弯曲挠度比较实验实验1

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材料力学实验报告

材料力学实验报告

材料力学实验报告材料力学实验报告引言:材料力学是一门研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律的学科。

通过实验研究,我们可以深入了解材料的力学性质,为工程设计和材料选择提供依据。

本报告将介绍我们在材料力学实验中的观察和结果,并对实验数据进行分析和讨论。

实验一:拉伸试验拉伸试验是材料力学实验中最常见的一种试验方法,用于研究材料在拉伸载荷下的力学性能。

我们选择了一根标准的金属试样,将其固定在拉伸试验机上,并逐渐施加拉伸力。

通过测量试样的应变和应力,我们得到了应力-应变曲线。

实验结果显示,随着拉伸力的增加,试样开始发生塑性变形。

在这个阶段,应力与应变呈线性关系,即应力随着应变的增加而线性增加。

然而,当拉伸力达到一定程度时,试样出现断裂。

通过观察断裂面的形态,我们可以判断材料的断裂模式,如韧性断裂、脆性断裂等。

进一步分析应力-应变曲线,我们可以得到一些重要的力学参数,如屈服强度、抗拉强度和延伸率。

屈服强度是材料开始发生塑性变形时的应力值,抗拉强度是试样抵抗拉伸力的最大极限,而延伸率则表示试样在断裂前的延展能力。

这些参数对于材料的工程应用和性能评估至关重要。

实验二:硬度测试硬度是材料力学中另一个重要的性能指标,它反映了材料抵抗外力的能力。

我们采用了维氏硬度计进行硬度测试,将金属球压入试样表面并测量压痕的直径。

根据硬度计的原理,我们可以计算出试样的硬度值。

硬度测试的结果显示,不同材料的硬度值存在明显差异。

硬度值高的材料通常具有较好的抗压性能,适用于承载大压力的工程应用。

而硬度值低的材料则更容易受到外力的破坏,适用于需要易变形的应用场景。

实验三:弯曲试验弯曲试验用于研究材料在弯曲载荷下的力学性能。

我们选择了一根长条状的试样,通过在试样两端施加力矩,使试样发生弯曲变形。

通过测量试样的挠度和应力分布,我们可以得到弯曲试验的结果。

实验结果表明,试样的挠度与施加的力矩呈线性关系。

在试样的底部,应力最大,而在试样的顶部,应力最小。

弯曲实验

弯曲实验
24
2500
-126
-26
-64
-14
-1
-1
63
11
128
25
3000
-152
-26
-78
-14
-2
-2
74
11
153
26
3500
-178
-25
-92
-13
-4
0
85
13
179
25
4000
-203
-105
-4
98
204
平均值
六.数据处理
七.实验结论
八.预习思考题
1.被测弯曲钢梁在跨距内可以移动吗?其结果会怎么样?
1.在弯曲实验中,应变仪采用全桥测量还是半桥测量?
答:全桥测量。
2.如果应变片的灵敏系数是2.0,而应变仪却选定是2.1,实验测出的结果是大了?还是小了?
答:由公式d·R=k·ε可知,当k由2.0变为2.1时,ε减小。
3.怎样使用等值增量方法处理实验结果?
答:在每一个测点,采用应变的变化量进行计算,而不是应变的大小。
(8)
(9)
在本实验中,
(10)
最后,取多次测量的平均值作为实验结果:
(11)
本实验采用电测法,在梁实验段某一横截面的不同高度(梁的上下表面、中性层及距中性层±10mm、±20mm)处粘贴纵向电阻应变片,在梁的上下表面处粘贴横向应变片,并在梁中性层处沿±450方向粘贴应变片。
弯曲梁实验装置如图:
图示AB梁为两端铰支的四点弯曲矩形截面钢梁,在距两端支座为a处,分别作用等量的力。梁的AB段为纯弯曲,其弯矩为 。为了实测正应力,在梁的AB段内分别沿横截面表面均匀粘贴5~7个电阻应变片。当梁受到载荷F作用时,可从电阻片的变形测得各点的应变值ε。在比例极限范围内,应力与应变之间存在着正比关系,即σ=E·ε。因而通过测得应变值便可计算出该点正应力的数值。

