电测弯曲正应力实验报告

实验六 直梁弯曲正应力测定

一、实验目的：

1． 测定矩形截面直梁在纯弯曲（非纯弯曲）时横截面上正应力的分布，并与理论公式比较，以验证弯曲正应力公式。

2． 进一步熟悉电测方法及电阻应变仪的使用。 二、实验装置及仪器

1． 矩形截面梁弯曲实验装置

2．电阻应变仪 3．钢板尺 三、实验概述

直梁受纯弯曲时横截面上的正应力公式为

z I y

M ⋅=

σ 或为z

I y M ⋅∆=∆σ 式中M 为作用在横截面的弯矩，Iz 为梁的横截面对中性轴Z 的惯性矩，y 为中性轴到

欲求应力点的距离，此公式在非纯弯曲时于一定条件下也可应用。

本实验采用碳钢制成的矩形截面梁，实验装置如图9所示。

在梁跨度中点沿梁的高度h 分别贴电阻应变片，均匀分布共贴五片，贴片位置如图9所示，用砝码加载，即先加一初载荷，测取点的电阻应变仪读数，然后再依次加载，同样测读每点的读数。每点相邻两次读数差（相邻的大载荷应变读数减去小载荷的应变读数的平均值）即为相应载荷增量下此点的纵向应变值。当应力在比例极限内时，应用虎克定律

εσ⋅=E ，（εσ∆⋅=∆E ），即可算出各点相应的正应力的实验值。由前述公式可算出各点

正应力的理论值，将这些结果画在一张坐标纸上可得到正应力沿高度的分布规律。

图9 测梁弯曲正应力装置示意图

四、实验步骤

1．测量梁的横截面尺寸b 、h 。

2．按指定的l 、a 长度架设梁，并仔细调整使之平稳。

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3．将各点电阻片导线接在应变仪的预调平衡箱上，按半桥线路连接，然后，开启电源，预热仪器，并将灵敏系数K钮旋旋到所需刻度（或相应的标定数）。

4．按给定的载荷加载实验。从P0～P n，每次载荷下记录各点的读数。纯弯曲情况实验2～3次。

5．非纯弯测定时，摘掉一个销子，方法同纯弯曲。

6．整理数据，经教师检查通过后，结束实验，整理仪器用具。

五、预习要求

1．阅读本讲义，并复习电测法与电阻变应仪介绍，弄清本次实验目的，准备好有关记录表格。

2．若弯曲梁的l=100cm，a=40cm，b=12mm，h=20mm，材料的[σ]=160MPa，

试计算此梁允许最大载荷为多少？

六、实验报告要求

包括：实验目的，所用设备（型号、编号、最小刻度）装置简图，实验记录与结果，按材力理论计算结果，并列表比较理论值与实验值。

用16K的坐标纸，绘出应力沿梁高度分布的理论图线与实验图线。

最后对本实验的结果与误差因素进行分析与讨论。

实验记录表格

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实验七 直梁弯曲变形测定

一、实验目的

1．测定矩形截面外伸梁弯曲时的跨中点挠度和B 截面转角，并与理论结果进行比较。 2．熟悉用百分表测量构件变形的方法。 二、实验设备

1．矩形梁弯曲装置（图10） 2．百分表及支架

3．游标卡尺、钢板尺 三、实验概述

图10所示直梁，当在跨中加载时，中点挠度y max 及B 载面转角θB 的计算公式为：

EI pl y y c 483max

== EI

pl B 162=θ 弯曲变形实验装置采用细长矩形载面梁，如图10所示。

图10 弯曲变形实验

用砝码加载，挠度转角均采用百分表测量，根据以上条件，试设计正确的装置并安置百分表，加载测得Y c 及θB ，然后与理论值进行比较。

四、预习要求

1．设计如何用百分表测中点挠度及支座截面B 的转角。（注意：转角是角位移，百分表只能测线位移，在本实验装置中，两者如何转换？）

2． 根据受力简图和试件尺寸，取ΔP=36.3N ，计算Y c 和θB 的理论值。 3． 列出数据记录表格 五、实验步骤

1．小组讨论方案。即确定如何装置百分表能测出中点挠度和B 载面的转角。 2．测得梁的尺寸b 和h 及l 、a 。 3．调整支座使梁和支座接触平稳。

4．安装百分表，注意表杆垂直，及适当的预压量。

5．加载实验，取初载荷P 0，每次增量亦为ΔP ，增量加载三次。进行一遍后，整理并分析数据是否正确，以后再重复1─2遍。

6．测得的数据经教师检查后，结束实验，整理仪器和量具。 六、实验报告要求

包括目的，装置简图，测试方法，测试记录及结果，实验值与理论值对比，并对实验结果进行误差分析等。

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