纯弯曲梁的正应力实验参考书报告.doc

《纯弯曲梁的正应力实验》实验报告
一、实验目的
测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律
验证纯弯曲梁的正应力计算公式
二、实验仪器设备和工具
XL3416 纯弯曲试验装置
力&应变综合参数测试仪
游标卡尺、钢板尺
实验原理及方法
在纯弯曲条件下,梁横截面上任一点的正应力,计算公式为
σ= My / Iz
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。
为了测量梁在纯弯曲时横截面上正应力的分布规律,在梁的纯弯曲段沿梁侧面不同高度,平行于轴线贴有应变片。
实验采用半桥单臂、公共补偿、多点测量方法。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均值△ε实i,依次求出各点的应变增量
σ实i=E△ε实i
将实测应力值与理论应力值进行比较,以验证弯曲正应力公式。
四、实验步骤
设计好本实验所需的各类数据表格。
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。见附表1
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。
根据加载方案,调整好实验加载装置。
5. 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。
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。实验至少重复两次。见附表2
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。
附表1 (试件相关数据)
应变片至中性层距离(mm)
梁的尺寸和有关参数
Y1
-20
宽度 b = 20 mm
Y2
-10
高度 h = 40 mm
Y3
0
跨度 L = 620mm(新700 mm)
Y4
10
载荷距离 a = 150 mm
Y5
20
弹性模量 E = 210 GPa ( 新206 GPa)
泊松比μ=
惯性矩Iz=bh3/12=×10-7m4 =106667mm4
附表2 (实验数据)
载荷
N
P
500
1000
1500
2000
2500
3000
△P
500
500
500
500
500
各
测点电阻应变仪读数
µε
1
εP
-33
-66
-99
-133
-166
△εP
-33
-33
-34
-33
平均值
-
2
εP
-16
-33
-50
-67
-83
△εP
-17
-17
-17
-16
平均值

3
εP
0
0
0
0
0
△εP
0
0
0
0
平均值
0
4
εP