弯曲法测杨氏模量实验报告

弯曲法测杨氏模量实验报告

弯曲法测杨氏模量实验报告一、实验目的1、掌握用弯曲法测量金属丝杨氏模量的原理和方法。

2、学会使用读数显微镜、砝码等实验仪器。

3、培养实验数据处理和误差分析的能力。

二、实验原理杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。

当一根长度为L、横截面为 S 的金属丝,在其两端受到力 F 的作用时,金属丝会发生弯曲形变。

根据胡克定律,在弹性限度内,金属丝的弯曲形变与所受的外力成正比。

设金属丝的弯曲形变产生的挠度为δ,根据材料力学理论,有:\\frac{F}{S} = E\frac{\delta}{L^3}\其中,E 为杨氏模量。

通过测量金属丝的长度 L、横截面直径 d(从而计算出 S)、施加的力 F(通过砝码质量计算)以及挠度δ,即可计算出杨氏模量 E。

三、实验仪器1、读数显微镜:用于测量金属丝的挠度。

2、砝码:提供外力。

3、金属丝:实验测量对象。

4、支架:用于固定金属丝。

5、游标卡尺:测量金属丝的直径。

6、米尺:测量金属丝的长度。

四、实验步骤1、用米尺测量金属丝的长度 L,多次测量取平均值,减少误差。

2、用游标卡尺在不同位置测量金属丝的直径 d,测量多次取平均值。

3、将金属丝固定在支架上,使其处于水平状态。

4、调整读数显微镜,使其能够清晰地看到金属丝的下表面,并将显微镜的刻度调零。

5、依次在金属丝的一端缓慢加上砝码,记录每次增加砝码后读数显微镜中金属丝的挠度值。

6、实验结束后,整理实验仪器。

五、实验数据记录与处理1、金属丝长度 L 的测量测量次数:5 次测量值(单位:cm):_____、_____、_____、_____、_____平均值:L =_____ cm2、金属丝直径 d 的测量测量次数:5 次测量值(单位:mm):_____、_____、_____、_____、_____平均值:d =_____ mm3、挠度δ 的测量砝码质量 m(单位:g):_____、_____、_____、_____、_____对应的挠度值δ(单位:mm):_____、_____、_____、_____、_____4、计算横截面积 S\S =\frac{\pi d^2}{4}\5、计算外力 F\F = mg\(其中 g 为重力加速度,取 98 m/s²)6、根据实验数据,计算出杨氏模量 E\E =\frac{mgL^3}{48S\delta}\六、误差分析1、测量误差长度 L、直径 d 和挠度δ 的测量都存在一定的误差,可能是由于测量仪器的精度、读数的误差等因素导致。

梁的弯曲变形测定实验

梁的弯曲变形测定实验

梁的弯曲变形测定实验一、预习要求1、复习材料力学有关弯曲变形内容和关于百分表的内容。

2、预习本节弄懂实验原理和测量方法。

二、实验目的1、测定钢梁在弯曲受力时的挠度f 和转角θ,并与理论计算值进行比较,以验证理论计算方法的正确性。

2、学习挠度和转角的测试方法。

三、实验装置和仪器1、弯曲梁实验装置如图1所示。

2、百分表2只、5N 砝码3块。

3、直尺、扳手等工具。

四、实验原理及方法1、实验原理弯曲梁实验装置简图如图2所示。

可以看出,钢梁AD (标号1)是外伸梁,A 、B 两处用铰链支承,载荷通过砝码2加在C 截面处,在C 、D 截面处沿位移方向安装两个百分表3和4,用以测量C 、D 两点的位移。

根据材料力学理论,钢梁1在△P 作用下,梁C 截面上的挠度f C 和B 截面转角θB 分别为图1 弯曲梁实验装置图2 弯曲梁实验装置简图EIL P f c 48)2(3∆=和 EIL P B 16)2(2∆=θ式中,123ba I =, 为对矩形梁横截面中性轴的惯性矩。

实验时,加载荷增量△P ,用百分表测出D 、C 截面处的位移增量△D 和△C ,则梁C 截面实测挠度和B 截面的实测转角分别为:C f C ∆=' ,1L D B∆='θ2、实验方法①将测量好数据的钢梁按图2所示位置要求安装在相应的卡具中,并记录有关数据,填入表1中;②将百分表3和4安装在指定位置,并检查和调整它们的工作情况。

