梁弯曲正应力电测实验报告.docx
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梁弯曲正应力电测实验报告
梁弯曲正应力电测实验报告
篇一：
实验梁弯曲正应力测定
梁弯曲正应力测定
一、实验目的
1.用电测法测定直梁纯弯曲时的正应力分布，并与理论计算结果进行比较，以验证弯曲正应力公式。
2.了解电阻应变测量的原理，初步掌握静态电阻应变仪的使用方法。
二、实验设备名称及型号
型纯弯曲正应力试验台。
程控静态应变仪。
3.应变片、导线、接线端子等。
三、实验原理
1.试样的制备：
用矩形截面钢梁，在其横截面高度上等距离地沿梁的轴线方向粘贴5枚电阻应变片。
2.弯曲正应力的测量原理：
梁纯弯曲时，横截面上的正应力σ在理论上沿梁的高度成线性分布，其计算公式为
?
?
M?
yIz
式中，?
的单位为MPa；
M为梁横截面上的弯矩，单位为N·mm；
y为应力?
所在的点到中性轴的距离，单位为mm；Iz为横截面对中性轴z的面积二次矩，单位为mm4。
面积二次矩对于矩形截面按下式计算
Iz?
bh
3
12
式中，b为梁横截面的宽度，单位为mm；
h为梁横截面的高度，单位为mm。
令使载荷P对称地加在矩形截面直梁上（如图4-1所示）。
这时，梁的中段将产生纯弯曲。
若载荷每增加一级?
p（用增量法），则可由电阻应变仪测出梁中段所贴应变片各点的纵向应变增量?
?
，根据虎克定律求出各点实测正应力增量?
实?
E?
?
图4-1
此值与理论公式计算出的各点正应力的增量即
?
理?
?
MyIZ
?
pa2
进行比较，就可验证弯曲正应力公式。
这里，弯矩增量?
M?
。
梁上各点的应变测量，采用1/4桥接线，各工作应变片共用一个温度补偿块。
四、实验步骤
1.记录实验台参数，设计实验方法。
2.准备应变仪：
把梁上各测量点的应变片（工作应变片）按编号逐点接到电阻应变仪A、B接线柱上，将温度补偿片接到电阻应变仪接线柱上作公共补偿。
3.进行实验：
把砝码托挂在杠杆上、加初载荷、调节应变仪，使各测量点均为零。
加载，加一次砝码，各测量点读一次数，记下各点的应变值，直到加完砝码读数完毕为止。
然后计算出各点读数差的平均值。
4.结束实验：
请教师检查实验记录和数据是否齐全、正确。
将实验设备、仪器、工具复原，清理实验场地。
最后整理数据，完成实验报告。
五、实验记录数据
表4-1试件尺寸及装置尺寸
表4-2试件测点位置
实验记录
表4-3测定应变ε
第一次应变读数记录
第二次应变读数记录
第三次应变读数记录
?
?
1＝
?
?
11?
?
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12?
?
?
13
3
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21?
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23
3
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31?
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33
3
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41?
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?
?
43
3
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?
51?
?
?
52?
?
?
53
3
×10-6＝
?
?
2＝
×10＝
-6
?
?
3＝
×10＝
-6
?
?
4＝
×10-6＝
?
?
5＝
×10-6＝
六、计算结果
1.各点正应力增量?
?
i实，理论值?
?
i理及相对误差填入表4-4表4-4
2.实验所得横截面上正应力分布图
七、思考题
1.两个几何尺寸及受载情况完全相同的梁，但材料不同，试问在同一位置处测得的应变是否相同？
应力呢？
2.理论计算出来的应力值与实际测量而计算出的应力值之间的误差是何原因产生的？
篇二：
弯曲正应力实验报告
一、实验目的
1、用电测法测定梁纯弯曲时沿其横截面高度的正应变（正应力）分布规律；2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
3、初步掌握电测方法，掌握1/4桥，1/2桥，全桥的接线方法，并且对试验结果及误差进行比较。
二、实验仪器和设备
1、多功能组合实验装置一台；2、TS3860型静态数字应变仪一台；3、纯弯曲实验梁一根。
4、温度补偿块一块。
三、实验原理和方法
弯曲梁的材料为钢，其弹性模量E=210GPa，泊松比μ=。
用手转动实验装置上面的加力手轮，使四点弯上压头压住实验梁，则梁的中间段承受纯弯曲。
根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设，可得到纯弯曲正应力计算公式为：
?
