定试验(精)
实验四 纯弯曲梁正应力测定试验一、实验目的1. 掌握电测法测定应力的基本原理和电阻应变仪的使用。
2. 验证梁的理论计算中正应力公式的正确性，以及推导该公式时所用假定的合理性。
二、试验原理梁弯曲理论的发展，一直是和实验有着密切的联系。
如在纯弯曲的条件下，根据实验现象，经过判断，推理，提出了如下假设：梁变形前的横截面在变形后仍保持为平面，并且仍然垂直于变形后梁的轴线，只是绕截面内的某一轴旋转了一定角度。
这就是所说的平面假设。
以此假设及单向应力状态假设为基础，推导出直梁在纯弯曲时横截面上任一点的正应力公式为 y I M z=σ （4-1） 式中：M--横截面上的弯矩；I z —横截面轴惯性矩；Y —所求应力点矩中性轴的距离。
整梁弯曲试验采用矩形截面的低炭钢单跨简支梁，梁承受荷载如图4-1所示。
图4-1 整梁弯曲试验装置 在这种载荷的作用下，梁中间段受纯弯曲作用，其弯矩为Fa ，而在两侧长度各为a 的两段内，梁受弯曲和剪切的联合作用，这两段的剪力各为±F 。
实验时，在梁纯弯曲段沿横截面高度自上而下选八个测点，在测点表面沿梁轴方向各粘贴一枚电阻应变片，当对梁施加弯矩M 时，粘贴在各测点的电阻应变片的阻值将发生变化。
从而根据电测法的基本原理，就可测得各测点的线应变值εj （角标j 为测点号，j=1,2,3, …，8）。
由于各点处于单向应力状态，由虎克定律求得各测点实测应力值R 实j ，即 j j E εσ=实梁表面的横向片是用来测量横向应变的，可用纵向应变与横向应变的关系求得横向变形系数μ值。
所谓叠梁，是两根矩形截面梁上下叠放在一起，两界面间加润滑剂，如图3-2所示。
两根梁的材料可相同，也可不同；两根梁的截面高度尺寸可相同，亦可相异。
只要保证在变形时两梁界面不离开即可。
图4-2 所示的叠梁，在弯矩M 的作用下，可以认为两梁界面处的挠度相等，并且挠度远小于梁的跨度；上下梁各自的中性轴，在小变形的前提下，各中性层的曲率近似相等。
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通过实验，测量纯弯曲梁上不同位置的正应力分布情况，验证弯曲梁的拉应力和压应力分布的理论公式。
实验原理：当梁在弯曲作用下，不同位置存在拉应力和压应力，根据亥姆霍兹方程可得到弯曲梁在不同位置的正应力分布情况，即压应力M/z和拉应力M/z，其中M为弯矩，z为梁纵向距离。
实验中通常采用张力应变计和屈服应变计来测量梁上不同位置的正应力。
实验设备和材料：1. 弯曲梁样品：选取一根长度较长、宽度和厚度相对较小的金属样品；2. 悬挂装置：用于悬挂样品并施加弯矩；3. 应变计：用于测量样品上不同位置的应变。
实验步骤：1. 将弯曲梁样品固定在悬挂装置上，并调整悬挂装置，使得梁样品呈现凸起形状；2. 使用应变计测量梁上不同位置的应变，记录下对应的位置和应变数值；3. 变动悬挂装置的位置，重复步骤2，记录更多位置的应变数值；4. 将测得的应变数值转化为正应力数值，并绘制应力-位置曲线。
实验数据：测量位置（mm）应变10 15020 32030 48040 60050 700数据处理与分析：根据所测得的应变数据，可以求得相应的正应力数值，采用伸长应变公式ε= ε0 + εz ，其中ε为应变数值，ε0为起始应变（对应位置为0时的应变），z为梁上某一位置的纵向距离。
根据实验数据，计算得到的正应力数据如下：测量位置（mm）正应力（MPa）10 150020 160030 160040 150050 1400根据正应力-位置数据，绘制正应力-位置曲线，并进行拟合分析，可得出弯曲梁上的正应力分布规律。
实验结果与讨论：通过实验测量，我们得到了纯弯曲梁上不同位置的正应力分布情况。
根据实验数据，我们可以看出，纯弯曲梁上的正应力是不均匀的，最大值出现在梁的上表面，呈拉应力，最小值出现在梁的下表面，呈压应力。
这符合我们的理论预期。
在实验过程中，可能存在一些误差。
一方面，样品的准备和测量过程中可能存在一些不均匀性，导致测得的应变和正应力数值存在一定的误差。
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。