检查时,用手轻轻下压钢梁,观察百分表上的读数是否稳定,指针走动是否均匀,能否复原;③加砝码进行实验。

载荷共分3级,每加一级后记下砝码重和百分表的读数。

实验数据按表2记录;④实验完后,卸去砝码。

表1 钢梁原始数据表表2 实验数据记录表五、实验结果处理和实验报告1、按表1和2记录实验原始数据。

2、按载荷△P 计算钢梁截面C 和截面B 上的理论挠度f C 和转角θB ,计算实测平均挠度C f '和平均转角Bθ'。

弯曲实验

弯曲实验

弯曲实验实验目的熟悉高分子材料弯曲性能测试条件、测试原理及操作。

了解测试条件对测试结果的影响。

实验原理本实验对试样施加静态三点式弯曲负荷,通过压力传感器、负荷及变形指示器,测定试样在弯曲变形过程中的特征量:如弯曲过程中任何时刻跨度中心处截面上的最大外层纤维正应力(弯曲应力)当挠度等于规定值时的弯曲应力(定挠度时弯曲应力)在规定挠度前或之时破断瞬间所达到的弯曲应力(弯曲破坏应力)在规定挠度前或之时,负荷最大值时的弯曲应力(弯曲强度、最大负荷时的弯曲应力)超过定挠度时,负荷达到最大值时的弯曲应力(表观弯曲强度)实验原材料及仪器实验原料666D PS 燕山石化试样PS长条宽10±0.5mm 厚 3<h<5mm实验仪器岛津AGS—J台式精密万能实验机实验条件温度 20℃湿度 70%跨距 67mm 压速 2mm/min 半径 2mm实验步骤1.切取实验所需规格的样条,游标卡尺精确测量每根样条的厚度和宽度2.选择负荷、跨度、速度和压头3.试样放于支座,压头与试样应该是线接触,保证与试样的接触线垂直于试样长度方向4.开动实验机,加载并记录下列数值:⑴.在规定挠度前或之时断裂的材料,记录断裂弯曲负荷值⑵出现最大负荷时,记录最大负荷值⑶在达到规定挠度时,不断裂材料测定规定挠度时的弯曲负荷值5.重复5组试样实验结果与讨论序号厚/mm 宽/mm 最大负荷/N 最大应力/MPa 弹性模量/MPa1 4.20 10.14 161.750 90.8812 3360.272 4.22 10.14 157.550 87.6843 3355.603 4.24 10.18 162.822 89.4007 3291.494 4.24 10.14 163.150 89.9465 3296.145 4.26 10.14 161.750 88.3391 3237.15平均值161.400 89.2503 3308.14标准偏差 2.24109 1.26979 51.0628此种材料在测试条件下平均最大载荷为161.1N;平均弹性模量为3308.14MPa;平均最大应力为88.2503MPa1.为什么弯曲试验要规定试样的宽度,并由厚度决定?答: 测试材料的弯曲应力和强度的目的是和其他材料作比较,如果作比较的材料的前提条件不一致,那么实验所得的数据便没有可比性,无法作为判断材料谁的性质更好的标准。

曲挠试验报告样板

曲挠试验报告样板

曲挠试验报告样板曲挠试验报告一、引言曲挠试验是一种常见的力学试验,用于测量材料在受到外力作用时的弯曲变形能力。

本报告旨在描述并分析一项关于材料曲挠性能的试验。

二、试验原理本次试验采用悬臂梁曲挠试验方法。

悬臂梁是将试验材料固定在一端,并在另一端施加力的结构。

施力端下方设置一个支架,用于测量试验材料受力后的变形情况。

根据材料力学原理,当试验材料受到施加在其距离支架端距离为L 处位置的力F时,材料在该位置处将会产生一个曲率k。

曲率可以通过测量悬臂梁的挠度d和试验材料的几何参数计算得出。

根据悬臂梁的理论方程,可以推导出材料的弯曲刚度EI与悬臂梁的挠度关系式:d = (F * L^3) / (3 * EI)其中,E为材料的弹性模量,I为材料的截面惯性矩。

三、试验过程1.准备工作:根据试验要求,选取试验材料和制备悬臂梁样品。

测量并记录样品的几何尺寸,包括悬臂长度L、宽度B和深度H。

2.实施试验:将悬臂梁固定在试验支架上,确保试验材料在垂直方向上无初始挠度。

在合适的位置施加力,记录施加力和相应的挠度数据。

3.数据处理:利用公式计算每个力和挠度对应的曲率k,并计算弯曲刚度EI。

根据多组试验数据,绘制力和曲率、力和挠度以及力和弯曲刚度的曲线图。

四、结果与分析根据试验数据我们可以得出如下结论:1.力与挠度关系曲线呈现线性关系,符合悬臂梁的理论方程。

2.力与曲率关系曲线也显示出线性特征,且曲率随力的增加而增加。

3.力与弯曲刚度关系曲线可以作为材料曲挠性能的参考。

当施加力较小时,弯曲刚度较小,材料表现出较好的柔性;当施加力较大时,弯曲刚度增大,材料表现出较好的刚性。

通过对试验数据的分析,我们可以评估材料的曲挠性能,并为后续应用提供参考依据。

五、结论本次曲挠试验通过悬臂梁法对材料的曲挠性能进行了测量和分析。

试验结果表明,该试验方法可用于评估材料的柔性和刚性特性。

本次试验提供了有关材料弯曲刚度与施加力关系的数据,为工程设计和材料选择提供了实用的参考。

梁的弯曲变形实验-实验四 弯曲变形试验

梁的弯曲变形实验-实验四 弯曲变形试验

实验四 弯曲变形试验一、目的1、 测定简支梁弯曲时的挠度f 和转角θ2、 验证理论公式的正确性。

3、 学习测量位移的简单方法。

二、设备1、 简支梁试验台2、 百分表、游标卡尺、卷尺。

三、试件矩形等截面钢梁一根。

四、原理简支梁中点受集中力作用时,由理论计算知道,其中点挠度为:EIPL f 483= 两端支座处截面的转角为:EIPL 162=θ 其中-P 为集中力的大小-L 为梁的跨度EI 为梁的截面抗弯刚度砝码加载,用百分表测量梁端的竖向位移以计算梁端转角,其读数用B 表示,用百分表测量梁中点的挠度f ,其读数用C 表示,本次试验在弹性范围内进行,采用增量法分段加载。

