纯弯梁实验
梁的纯弯曲实验原理 -回复
梁的纯弯曲实验原理-回复
梁的纯弯曲实验是一种用来研究梁的弯曲特性的实验。
其原理基于以下几个假设：
1. 梁在受到外力作用时，内部各个截面上的纤维只发生纯弯曲，即纤维的伸长和压缩忽略不计，且梁材料具有良好的弹性行为。
2. 梁材料是均匀各向同性的，其性质在整个试验中保持不变。
基于以上假设，梁的纯弯曲实验采用以下步骤进行：
1. 在梁上施加一个或多个力，使其发生弯曲。
力的大小和位置视具体实验要求而定。
2. 在梁的中性轴上选取一个截面，测量该截面上的应力和应变。
可以通过张力计、应变计等设备进行测量。
3. 根据经典梁理论，计算出该截面上的弯矩和曲率。
4. 将所测得的数据绘制成应力-应变曲线、弯矩-曲率曲线等，以分析梁的弯曲性能，并得到梁的力学参数，如弹性模量、截面惯性矩等。
通过梁的纯弯曲实验，可以了解梁材料的弯曲刚度、变形特性以及承受弯曲载荷
的能力等。
这对于工程设计、材料选用等方面都有着重要的意义。
梁的纯弯曲正应力实验报告
梁的纯弯曲正应力实验报告梁的纯弯曲正应力实验报告一、实验目的本实验旨在通过对实验材料进行纯弯曲加载，测量其正应力和弯曲角度，从而掌握材料在纯弯曲状态下的应力特性，并探究材料性能的影响因素。
二、实验原理当梁在纯弯曲时，受到的载荷可以分解为一个弯矩和一个剪力。
由于实验中去除了外部作用力，剪力为零，因此我们只需要考虑弯矩作用下的应力情况。
在梁的截面上，由于受到弯曲，不同位置的应变不同，因此会形成不同大小的应力。
在正常情况下，当梁未发生破坏时，梁的内部应力呈线性分布，即受到的弯矩越大，所受到的应力也会相应增大。
三、实验设备本实验所使用的设备包括：1.纯弯曲实验台2.测力仪3.梁材料（一定长度的圆形钢管或方管）四、实验步骤1. 选择一段合适材质的梁进行实验。
2. 将梁固定在纯弯曲实验台上。
3. 在梁的一端加上一定荷载。
4. 通过测力仪测量在梁部位不同位置受到的正应力。
5. 在梁的另一端加上一定数量的荷载，并重复步骤4，记录正应力。
6. 重复以上操作，直到梁发生破坏。
五、实验结果在实验过程中，我们记录了梁不同位置受到的正应力，并根据实验数据分析了不同弯矩下的应力分布曲线。
实验结果表明，在纯弯曲状态下，梁的内部应力呈线性分布，随着弯矩的增大，所受应力也会逐渐增大，直到梁发生破坏。
六、实验分析根据实验结果，我们可以发现梁的性能会受到材料的影响。
不同的材料具有不同的弯曲特性，不同的性能和抗断性能。
而在实验中，我们也可以通过调整材料的材质和长度来控制弯曲的程度，从而控制梁的应力分布和破坏点位置。
七、实验结论本实验通过纯弯曲实验台对梁进行弯曲测试，得到了不同弯矩下的应力分布曲线。
实验结论表明，梁在纯弯曲状态下，其内部应力呈线性分布，随着弯矩的增大，所受应力也会逐渐增大，直到梁发生破坏。
同时，不同材质和长度的材料在弯曲状态下具有不同的弯曲特性和抗断性能。
纯弯梁正应力分布规律实验
中国矿业大学（北京）工程土木工程________ 专业______ 班__________ 组实验者姓名：___________ 实验日期：___________ 年月___日实验六纯弯曲正应力分布规律实验一. 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）的分布规律。
2.验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
二. 实验仪器与设备1.多功能工程力学实验台。
2.应力＆应变综合参数测试仪一台。
3.矩形截面钢梁。
4.温度补偿块（或标准无感电阻）。
5.长度测量尺。
三. 实验原理及方法四. 实验步骤1•测量梁矩形截面的宽度b和高度h、载荷作用点到梁支点的距离a,并测量各应变片到中性层的距离y i。
2.将拉压传感器接至应力＆应变综合参数测试仪中。
3.应变片连接采用1/4 桥连接方式,将待测试应变片连接在A、B两端，将B、B i短接，在桥路选择上，将A、D两端连接补偿片，D1、D2 短线连接即可。
4•本次实验的载荷范围为0〜2kN,在此范围内，采用分级加载方式（一般分4〜6级），实验时逐级加载，分别记录各应变片在各级载荷作用下的应变值。