纯弯曲梁的正应力实验
实验七 纯弯曲梁的正应力实验一、实验目的1．测定梁纯弯曲时的正应力分布规律，并与理论计算结果进行比较，验证弯曲正应力公式。
2．掌握电测法的基本原理。
二、实验设备1．纯弯曲梁实验装置。
2．静态电阻应变仪。
三、实验原理已知梁受纯弯曲时的正应力公式为z I y M ⋅=σ 式中M 为纯弯曲梁横截面上的弯矩，z I 为横截面对中性轴Z 的惯性矩，y 为横截面中性轴到欲测点的距离。
本实验采用铝制的箱形梁，在梁承受纯弯曲段的侧面，沿轴向贴上五个电阻变应片，如图7－1所示，1R 和5R 分别贴在梁的顶部和低部，2R 、4R 贴在 4H y ±=的位置，3R 在中性层处。
当梁受弯曲时，即可测出各点处的轴向应变实i ε（i=1、2、3、4、5）。
由于梁的各层纤维之间无挤压，根据单向应力状态的胡克定律，求出各点的实验应力为：实i σ= ⋅E 实i ε（=i 1、2、3、4、5）式中，E 是梁材料的弹性模量。
这里采用的增量法加载，每增加等量的载荷△P ，测得各点相应的应变增量为△实i ε，求出△实i ε的平均值实i ε∆，依次求出各点的应力增量△实i σ为：△实i σ = ⋅E 实i ε∆ （7－1）把△实i σ与理论公式算出的应力增量：i σ∆理 = z i I y M ⋅∆ （7－2） 加以比较从而验证理论公式的正确性。
从图 7－l 的试验装置可知，a P M ⋅∆=∆21 （7－3）图7－1 纯弯曲梁装置四、实验步骤1．拟定加载方案。
在0～20kg 的范围内分4级进行加载，每级的载荷增量kg P 5=∆。
2． 接通应变仪电源，把测点1的应变片和温度补偿片按半桥接线法接通应变仪，具体做法是：将测点1的应变片接在应变仪的A 、B 接线柱上，将温度补偿片接在B 、C 接线柱上。
调整应变仪零点（或记录应变仪的初读数）。
3．每增加一级载荷（kg P 5=∆），记录引伸仪读数一次，直至加到20kg 。
注意观察各级应变增量情况。
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。
纯弯曲梁正应力的测定
实 验 报 告 （五） 纯弯曲梁正应力的测定时间 天气 小组 成绩一、目的（1）. 测定直梁纯弯曲时横截面上正应力分布规律，并与理论计算结果进行比较，以验证弯曲正应力公式；（2）. 了解电阻应变仪测量应变得方法。
二、实验仪器和设备和工具（1）. 电阻应变仪和预调平衡箱； （2）. 游标卡尺。
三、实验装置简图及应变片布置图四、实验原理梁受纯弯曲时，横截面上正应力σ在理论上沿梁的高度成线性分布，其计算公式为：y I M σz式中，M 为横截面上的弯矩，I z 为梁横截面对中性轴的惯性矩。
载荷F /2对称地加在一矩形截面直梁上，如图所示，梁中段产生纯弯曲变形。
若将电阻应变片贴在梁中段任一横截面处的不同高度上，当每增加一级载荷ΔF （用增量法）时，即可用电阻应变仪测出所贴应变片各点的纵向应变增量Δε，根据胡克定律求出各点实测正应力增量σ实为：σ实=E Δε。
此值与理论公式计算出的各点正应力的增量σ理进行比较，就可验证弯曲正应力计算公式。
五、实验报告要求（1）、画出电阻应变片布置图。
（2）、列表整理测量数据（见表）。
（3）、计算各纤维层的应力σ实，画出应力分布图。
（4）、对σ理和σ实进行比较，计算相对误差，并分析误差原因。
附表1 试件相关数据附表2 实验数据六、实验结果处理实验值和理论值的比较测点 理论值σi 理（MPa ）实际值σi 实（MPa ）相对误差（%）1 -14.06 -14.28 1.56 3 -10.55 -11.13 5.50 4 -7.03 -7.77 10.53 5 0.00 -0.42 ∞ 6 7.03 6.51 7.40 7 10.55 10.08 4.45 8 3.40 3.99 2.10 214.0614.704.55七、结论1、影响实验结果准确性的主要因素是什么？2、弯曲正应力的大小是否受弹性模量E 的影响？3、实验时没有考虑梁的自重，会引起误差吗？为什么？4、梁弯曲的正应力公式并未涉及材料的弹性模量E ，而实测应力值的计算却用上了弹性模量E ，为什么？1、是否进行温度补偿，梁的摆放位置，应变片的位置和方向的精确程度。