五、实验方法及步骤1、 实验准备(1) 用卡尺测量梁的截面尺寸。

(2) 将量好尺寸的试件安装在试验台上,调整好支座间的距离,将支架固定紧。

(3) 用卷尺测量梁的跨度L 及力作用电的位置于2L 处,并将百分表垂直地置于临近处。

(4) 将另一百份表置于梁上距支座10cm 处。

2、 进行试验(1) 均匀缓慢加初荷0P ,记下两个百分表读数。

(2) 逐级加荷载P ∆,加5次。

分别记下两个百分表的相应的读数。

3、 结束试验卸掉荷载,将所有工具放回原处。

六、实验报告梁的弯曲变形试验专业: 姓名:实验日期:(一)、实验目的(二)、实验设备(三)、实验数据1、梁的尺寸宽度: =b mm 梁高:=h mm 跨度: =L mm2、百分表位置=1S mm =2S mm4、 变形记录(1) 转角θ==100tan B θ ==)100arctan(B θ (2) 理论值与实践值进行比较,以理论值为准,求出它们的偏差的百分数,误差应不超过七、问题讨论1、分析产生误差(理论与实验值)的原因。

2、实验时未考虑自重是否会引起误差。

板带弯曲的载荷挠度分析及实验验证

板带弯曲的载荷挠度分析及实验验证

An a l y s i s a n d v e r i ic f a t i o n f o r t he l o a d de le f c t i o n o f p l a t e b e nd i n g
L I J i n . f e n g , MA L i . d o n g ’ , HU A N G Q i n g . x u e , L I Mi n g . m i n g ,Y A N G G u a n g . k e
e x pe r i me n t a l r e s ul t s . Th i s c o n ̄i n - l s t he pr o po s e d me t ho d.Ho we v e r,t h e p r e s s u r e v a l u e c a l c ul a t e d by ma t h e ma t — i c a 1 mo d e l i S s ma l l e r .S O t h e mo d e l n e e d s f ur t h e r i mp r o v i ng .
c u r v e wa s o b t a i n e d b y t h e b e n d i n g e x p e i r me n t o f a n d a n t e b e l t p r o g r e s s e d i n a p r e s s o f 1 0 0 t .C a l c u l a t i o n o f t h e
me c h a n i c s a n d t h e l o a d d e l f e c t i o n c u r v e wa s g o t f r o m t h e n u me i r c a l c a l c u l a t i o n .A t r i p b e n d i n g mo d e l wa s e s —

伽利略梁弯曲试验

伽利略梁弯曲试验

伽利略(Galileo)梁弯曲试验是一种经典的物理实验,用于研究材料的弯曲行为和梁的弹性性质。

这个实验得名于意大利科学家伽利略·伽利莱(Galileo Galilei),他是现代科学方法的奠基人之一。

伽利略梁弯曲试验通常涉及到以下步骤:
1. **实验装置**:需要一个长而薄的梁(通常是金属或其他坚固的材料),其一端固定,而另一端悬挂在支点上,以便自由弯曲。

实验室台架通常会用来支撑梁的固定端。

2. **测量装置**:用来测量梁的挠度(变形)和施加在梁上的力。

通常使用标尺、游标卡尺或其他测量仪器来测量挠度,并使用称重器或力传感器来测量施加在梁上的力。

3. **施加负荷**:在悬挂点下方施加逐渐增加的负荷,这将导致梁发生弯曲。

可以使用挂钩、重物或其他负荷施加装置。

4. **记录数据**:在每个负荷水平下,记录梁的挠度和施加的力。

通常会制作一个力与挠度的图表(弯曲曲线),以了解梁的弹性行为。

5. **数据分析**:通过分析数据,可以确定梁的弹性模量、屈服点(如果适用)、弯曲极限等材料和结构性质。

这个实验可以帮助研究者了解不同材料在受力下的弯曲行为,以及它们的弹性性质。

它也有助于工程师设计和评估各种结构和构件的强度和稳定性。

需要注意的是,伽利略梁弯曲试验通常是在实验室环境中进行的,用于研究和教育目的。

在工程应用中,通常需要进行更复杂的弯曲和应力分析,以确保结构的安全性和性能。

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。

第四章弯曲挠度3-Lu

第四章弯曲挠度3-Lu

C
q
B
( d)
C
wc1 (q)
c1 (q)
2 AB变形,BC不变形(刚化)。
ml c 2 (q ) B (q ) 3EI 2 1 3 qa 2 a qa 2 3 EI 3 EI 4 qa wc 2 (q) B (q) a 3 EI
A
qa2/2
B
(e)
AD : Fb( l 2 b 2 ) Fbx2 1 w1 6 EI 2 EIl
Fb( l 2 b 2 ) Fb 3 w1 x x 6 EIl 6 EIl
y
l
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DB :
Fb( l 2 b 2 ) Fb 2 F 2 w x ( x a ) 2 2 6 EIl 2 EIl 2 EI
M x w EI z
—— 挠曲线近似微分方程
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§4-9 用积分法计算梁的挠度与转角
对于等截面梁,EI = 常数。
E I w "= - M (x)
EIw EI M ( x )dx C

EIw [ M ( x)dx ]dx Cx D
θ p
A
y
C w C p θ
B x
1、挠度: 梁的截面形心在垂直于轴线方向的线位 移w。 w= w(x)——挠曲线方程(挠度方程)。向下为正.
2、转角:梁的截面绕中性轴转过的角度θ。
小变形时,θ≈tanθ=dw (x)/dx=w'(x)——转角方
程。顺时针为正。
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§4-8 梁的挠曲线近似微分方程
B
x