五. 实验结果处理1•按实验记录数据求出各点的应力实验值，并计算出各点的应力理论值。
计算出它们的相对误差。
2•按同一比例分别画出各点应力的实验值和理论值沿横截面高度的分布曲线，将两者进行比较，如两者接近，贝S说明弯曲正应力的理论分析是可行的。
3•计算6#和5#的比值，若丄」，则说明纯弯曲梁为单向应力状^态。
4•实验数据可参照下表：应变片至中性层的距离应变片在各级载荷下的应变值各测试点应力实验结果P=400N应变号1# 2 3 4 5 6应力实验值-3.8 -1.8 0 1.8 3.8 应力理论值-3.95 -1.97 0 1.97 3.95 误差（%） 3.80 17.52 0 17.52 3.80图表标题P=800N应变号1##2 #3#4#5#6应力实验值-7.6 -3.8 0 3.8 7.6 应力理论值-7.89 -3.95 0 3.95 7.89 ‘误差（%）‘ 3.68 3.8 0 3.8 3.68P=1200N应变号1##2 #3#4#5#6□--------------------------------------1J-------------------------------_ J1 1k♦应力实驶值—应力理馄t六. 思考题1•比较应变片4#和5#（或应变片2#和3#）的应变值，可得到什么结论？答：应变值随着载荷的增加而增加，呈线性关系。
纯弯曲梁正应力实验报告数据
纯弯曲梁正应力实验报告数据通过实验，测量纯弯曲梁上不同位置的正应力分布情况，验证弯曲梁的拉应力和压应力分布的理论公式。
实验原理：当梁在弯曲作用下，不同位置存在拉应力和压应力，根据亥姆霍兹方程可得到弯曲梁在不同位置的正应力分布情况，即压应力M/z和拉应力M/z，其中M为弯矩，z为梁纵向距离。
实验中通常采用张力应变计和屈服应变计来测量梁上不同位置的正应力。
实验设备和材料：1. 弯曲梁样品：选取一根长度较长、宽度和厚度相对较小的金属样品；2. 悬挂装置：用于悬挂样品并施加弯矩；3. 应变计：用于测量样品上不同位置的应变。
实验步骤：1. 将弯曲梁样品固定在悬挂装置上，并调整悬挂装置，使得梁样品呈现凸起形状；2. 使用应变计测量梁上不同位置的应变，记录下对应的位置和应变数值；3. 变动悬挂装置的位置，重复步骤2，记录更多位置的应变数值；4. 将测得的应变数值转化为正应力数值，并绘制应力-位置曲线。
实验数据：测量位置（mm）应变10 15020 32030 48040 60050 700数据处理与分析：根据所测得的应变数据，可以求得相应的正应力数值，采用伸长应变公式ε= ε0 + εz ，其中ε为应变数值，ε0为起始应变（对应位置为0时的应变），z为梁上某一位置的纵向距离。
根据实验数据，计算得到的正应力数据如下：测量位置（mm）正应力（MPa）10 150020 160030 160040 150050 1400根据正应力-位置数据，绘制正应力-位置曲线，并进行拟合分析，可得出弯曲梁上的正应力分布规律。
实验结果与讨论：通过实验测量，我们得到了纯弯曲梁上不同位置的正应力分布情况。
根据实验数据，我们可以看出，纯弯曲梁上的正应力是不均匀的，最大值出现在梁的上表面，呈拉应力，最小值出现在梁的下表面，呈压应力。
这符合我们的理论预期。
在实验过程中，可能存在一些误差。
一方面，样品的准备和测量过程中可能存在一些不均匀性，导致测得的应变和正应力数值存在一定的误差。
纯弯曲梁的正应力实验报告
纯弯梁的弯曲应力测定实验报告
48 48 96 56 15 2 20 48
-61 -67 -12 8 -19 1 -25 -63 -59
62 64 12 6 19 5 25 69 64
9 平均ΔS（με） 4 （Δε=10-6ΔS） 平均Δ = E·Δε/MPa 0.84 1 -29.75 -6.25 kN，ΔM= 34.25 7.19
2 -45.5 -9.56 0.075 kN·m
0 50 10.5
0 -62.5 -13.1
9 64.75 13.6
载荷增量ΔP=
P · a= 2
4.计算结果及误差
