纯弯梁弯曲的应力分析实验报告

纯弯梁弯曲的应力分析实验报告

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m

4. 掌握电测法的基本原理

二、实验设备

多功能实验台，静态数字电阻应变仪一台，矩形截面梁，游标卡尺三、实验原理

1. 测定弯曲正应力

本实验采用的是用低碳钢制成的矩形截面试件，实验装置简图如下所示。

计算各点的实测应力增量公式:,,,E,,实i实i

,Myi,,,计算各点的理论应力增量公式: iIz

2.测定泊松比

',,计算泊松比数值: ,,

四、实验步骤

1.测量梁的截面尺寸h和b，力作用点到支座的距离以及各个测点到中性层的距离;

2.根据材料的许用应力和截面尺寸及最大弯矩的位置，估算最大荷载，即:

2bhF,,,,，然后确定量程，分级载荷和载荷重量; max3a

3.接通应变仪电源，分清各测点应变片引线，把各个测点的应变片和公共补偿片接到应变仪的相应通道，调整应变仪零点和灵敏度值;

4.记录荷载为F的初应变，以后每增加一级荷载就记录一次应变值，直至加到 ; Fn

5.按上面步骤再做一次。根据实验数据决定是否再做第三次。

五、实验数据及处理

11E,2.1，10梁试件的弹性模量Pa

梁试件的横截面尺寸, 40.20 ?，, 20.70 ? hb

支座到集中力作用点的距离, 90 ? d

各测点到中性层的位置:, 20.1 ? , 10.05 ? , 0 ? yyy312

, 10.05 ? , 20.1 ? yy54

,6静态电子应变仪读数 (，10)载荷(N)

1点 2点 3点 4点 5点 6点

读数增量读数增量读数增量读数增量读数增量增量读数

F,F ,,,,,,,,, ,,,,,,,,,335566112244

0 0 0 0 0 0 0

492 -27 -12 1 16 26 -10 492 -27 -12 1 16 26 -10

506 -31 -14 1 16 28 -8 998 -58 -26 2 32 54 -18

450 -10 -6 3 8 15 -4 1448 -68 -32 5 40 69 -22

262 -20 -6 1 8 12 -2

,,,,,, ,,,,,,,F 3561241710 -88 -38 6 48 81 -24

427.5 -22 -9.5 1.5 12 20.25 -6

应变片位置 1点 2点 3点 4点 5点 6点

实验应力值/MPa -4.62 -2.00 0.32 2.52 4.25 -1.26

理论应力值/MPa -3.45 -1.73 0 1.73 3.45

相对误差/% 33.9% 23.9% 45.7% 23.2%

,, 0.3 泊松比值

六、应力分布图(理论和实验的应力分布图画在同一图上)

y-σ应力分布曲线

30

20

10

δ理0δ实012345截面高度y-10

-20

-30

应力σ

七、思考题

1.为什么要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上? 答:应变片是比较高精度的传感元件，必须考虑温度的影响，所以需要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上，来消除温度带来的应变。

2.影响实验结果的主要因素是什么?

答:影响本实验的主要因素:实验材料生锈，实验仪器精度以及操作的过程。