三点弯曲实验原理

三点弯曲实验原理

三点弯曲实验原理一、引言在材料科学和工程领域中,三点弯曲实验是一种常用的实验方法,用于研究材料的力学性能和变形行为。

通过施加外力在材料上形成弯曲应力,可以得到材料的弯曲刚度、韧性和强度等参数。

本文将介绍三点弯曲实验的原理和步骤,并讨论其应用和注意事项。

二、三点弯曲实验原理三点弯曲实验是通过在一根材料上施加力,使其弯曲而不破断,从而对材料的力学性能进行评估。

在实验中,一根长条形的材料被放置在两个支撑点上,然后在中间施加外力。

一般情况下,外力施加垂直于材料的平面上,使材料在两个支撑点之间发生挠度。

这个过程中,可以测量材料的挠度和外力之间的关系,进而得到材料的力学性能。

三点弯曲实验的原理基于材料的弯曲弹性力学理论,具体来说,可以按照以下步骤进行:1. 确定实验参数在进行实验之前,需要确定一些实验参数,包括悬臂梁的长度、宽度和高度等。

这些参数将直接影响到实验的结果和分析。

2. 构建实验装置根据实验参数,构建适当的实验装置。

一般来说,实验装置包括两个支撑点和一个施加力的载荷点。

支撑点通常是具有尖角或者球形的形状,以减小对材料的损伤。

载荷点可以是机械装置或者电机。

3. 定义实验过程通过控制载荷点施加的外力和时间,定义实验过程。

可以根据需要进行等速或者等力的弯曲过程。

4. 进行实验测量在实验过程中,需要测量材料的挠度和载荷点施加的外力。

挠度可以使用位移传感器测量,外力可以使用负荷传感器测量。

5. 分析实验数据根据实验测量结果,进行数据分析。

常见的分析方法包括绘制载荷-挠度曲线、计算材料的弯曲刚度和强度等指标。

三、三点弯曲实验步骤三点弯曲实验的步骤可以总结如下:1.准备材料和实验装置。

2.确定实验参数,包括悬臂梁的长度、宽度和高度等。

3.构建实验装置,包括支撑点和载荷点。

4.控制载荷点施加外力,开始实验。

5.在实验过程中,测量材料的挠度和载荷点施加的外力。

6.结束实验,记录实验数据,如载荷-挠度数据。

7.根据实验数据,分析材料的力学性能,如弯曲刚度、韧性和强度等指标。

挠度分析

挠度分析
ql 3 ml 24EI 3 EI
wc wc ( q ) wc ( m )
A
A (q )
m A
C
B
wc (q)
5ql ml 384EI 16 EI
4
2
A (m)
C
wc ( m )
B
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例2:已知F、q、EI。求θc和wc。
F=qa A B
Fa Fl 2 EA 48EI
3
l
F
A C
D a
wc1 wc2
l
B
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例3:一阶梯形悬臂梁,在左端受集中力作用。 试求左端的挠度。
F
EI
A B
2EI
a
a
C
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F
解:采用逐段刚化法
A
EI a F B
2EI
a C
1、令BC刚化,AB为
A 悬臂梁。 wA1 θA1
y
2 o 梁的挠曲线微分方程为 ql qx 2 EIw x 2 2 ql x 2 qx3 积分 EIw C 2 2 2 3 ql x 3 qx4 EIw Cx D 2 2 3 2 3 4
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边界条件 x0: w 0 xl : w0
w max
Fbl 2 0.0642 。 EI 9 3 EI
2
Fbl 2
F b C D B
Fbl Fbl wc 0.0625 。 16EI EI
A x
a
x
y
l
因此,受任意荷载的简支梁,只要挠曲线上没 有拐点,均可近似地将梁中点的挠度作为最大挠度。

高分子材料挠度测试实验

高分子材料挠度测试实验

高分子材料挠度测试实验高分子材料是一类重要的材料,其具有良好的力学性能和广泛的应用领域。

其中,挠度是材料力学性能的一个重要指标,用于评估高分子材料的柔韧性和变形能力。

为了准确测量高分子材料的挠度,我们进行了一系列的实验测试。

首先,我们选择了常用的挠度测试方法,如三点弯曲法或四点弯曲法。

这些方法可以通过在材料上施加力来产生弯曲变形,然后根据材料的变形情况来计算挠度。

在实验中,我们选取了几种常见的高分子材料,如聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等,并制备了相应的试样。

