梁的纯弯曲正应力实验

梁的纯弯曲正应力实验

一、

实验目的

1.了解电阻应变测试技术的基本原理，学会使用应力

/

2.测定矩形截面梁纯弯曲时横截面上的正应力分布规律，验证梁的平面弯曲正应力公式。

3.测定材料的泊松比。 二、实验仪器

1.CLDT －

C

2.XL －2118B 应力/

三、实验原理

在平面弯曲时，梁横截面上正应力公式为： 式中：M 为作用在横截面上的弯矩；I 为梁横截面对中性轴的惯性矩； y 为中性轴到测点之距； 实验装置：

弯曲试验装置图

电阻应变测量技术原理：

I

y M ⋅=

σ

εK R

=∆()43214433221144εεεε-+-=⎪⎪⎭

⎝-+-=∆R R R R U DB

A

测试仪器：XL －2118B 应力/应变综合参数测试仪

⏹ 由测量各应变片应变值

⏹ 由虎克定律求各测点的应力值：

式中：E 为材料的弹性模量。E =206 GPa

⏹ 为提高测量精度，采用“增量法”，每增加一次载荷ΔP = 500N ，测出相应应变的增量，最后

取应变增量的平均值∆ε，求出各测点的应力增量值： ∆σ实＝E ⋅∆ε

⏹ 把由实验得到的∆σ实，与由理论计算得到的 ∆σ理＝∆M ⋅y/I 进行比较，以验证弯曲正应力公式

的正确性。

四、实验步骤

1.确定梁的尺寸b, h, l, a ；计算I ；检查梁支点，加载点位置是否正确。

2.接线：将六个应变片和温度补偿片接入应变仪各测点。其中工作片接AB ，补偿片接BC(公共补偿)。

3.打开XL －2118B 应力/应变综合参数测试仪，按“N/kg”转换键使力显示单位为N ，检查螺旋加载装置，确认无力作用后按“清零”键。

4.预调平衡：按单点平衡键，对各测点进行桥路平衡。

5.加载测量（逆时针旋转为加载，每次加载500N ，最大载荷2kN ）：记录各测点应变片的读数εi 。

6. 卸载，数据经教师审阅后方可离开。

)

6,5,4,3,2,1( =⋅=i E i i εσ

五、实验数据处理 1.原始数据

2．实验数据

3.计算结果：

1

6

εεμ∆∆=

4.画出以梁高h 为纵坐标，∆σ为横坐标的实验∆σi 实和理论∆σi 理值曲线图。

六、思考题

1.影响实验结果的主要因素有哪些?

2.尺寸完全相同的钢梁和木梁，如果距中性层等远处，纵向纤维伸长量对应相等，问两梁相应截面的应力是否相同? 为什么?

3.为什么要进行温度补偿?如何补偿。

h

∆σ