测点 实验值Δ 实/MPa 理论值Δ 理/MPa 误差% 1 0.84 0 2 -6.25 -7.5 16.7％ 3 7.19 7.5 4.13％ 4 -9.56 -11.5 16.9％ 5 10.5 -11.5 8.70％ 6 -13.1 -15 12.7％ 7 13.6 15 9.33％
5.作图与分析
（1）绘制梁的截面应力分布图：用实线代表实验测定结果；用虚线代表理论计算结果。
（2）试分析电测实验中，产生实验误差的主要因素。 1.加载位置不准确 2.荷载可能不精确 3.材料的各向异性、或者不均质 4.线路连接处接触不良，示数不稳定
纯弯梁的弯曲应力测定 一．实验目的 1. 掌握电测法的测试原理，学习运用电阻应变仪测量应变的方法 2. 测定梁弯曲时的正应力分布，并与理论计算结果镜像比较，验证弯梁正 应力公式。 二．实验设备 1. 钢卷尺 2. 游标卡尺 3. 静态电阻应变仪 4. 纯弯梁实验装置 三．实验原理 本 实 验 采 用 的 是 用 低 碳 钢 制 成 的 矩 形 截 面 试 件 ，实 验 装 置 如 图 所 示。 计 算 各 点 的 实 测 应 力 增 量 公 式 ： 实i E 实i 计 算 各 点 的 理 论 应 力 增 量 公 式 ： i
纯弯梁实验
接工作片
接公共温 度补偿片
温度补偿片
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④用半桥测试时 需断开B、B1端的短接片（温度自补偿）并将1/4桥、半桥、全桥处的短接线接在半桥和全桥之间。 ⑤用全桥测试时 需断开B、B1端的短接片（温度自补偿）并将1/4桥、半桥、全桥处的短接线断开。
E y ρ
-
M
M
z
x
y
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静力关系
在梁纯弯曲情况下横截面上的内力系最终只归结为一个力偶矩MiZ，它也就是弯矩M。所以 ●梁纯弯曲变形时横截面上只有正应力作用。
即梁纯弯曲变形问题可简化成拉、压问题 来考虑。 ●在胡克定律中要想知道σ只要知道ε即可， E 是材料的弹性模量为定值。
结论：弯曲正应力实测公式σ=E ·ε
F/2
b
h
za
y F/2
FQ
+
M
F/2
m
a
m
F/2 Fa/2 +
m—m截面：
FQ 0
M
C(常数)
——纯弯曲
理
M I
•
z
y
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2．纯弯梁特点
只有正应力 ，无切应力 ，即只有弯矩作用，无剪力作用
3.弯曲正应力理论计算公式
由弯曲正应力理论计算公式可知
(1)y不同， 不同
(2)当 时， 即为梁的中性层处
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四、实验方案
用电测法。利用贴于梁上的电阻应变片可获得被测材料上各点的线 应变。
1.梁所受载荷及电阻应变片布置情况 中性层应变片编号为1，中性层以上分别为2、4号片，6号片在梁的
上表面；中性层以下分别为3、5号片，7号片在梁的下表面。
F/2
F/2
15 15 10 10
纯弯曲梁正应力实验报告数据
纯弯曲梁正应力实验报告数据纯弯曲梁正应力实验报告数据引言：纯弯曲梁正应力实验是结构力学实验中的一项重要内容，通过对材料的弯曲变形进行测试，可以得到材料在不同载荷下的正应力分布情况。
本文将介绍一项纯弯曲梁正应力实验的数据结果，并对实验结果进行分析和讨论。
实验装置与方法：本次实验使用了一台万能材料试验机，悬臂梁的试件采用了标准的矩形截面，材料为钢。
实验过程中，通过加载试件的两端，使其产生弯曲变形，并通过应变计和测力计等传感器测量试件在不同载荷下的应变和力的变化。
实验结果：在不同的载荷下，测得悬臂梁试件的应变和力的变化数据如下：载荷（N）应变（με）力（N）100 500 10200 1000 20300 1500 30400 2000 40500 2500 50数据分析与讨论：通过对实验结果的分析，可以得到以下几个方面的结论：1. 应变与载荷的关系：从实验数据可以看出，应变随着载荷的增加而线性增加。