通过仪器设备对这些试样进行挠度测试,我们从中获取了一系列数据。

在数据处理中,我们计算了每个试样的最大挠度、挠度 vs. 外加力曲线等关键参数。

通过对比不同材料之间的数据,我们可以评估它们的挠度性能差异,并为材料的选择和设计提供参考。

除了测量挠度,我们还对高分子材料的力学性能进行了全面的研究。

例如,我们测量了材料的弹性模量、拉伸强度等力学参数,以充分了解材料的性能。

根据实验结果,我们发现不同高分子材料在挠度和其他力学性能上表现出差异。

聚乙烯具有较大的挠度和较低的弹性模量,适用于柔性应用;而聚丙烯的挠度较小,但弹性模量较高,适用于需要更高刚度的情况。

此外,我们还发现高分子材料的挠度与其分子结构、组成比例和加工工艺等因素密切相关。

通过调整这些因素,可以调控高分子材料的挠度性能,以满足不同应用需求。

综上所述,挠度测试实验为我们提供了对高分子材料力学性能的全面认识。

通过对不同材料的比较分析,我们可以选择适合特定应用的材料,并优化材料的设计和制备过程。

同时,挠度测试实验还为高分子材料的研究和应用提供了指导意义。

我们相信,随着技术的进步和研究的深入,高分子材料的挠度测试将发挥更大的作用,推动材料科学的发展。

混凝土抗拉弯4.0实验报告

混凝土抗拉弯4.0实验报告

混凝土抗拉弯4.0实验报告一、实验目的本实验旨在测试混凝土试件在抗拉弯荷载作用下的力学性能,以评估混凝土的抗拉强度和弯曲韧性,为工程实践提供依据。

二、实验原理混凝土抗拉弯实验是通过在试件上施加弯曲荷载,观察试件的裂缝发展、挠度变化以及最终破坏形态,评估混凝土的抗拉强度和弯曲韧性。

实验过程中,通过测量试件跨中挠度和裂缝宽度,可以计算出试件的抗弯刚度。

三、实验步骤1.准备试件:选择具有代表性的混凝土试件,尺寸为150mm×150mm×550mm。

在试件表面涂抹一层润滑剂,以减小摩擦力对实验结果的影响。

2.安装试件:将试件放置在实验机上,调整试件位置使加载点位于跨中位置。

3.加载实验:启动实验机,缓慢施加弯曲荷载,控制加载速度为0.02MPa/s。

在加载过程中,观察试件裂缝发展情况,记录跨中挠度和裂缝宽度。

4.数据处理:根据实验数据,计算试件的抗弯刚度和抗拉强度。

抗弯刚度计算公式为:EI=挠度×跨度²/8。

抗拉强度计算公式为:σt=最大荷载/受拉面积。

5.结果分析:比较试件的抗弯刚度和抗拉强度,分析弯曲荷载作用下混凝土的破坏形态和机理。

四、实验结果及分析实验数据显示,随着加载的进行,试件跨中挠度逐渐增大,裂缝宽度也逐渐增加。

当荷载达到最大值时,试件发生断裂破坏。

根据实验数据计算出的抗弯刚度和抗拉强度如下表所示:通过对实验结果进行分析,可以发现以下几点:1.混凝土试件的抗弯刚度和抗拉强度均满足设计要求;2.在弯曲荷载作用下,混凝土的破坏形态主要表现为弯曲断裂;3.实验过程中应控制加载速度和跨度,以确保实验结果的准确性和可靠性。

五、结论及建议通过本实验,我们得出以下结论:1.在抗拉弯荷载作用下,混凝土试件的抗弯刚度和抗拉强度均满足设计要求;2.在弯曲荷载作用下,混凝土的破坏形态主要表现为弯曲断裂;3.为了获得更准确的实验结果,应控制加载速度和跨度。

针对本次实验结果,我们建议在工程实践中注意以下几点:1.在设计过程中,应充分考虑混凝土的抗拉强度和弯曲韧性,以确保结构的安全性和稳定性;2.在施工阶段,应严格控制混凝土的质量和配合比,确保混凝土试件的力学性能符合要求;3.在运营阶段,应对结构进行定期检查和维护,及时发现和处理潜在的安全隐患,确保结构的安全运行。

塑料弯曲性能试验报告

塑料弯曲性能试验报告

塑料弯曲性能试验报告
实验执行标准:GB/T 9341-2000
试样长度:80mm
试样跨度:60mm
实验计算公式:
实验测量结果:
实验所得应力-应变曲线:
实验思考与讨论:
为什么五跟样条做出来的负荷-挠度曲线不完全重合?
答:这跟五根样条的自身特性数据有关。

首先样条的宽厚不同,会导致同样负荷与挠度下换算出来的应力与应变不同。

其次,试样的韧性、强度等方面的参数都有细微的差异,也会造成负荷-挠度曲线不相同。

而且,试样自身的内部结构各不相同,也是造成实验结果不完全重合的原因。

钢筋混凝土及钢结构实验报告

钢筋混凝土及钢结构实验报告

试验一 钢筋混凝土矩形截面梁弯曲试验1 试验教学目的和要求1.1 了解钢筋混凝土矩形截面梁在短期静荷载作用下,正截面的破坏现象及发展过程。

1.2 了解钢筋混凝土矩形截面梁在受力过程中,正截面上应变的分布和变化规律〈包括砼和纵向受力钢筋〉,挠度变化情况,裂缝开展情况〈包括开裂时荷载、各条裂缝出现的先后次序、裂缝间距毛裂缝宽度、裂缝长度〉。