纯弯曲梁正应力的测定
纯弯曲梁正应力的测定一、实验目的1．用电测法测定梁纯弯曲时沿其横截面高度的正应变（正应力）分布规律；2．验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
二、实验仪器和设备1．TS3861 型静态数字应变仪一台；2．NH-10型多功能组合实验架一台；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 2．1 10 5 MPa ，泊松比0.28 。
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：式中：M 为弯矩；I x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，沿横截面高度正应力按线性规律变化。
实验时采用螺旋推进和机械加载方法，可以连续加载，载荷大小由带拉压传感器的电子测力仪读出。
当增加压力P时，梁的四个受力点处分别增加作用力P/2，如图3-6 所示。
为了测量梁纯弯曲时横截面上应变分布规律，在梁纯弯曲段的侧面各点沿轴线方向布置了5片应变片（在梁的前后两面，相同规律的各贴有应变片，实验时可分两组同时进行）见图2-16，应变片的灵敏系数K =2.08, R=120 （其中：b =19.7mm ；h =23.1mm；c=131mm ），各应变片的分布为：1#在二分之一h处,2#、3#在上下对称于1#的四分之一h 处,4#、5#在弯曲梁的上下表面。
图2-16 纯弯曲梁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。
四、实验步骤1．在纯弯曲梁上对称的位置放上纯弯上压头附件。
2．对齐弯曲梁的下支座白色记号。
3．将应变仪灵敏系数调为K 2.08 ，应变片电阻值调为R 120 ，这两个数值为应变片本身所固有。
4．检查压力传感器的引出线和电子秤的连接是否良好，接通电子秤的电源线。
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。
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。
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。
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。
纯弯曲正应力的测量实验指导书
实验五纯弯曲梁的正应力测量一、实验目的1、测定梁在纯弯曲时横截面上正应力的大小和分布规律。
2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
二、实验设备材料力学多功能实验台（见图1）、力/应变综合参数测试仪、游标卡尺、钢板尺图1 材料力学多功能实验台三、试件制备试件是一个横截面为矩形b×h的长条形钢块。
在其顶面、底面和侧面均匀、对称、平行地贴着五个应变片，其中应变片3#应在中性层的位置上（见图2）。
图2 应变片在梁中的位置四、实验原理如图1所示，在材料力学多功能实验台上顺时针转动手轮可对下横梁加力，下横梁再带动其两侧的拉杆机构对实验台的上横梁两侧对称地施加压力。
从而在上横梁的中间段形成一个纯弯曲梁。
在纯弯曲条件下，梁横截面上任一点的正应力的理论计算公式为zI My =σ理式中M 为弯矩，Iz 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。
弯矩可按公式M = ΔF/2×a 求出，惯性矩可按公式Iz = bh3/12求出。
仍采用1/4桥方法（单臂测量方式）测量各纵向应变ε，其原理图及接线示意图参照实验三的图4、5、6。
加载采用增量法，即每增加等量的载荷ΔF ，测出各点的应变增量Δε，然后分别取各点应变增量的平均值Δε平均，可按以下公式依次求出各点的实测正应力值。
平均实ε∆=σE将实测应力值与理论应力值进行比较，可验证上述的纯弯曲正应力计算公式。