这是由于在纯弯曲梁实验中，试件的上表面受到拉应力，下表面受到压应力，而应变计测量的是试件的表面应变，因此随着载荷的增加，试件的弯曲变形增大，表面应变也相应增加。
2. 力与载荷的关系：实验数据表明，力与载荷之间呈线性关系，即力随着载荷的增加而增加。
这是因为在纯弯曲梁实验中，试件受到的弯曲力矩与载荷成正比，而力是力矩除以试件的截面积，因此力与载荷之间呈线性关系。
3. 正应力分布：根据弯曲梁的受力分析理论，试件上表面受到拉应力，下表面受到压应力。
通过实验数据可以得到，试件上表面的正应力随着载荷的增加而增大，而下表面的正应力随着载荷的增加而减小。
这与弯曲梁的受力分布规律一致。
结论：通过纯弯曲梁正应力实验的数据分析与讨论，可以得出以下结论：1. 在纯弯曲梁实验中，应变与载荷呈线性关系，力与载荷呈线性关系；2. 试件上表面的正应力随着载荷的增加而增大，下表面的正应力随着载荷的增加而减小。
这些结论对于理解材料在弯曲变形下的应力分布规律具有重要意义，对于结构设计和工程实践具有指导作用。
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纯弯曲实验装置介绍与操作说明
1. 设2支脚，3手轮，4 箱体，5蜗杆升降装置，6传 感器，7拉杆，8压头，9承 重梁，10底座，11脚轮，12 支柱组成。
进行纯弯曲实验时先将 实验梁上被测点应变片连接 到应变仪上，再按照手轮降 或升的旋转手轮进行加载或 卸载。 极限载荷2500N。
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y
三、实验原理 1.实验装置的受力分析
b hz
y FQ
M
F/2 a
F/2 +
F/2 ma m
F/2 Fa/2 +
m—m截面：
FQ 0
M
C(常数)
——纯弯曲
理
M I
z
y
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2．纯弯梁特点
只有正应力 ，无切应力 ，即只有弯
矩作用，无剪力作用
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四、实验方案
用电测法。利用贴于梁上的电阻应变片可获得被测 材料上各点的线应变。
1.梁所受载荷及电阻应变片布置情况 中性层应变片编号为1，中性层以上分别为2、4
号片，6号片在梁的上表面；中性层以下分别为3、5
号片，7号片在梁的下表面。
F/2
F/2
20
20
15 15 10 10
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XL2118C力＆应变综合参数测试仪
1 ．仪器介绍
介绍与操作说明
应变综合参数测试仪 全貌
接测量 工作片
接公共 温度补 偿片
(1)上面板 ●16个测量通道接线端子 (接测量片)
●和一个公共温度补 偿接线端子
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(2)前面板（操作面板） ① 力数据显示窗口。 ② 设备电源开关。 ③ 测量片应变值显示窗口,每一屏只能显示6个通道。 ④ 通道切换按键。在测量状态，按键一次，当前应变测量模
d1 c1
n
a1 b1
n1
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物理关系
●梁纯弯时各纵向线段间互不挤压即纤维间 无正应力，每一纤维都是单向拉伸或压缩。
●材料受力在线弹性范围内。 ●材料在拉伸和压缩时弹性模量相等。
由胡克定律可知 E y ρ
沿截面高度正应力 按直线规律变化。
M
-
Mz
x
y
Fmax=2500N、F0应取10%的Fmax、所以F0=500N， 加5级载荷、所以△F =500N， ●每增加一级△F（500N）记录下对应的应变仪读数εds 。
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4．设备整理与数据检查
做完实验后，卸掉载荷。 从应变仪上拆下各应变片和温度补偿片的连接线 并将线整理好方在实验桌上 。 关闭设备电源，整理好所用仪器设备，清理实验 现场，将所用仪器设备复原。 实验数据交指导教师检查签字。