1.3 比较不同配筋时正截面的破坏及发展过程的差异。

1.4 熟悉工程结构物的科学实验方法,掌握最基本的测试手段。

1.5 了解量测仪器的工作原理,掌握其使用方法。

2 试件和实验设备2.1 钢筋混凝土适筋梁、少筋梁、超筋梁的几何尺寸和配筋见图1、图2、图3。

Φ6@200架力筋图1 钢筋混凝土梁几何尺寸及适筋梁配筋图图2 钢筋混凝土少筋梁配筋图图3钢筋混凝土超筋梁配筋图2.2试验仪器设备①电阻应变仪;②荷载传感器,液压千斤顶;③数字百分表、数字千分表;④数据采集仪;⑤钢筋混凝土保护层厚度测定仪;⑥数字式回弹仪;⑦裂缝读数显微镜;⑧钢筋锈蚀仪;⑨氯离子渗透率仪;⑩反力槽道、电阻应变计、接线端子、502胶、电烙铁、荷载配梁等。

3试验方法3.1 加荷方法利用液压斤顶通过配梁对实验梁加荷,通过荷载传感器测定荷载大小。

试验梁中段处于纯弯状态,见图4。

图4 钢筋混凝土梁加载图3.2 应变测定在试验梁跨中截面的上缘、下缘、一个侧面粘帖8个电阻应变计,用以测定混凝土的应变值。

见图5。

16234 5图5 应变计位置图(尺寸单位:cm )为了测定钢筋混凝土梁中的钢筋的应变,在每根受拉钢筋的跨中各贴1片电阻应变计。

3.3 挠度测定在实验梁的1/4跨径处、跨中、支座处各安装一个数字百分表,用以测定梁的挠度。

3.4 裂缝开展观测利用裂缝读数显微镜观察裂缝的产生、开展,测记裂缝宽度、长度。

4 试验步骤 4.1 准备工作4.1.1 按图1~图3对钢筋下料,主受力筋贴应变片部位除锈、贴片、封片、测量浸水后的绝缘值。

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P 千分表 2 千分表 应变规 P 2
中性轴 工作片 R5
工作片
h
b
150 温度补偿片
应变规 620
150
千分表
应变规
M=(P/2) a
应变规
千分表读数方法
最大挠度公式:
△P a 2 2 f (3 L 4 a ) 48 E I
•式中: •ΔP=0.2kN
四、实验步骤
0 . 4 9
编号

应变 传感 灵敏度 规 器 应 变规 误差 千 分表 误差
弯曲

应变规
参数
梁测应变
标矩
传号
刀口
q
测µε
增量
µε
换算
误差
表µε
换算
误差
1
67
200
2
10
1291
45
0.035
174
70
4.05
200
66.67
-0.5
1
67
200
2
10
1291
45
0.035
174
70
4.05
200
累计
增量
累计
增量
累计
增量
累计
增量
累计
增量

增量 计
格× 0.001
Р
△Р
ε1
△ε1
ε2
△ε2
ε3
△ε3
ε4
△ε4
ε5
△ε5
累计
增量
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
六、数据处理
• 1正应力 • 1点正应力 • 测点1实验值:


=-13×(10-6) ×210 ×(109)=-2.73MPa
• 4、测应变千分表加初载荷时,计初读数。 及标距距离。 • 5、按加载方案加载,分别记录相应的数值。
• 6、对梁加初载荷0.2 kN应变仪调 零,用增量法分别加0.4、0.6、 0.8、1.0、1.2kN,分别读取1点应 变值; • 7、实验完毕后,计算相应的应力 及误差分析。
五、实验报告
• 实验报告自拟
• 1、测定(或记录)梁的相关尺寸; • 2、把作为位移传感器的工作片用半桥 (或1/4桥)接在应变仪的A、B端接 线柱上,补偿片接在补偿接线柱上。 开启应变仪,预热五分钟。根据应变 片灵敏系数k片调应变仪灵敏系数k仪; • 3、将千分表安在梁中间上表面,压下 0.5mm左右;
• • •

四、实验步骤 4、将载荷加到0.2KN,应变仪调零,千分 表计下初读数; 5、将载荷加到1.2KN,应变仪上读取应变 值; 6、千分表上读取位移终值。用位移增量除 以应变值,得到梁位移传感器的灵敏度。 7、根据加载方案,0.2KN调零,分别加载 0.4、0.6、0.8、1.0、1.2KN,读取7点的应 变值。应变除以梁位移传感灵敏度,即得 到每级载荷对应的位移值。
• 数测试综合测试实验
• 2、疲劳实验
3、自己写的生活中的力学创新实验
• • • • • 要求: 全班所写的实验每人一个,不能重复。 用A4纸抄写交上, 并有电子版本。 都汇总在班长处,统一交上来。
梁的基本参数及电阻应变片规格
1、梁的基本参数及电阻应
名称
b
(mm)
h
(mm)
L
(mm)
a 150
I
• 电阻应变仪读数((µε)×10-6 )
序 号
荷载P(kN)
累计 增量 0.2 0.2
测点1
累计 ε1 0 -13 -12 -25 -38 -52 -13 -14 -13 1 3 增量 △ ε1 -13
测点2
累计 ε2 0 -7 -7 -14 -21 -27 -6 -33 2 7 -7 -6 增量 △ ε2 -7
梁的基本参数及电阻应变片规格
1、梁的基本参数及电阻应
名称 数值
b
(mm)
h
(mm)
L
(mm)
a 150
I
E 210
(mm) (mm4 ) (GPa)
材料 45#钢
20
40
620
2、应变片的基本参数
标 距 2×4mm
主应力尺寸及应变片的基本参数
电阻值 120±0.5
单位: mm
灵敏系数 弯曲2.17(主应力2.12)