?
M
yIx
式中：
M为弯矩；Ix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。
由上式可知，沿横截面高度正应力按线性规律变化。
实验时采用螺旋推进和机械加载方法，可以连续加载，载荷大小由带拉压传感器的电子测力仪读出。
当增加压力?
P时，梁的四个受力点处分别增加作用力?
P/2，如下图所示。
为了测量梁纯弯曲时横截面上应变分布规律，在梁纯弯曲段的侧面各点沿轴线方向布置了3片应变片，各应变片的粘贴高度见弯曲梁上各点的标注。
此外，在梁的上表面和下表面也粘贴了应变片。
如果测得纯弯曲梁在纯弯曲时沿横截面高度各点的轴向应变，则由单向应力状态的虎克定律公式?
?
E?
，可求出各点处的应力实验值。
将应力实验值与应力理论值进行比较，以验证弯曲正应力公式。
σ实=Eε
式中E是梁所用材料的弹性模量。
实
图3-16
为确定梁在载荷ΔP的作用下各点的应力，实验时，可采用“增量法”，即每增加等量的载荷ΔP测定各点相应的应变增量一次，取应变增量的平均值Δε
把Δσ实与理论公式算出的应力?
?
式中的M应按下式计算：
实
来依次求出各点应力。
?
?
比较，从而验证公式的正确性，上述理论公?
?
?
?
四、实验步骤
1
?
Pa（3．16）2
1、检查矩形截面梁的宽度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。
2、检查压力传感器的引出线和电子秤的连接是否良好，接通电子秤的电源线。
检查应变仪的工作状态是否良好。
分别采用1/4桥，1/2桥，全桥的接线方法进行测量，其中1/4桥需要接温度补偿片，1/2桥通过交换接线方式分别进行两次试验来比较试验结果。
?
s确3、根据梁的材料、尺寸和受力形式，估计实验时的初始载荷P0、最大载荷Pmax和分级载荷?
P。
本实验中分四次加载。
实验时逐级加载，并记录各应变片在各级载荷作用下的读数应变。
4、实验完毕后将载荷卸掉，关上电阻应变仪电源开关，并请教师检查实验数据后，方可离开实验室。
五、数据处理
1、原始数据。
其中a=80mmb=h=
1/4桥
?
?
实?
E?
?
实
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实?
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n
i
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M*y?
P*a
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Iz122
相对误差=|
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实?
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?
?
理
|×100％
在梁的中性层内，因?
?
理?
0，只需计算绝对误差，绝对误差=。
i
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实
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实?
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实
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I
z122
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实?
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理
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?
理
|×100％
篇三：
梁弯曲正应力测量实验报告
厦门海洋职业技术学院
编号：
XH03JW024-05/0实训（验）报告
班级：
课程名称：
实训（验）：
梁弯曲正应力测量年月日
一、实训（验）目的：
1、掌握静态电阻应变仪的使用方法；
2、了解电测应力原理，掌握直流测量电桥的加减特性；
3、分析应变片组桥与梁受力变形的关系，加深对等强度梁概念的理解。
二、实训（验）内容、记录和结果（含数据、图表、计算、结果分析等）1、实验数据：
（1）梁的尺寸：
宽度b=9mm；梁高h=30mm；跨度l=600mm；AC、BD：
弯矩a=200mm。
测点距轴z距离：
hhhh
y1?
=15mm；y2?
=；y3=0cm；y4?
?
?
?
；y5?
?
?
?
15mm；E=210Gpa。
2442
23
抗弯曲截面模量WZ=bh/6惯性矩JZ=bh/12
（2）应变?
记录：
（3）取各测点?
值并计算各点应力：
?
?
1=16×10；?
?
2=7×10；?
?
3=0；?
?
4=8×10；?
?
5=15×10；?
?
1=E?
1=；?
?
2=E?
?
2=；?
?
3=0；
-6-6-6-6
?
?
4=E?
4=；?
?
5=E?
5=；根据ΔMW=ΔF·a/2=5N·m而得的理论值：
?
?
1=ΔMW/WZ=；?
?
2=ΔMWh/4=；?
?
3=0；
?
?
4=ΔMWh/4=；?
?
5=ΔMW/WZ=；
（4）用两次实验中线形较好的一组数据，将平均值?
换算成应力?
?
E?
绘在坐标方格纸上，同时绘出理论值的分布直线。
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