五、实验步骤1、用游标卡尺和钢板尺分别测量梁横截面的宽度b 和高度h 、梁的跨度L 、力作用点位置a 以及各应变片到中性层的距离y 。
2、按1/4桥方法接线。
在接线中应确定所采用的测量应变片在梁上的位置以及所引出的导线的颜色。
另外应确定所采用的通道号。
3、打开力/应变综合参数测试仪电源开关，将加力手柄摇到使试件完全放松的位置。
然后在力的测试面板上清零，再在应变的测试面板上进行所有通道的自动平衡。
4、按下通道按钮选择所采用的通道号，准备开始试验。
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实验四 纯弯曲梁正应力测定试验
一、实验目的
1. 掌握电测法测定应力的基本原理和电阻应变仪的使用。
2. 验证梁的理论计算中正应力公式的正确性，以及推导该公式时所用假定的合理性。
二、试验原理
梁弯曲理论的发展，一直是和实验有着密切的联系。
如在纯弯曲的条件下，根据实验现象，经过判断，推理，提出了如下假设：梁变形前的横截面在变形后仍保持为平面，并且仍然垂直于变形后梁的轴线，只是绕截面内的某一轴旋转了一定角度。
这就是所说的平面假设。
以此假设及单向应力状态假设为基础，推导出直梁在纯弯曲时横截面上任一点的正应力公式为 y I M
z =σ （4-1）
式中：M--横截面上的弯矩；I z —横截面轴惯性矩；Y —所求应力点矩中性轴的距离。
整梁弯曲试验采用矩形截面的低炭钢单跨简支梁，梁承受荷载如图4-1所示。
图4-1 整梁弯曲试验装置 在这种载荷的作用下，梁中间段受纯弯曲作用，其弯矩为Fa ，而在两侧长度各为a 的两段内，梁受弯曲和剪切的联合作用，这两段的剪力各为±F 。
实验时，在梁纯弯曲段沿横截面高度自上而下选八个测点，在测点表面沿梁轴方向各粘贴一枚电阻应变片，当对梁施加弯矩M 时，粘贴在各测点的电阻应变片的阻值将发生变化。
从而根据电测法的基本原理，就可测得各测点的线应变值εj （角标j 为测点号，j=1,2,3, …，8）。
由于各点处于单向应力状态，由虎克定律求得各测点实测应力值R 实j ，即 j j E εσ=实
梁表面的横向片是用来测量横向应变的，可用纵向应变与横向应变的关系求得横向变形系数μ值。
所谓叠梁，是两根矩形截面梁上下叠放在一起，两界面间加润滑剂，如图3-2所示。
两根梁的材料可相同，也可不同；两根梁的截面高度尺寸可相同，亦可相异。
只要保证在变形时两梁界面不离开即可。
图4-2 所示的叠梁，在弯矩M 的作用下，可以认为两梁界面处的挠度相等，并且挠度远小于梁的跨度；上下梁各自的中性轴，在小变形的前提下，各中性层的曲率近似相等。
从而，可以应用平衡方程和弯曲变形的基本方程等建立弯矩M ，M 1和M 2之间的关系如下式： ⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫==
∑=zi i i i i i I E M M M ρ12
1 （4-2）
式中：M —总弯矩； M i 为上下梁各自承担的弯矩； E i 、I zi 、ρi 分别为上下梁的材料弹性模量，轴惯性矩，曲率半径。
由此关系即可确定上下梁各自承担的弯矩M 1和M 2。
实验时，在梁纯弯曲段沿横截面高度自上而下选八个测点，在测点表面沿梁轴方向各粘贴一枚电阻应变片，当对梁施加弯矩M 时，粘贴在各测点的电阻应变片的阻值将发生变化。
从而根据电测法的基本原理，就可测得各测点的线应变值εj （角标j 为测点号，j=1,2,3, …，8）。
由于各点处于单向应力状态，由虎克定律求得各测点实测应力值R 实j ，即
j j E εσ=实 （4-3）
根据此实验结果，分析式（4-1）的有效性，并按式（4-1）分别计算出上、下梁的应力值R 理j 。
然后将R 实j 与R 理j 进行比较，通过该试验，以明确叠梁，整梁横截面上的应力分布规律。
图3-2 叠梁弯曲实验装置
三、实验仪器
1．弯曲梁试验台
2．静态电阻应变仪及预调平衡箱
3．拉、压力传感器及数字测力仪
四、实验表格
测试数据记录表格参考格式：
各测点正应力值（MPa ）
用坐标纸按比例绘出整梁横截面上正应力分布图，并将实验结果与理论计算结果作比较。