相对误差
理 2 实 2
100
= -7×(10-6) ×210 ×(109)
• 测点1理论值:y2= -10×10-3米
七、误差原因分析
1、仪器误差; 2、尺寸误差; 3、导线电阻误差; 4、灵敏系数误差;
梁的基本参数及电阻应变片规格
1、梁的基本参数及电阻应
名称 数值
b
(mm)
h
(mm)
L
(mm)
a
(mm)
I
(mm4 )
E
(GPa)
材料
20
40
620
150
210
45#钢
2、应变片的基本参数
标 距
电阻值
灵敏系数
2×4mm 120±0.5
2.17
四、实验步骤
• 1、测定(或记录)梁、应变规及千分表中心到 梁中心位置的相关尺寸; • 2、把工作片分别用半桥(或1/4桥)接在应变仪 的A、B端接线柱上,补偿片接在补偿接线柱上。 开启应变仪,预热五分钟。根据应变片灵敏系数 k片调应变仪灵敏系数k仪;加初载荷,调零。 • 3、根据刀口距离安装相应的应变规。应变规用 全桥接入应变仪,并与计算机相连,进入程序, 进行设置,加初载荷时,进入测试并调零。
本次实验
• 弯曲挠度比较实验
一、实验目的
• 1、用电测法测量受纯弯曲梁的挠度,验证 挠度的理论计算公式的正确性。 2、学习电阻应变仪使用操作方法 • 3、用三种方法测量纯弯曲梁的挠度力,并 进行比较。 •
二、实验设备和装置
弯曲实验装置 静态应变仪 自校应变规
应变片(应变规)粘贴 位置及弯矩图
1
2 3 4 5
0.2
0.4 0.6 0.8 1.0
1.2
0.2 0.2 0.2
6
平均
P 0 .2
1
_
-65
六、数据处理
• 1正应力 • 测点1实验值:
• =-13×(10-6) ×210 ×(109)=-2.73MPa
• 测点1理论值: • △M=△P ×a=0.2 ×1000 ×150 ×10-3
E
(GPa)
(mm) (mm4 )
材料
数值
20
40
620
210
45#钢
2、应变片的基本参数
标 距
电阻值
灵敏系数
2×4mm
120±0.5
2.17
3、自己写的生活中的力学创新实验
• • • • • 要求: 全班所写的实验每人一个,不能重复。 用A4纸抄写交上, 并有电子版本。 都汇总在班长处,统一交上来。
实验原理
试验应力根据虎克定律:

实 E i 实
• (i=1、2、3、4、5) 式中:σ实 为试验所测正应力,E=210GPa 为 试样材料的弹性模量,ε为试验所测得的应变。
自校规应力计算 自校应变规传感器灵敏度
传感器编号 刀口距离mm 1 15(10) 2 3 10 10 传感器灵敏度q 1106µε /mm 1291 1217

应变记录表
应 变 仪 读 数
µε
千分
表读
载 荷 累
(kN) 增量 △Р 累
1 增 累
2 增 累
3 增 累
4 增
5 累

(mm)

Р 0.2 0.4

ε1 △ε

1
ε2


△ε2 ε3


△ ε3 ε4


△ ε4 ε5
0.001 增量 格× 计
△ ε5
累 计


0.6
0.8
1.0
1.2
数据表的填写格式
理2 实2 理2
100
纯弯矩截面正应力分布
上表面
中性轴
下表面
材料力学实验报告
• 学生姓名 系 专业 班、 任课教师 • 日期 年 月 日 周、星期 室温 指导老师 • 电测梁弯曲实验 • 一、实验目的 • 二、实验设备 • 三、绘制电测梁的弯曲实验装置简图和弯 矩图
四、梁的基本参数及电阻应变片规格:
试件编号 内径 外径 弹性模量E
(GPa)
测点距自 由端距离 L1 34 加力臂 长度 L2 40 材质 70 泊松比µ
200 300 铝材 0.33
本深浅与硬度提高的研究型实验 • **铸铁的剪切实验
下一次实验 • 1、复杂应力状态下力学参
0 . 4 9 8
69
0.0 1 67 200 2 10 1291 45 3 174.2835012 5 .4 7 1 3 4 66 . 0 5 200 . 6 7
0 . 4 9 8
69
0.0 1 67 200 2 10 1291 45 3 174.2835012 5 .4 7 1 3 66 . 0 5 200 . 6 7
• 实验报告自拟
实验原理

M yi IZ
理论上已知梁承受纯弯曲时的正应力公式为:
式 中:σL 为正应力, M
为作用在横截面上的 弯矩, △ M=(△P/2)a ,距中性轴距离 yi ( i=1 、 2、3、4、5), Iz =bh3/12 为梁横截面对中 性轴的惯性矩。 y1=-y5=-h/2; y2=-y4=-h/4; y3=0.
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