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2. 设备操作
①将实验梁上应变片的连接线接到应变仪上，把连接线 整理好。
②调整好应变仪,按设备上“降”的方向旋转手轮进行缓 慢 加载。
③当力数据显示窗口为500N时，记下这一级载荷各应变 片的应变值，接着继续加载记数据，直到5级载荷加完。
注意：加载前检查实验梁是否在支脚的中间，若不在需调 整。压头是否压在承重梁中间。
A7
接线图
械式应变即弯矩产生的应变,
所以
ids i - t (iM t ) - t iM
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五、实验操作步骤 1.组桥接线
将弯曲梁上被测点电阻应变片的引线端与电阻应变 仪测量通道接线端子连接 ，并在公共温度补偿的接线柱 上接入温度补偿片。
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●线接好后再次按“自动平衡”按钮，同时通过“通道 切换”
按钮，检查所有被测点是否都显示为“0”。每调整好 一
次设备都必须按一下“自动平衡”按钮。“自动平衡” 按
钮可重复按，直到所有测点的发光二级管都显示为“0”
3.后加才载可以记进录行数加据载试验。
●根据试件尺寸及机械性能指标确定该实验装置的
6 4 2 1 3 5 7
320 620
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中性层 回首页
2.选择桥路
实验采用半桥公共温度补偿的方法 即:
●在电阻应变仪的AB 桥臂上接
B
入工作片R（1—7片）。
●在公共温度补偿的接线柱
R1
Rt
上接入温度补偿片Rt。
C
●这样消除了温度产生的应 A1
R7
变,应变仪上反映的只有机
3.弯曲正应力理论计算公式 My
σ理 Iz
由弯曲正应力理论计算公式可知
(1)y不同， 不同 (2)当 y 0 时， 0 即为梁的中性层处
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结论:(1) 与y 成正比；
(2)中心层上、下距中心轴Z 距离相等
的各层面的大小相等、方向相反。
-
h
z
y M＞0
一、实验目的
1．研究梁纯弯曲的截面上正力分布规律； 2．将实测应力值与理论计算值进行比较，
验证弯曲正应力的计算公式 ； 3．了解电测应变法的原理及仪器的使用。
二、实验仪器设备 1．纯弯曲实验装置；(点击查看设备) 2． XL2118C型力/应变综合参数测试仪。(点击查看设备)
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静力关系
在梁纯弯曲情况下横截面上的内力系最终
只归结为一个力偶矩MiZ，它也就是弯矩M。所以
●梁纯弯曲变形时横截面上只有正应力作用。 即梁纯弯曲变形问题可简化成拉、压问题 来考虑。
●在胡克定律中要想知道σ只要知道ε即可， E 是材料的弹性模量为定值。
结论：弯曲正应力实测公式σ=E ·ε
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4.利用材料拉（压）时的胡克定律 E
来研究梁纯弯时的
几何关系(平面假设)
●变形后梁的横截面仍然保持为平面，且仍
然垂直于变形后的梁轴线。
●纵向纤维的应变 与它到中性层的
距离 y 成正比即
ε y ρ
m2 mm22m2
d c
m
a b
m1
n2 n2n2 n2
（插片要插好， 螺丝要旋紧）
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2. 仪器准备
●检查应变仪面板上左边LED测力发光二级管的力单位 标志点是否在“N”上
●按一下应变仪面板右下方的“自动平衡”键，若右 边的6个LED发光二级管中某一个发光二级管显示为“--”时，则表示该测点的应变片未接好需重新接线。
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