桥路与弯曲应力实验(工程力学)
应变测量单元
电源开关
公共补偿片通道
测量单元 编号
一个通道放大图
单臂
共用补偿的单臂测量
A
B
B’
公共补偿片
B与B’必须短接，工作片分别接在各个通道的A、B接线端 子上，温度补偿片接在B、C上或接在公共补偿通道上；
ห้องสมุดไป่ตู้
通道介绍
一个通道放大图 半桥、对臂、全桥, 要求B与B’断开 ，即将短接片抽开；每个通道都是 一个独立的惠斯通电桥，可以组等 桥路。
参考数据表格2
组 桥 方 式 半 桥 对 臂 全 桥 测 量 点 号 测 量 次 数 1 2 1 2 1 2
0
n
（ ）
（ ） （ ） （ ）
B
实验曲线的正确画法
不正确画法
400 300 200 100 0 -100 -200 -300 理论曲线 实验曲线 h/2 h/4 0 h/4 h/2 400 300 200 100 0 -100 -200 -300 理论曲线 实验曲线 h/2 h/4 0 h/4 h/2
7. 在末载5500N时，直接‘扫描采样’ ，测量末载应变值；
8. 实验时随时抄下采集的数据，平衡数据不抄。
思考题
1、用梁上表面1，2两枚电阻片组成半桥测量会 得到什么结果，为什么？ 2、用1，9两枚电阻片组成对臂测量时测量结果 如何，为什么？ 3、如果载荷P与矩形梁的中性轴不垂直时，对 测量结果有什么影响，如何利用组桥方法来 消除这种影响。
R l K K R l
片
应变仪
应变仪工作原理：电桥
目前的应变仪均采用惠斯通电桥电路测量应变片的阻值变化。 四臂电桥如图所示： EK U BD＝ (1 2 3 4 ) 4
电桥的加减特性，式中： 1、2、 3、4 分别代表应变片R1、R2、R3、 R4所感受的应变值。
半桥 全桥
对臂
启动测试系统软件
用鼠标双击该图标
联机参数设置界面
2.08 (ΔR/R=kε)
选择与接线相对应的 组桥方式： 1-1 公用补偿的¼ 桥 1-2 半桥 1-4 对臂 1-5 全桥
联机后，计算机自动检 测到的测量单元编号
自动平衡
1. 检查通道是否接通 2. 读取初始值，通道清零
接好导线
h
ε
实验方法 测试 实验 ？
3 4 2 1
σ=Eε
-σ
理论
My
I
y
9个测点
5 6 7 8 9
截面
应力分布图
+σ
σ
σ
单向应力状态
电阻片的工作原理
金属丝的电阻应变效应
电阻应变片主要是根据金属丝的电阻应变效应的物理 学原理工作的。由物理学可知，导线电阻的表达式：
R l s
将电阻应变片粘贴在受载构件上，当受到拉伸、压缩时 金属丝长度将发生变化，造成电阻值发生变化。由实验 可知，当变形在一定范内，线应变与电阻变化率之间存 在线性关系。即：
正确画法
实验应力计算 σ σ
单向应力状态
单向虎克定律： 实验
E
实验应力计算
σy xy σx σx
xy
σy
复杂应力状态
广义虎克定律：？？？
三.实验内容及步骤
1. 测量矩形截面梁的尺寸； 2. 将梁某一截面上的9枚应变片按共用补偿的1/4 桥方式接线（按从上到下的顺序）； 3. 测试500N~5500N，各测点的应变值。要求不少 于2遍有效差值（即，两遍误差小于5%）。 4. 采用梁上表面2枚应变片以及下表面2枚应变片 进行组桥。要求半桥、对臂、全桥中至少选择 两种桥路进行组桥，测试组桥后的应变值。
单臂测量的操作步骤
1. 按顺序将试件上粘贴的各个应变片（工作片）接到每个通道 的AB接线端上，BB’为短接状态； 2. 将温度补偿片接到公共端； 3. 运行软件，自动检测联机状态； 4. 在参数设置界面，设置各测量点连接形式为应变 1-1 和设置 各测量点灵敏系数K=2.08等参数； 5. 在初始载荷时先在自动平衡状态按‘自动平衡’，显示测量 的自动平衡结果，数值小于19999，接线正常； 6. 正式实验，在初载500N时‘自动平衡’，然后转到测量状态 ，按‘扫描采样’采样一次，显示零点，小于5 με ，正常， 大于5 με ，检查导线是否接紧；
引起应变片产生应变的因素： 机械变形ε、温度变化ε T。
单臂
b
半桥
2
1
h
8
9
EK U BD＝ (1 2 3 4 ) 4
1、 2 8 、 9 工作 片
对臂
全桥
YE2539高速静态应变仪
电源总开关
测量单元，共六组
电源插座
〒地线
测量通道，每个单元各有 10个通道（0~9）。
材料力学电测实验部分
桥路与弯曲实验
航天航空学院工程力学系
一.实验目的
1. 测定矩形梁在三点弯曲条件下的应力分布 规律，并与理论值进行比较； 2. 利用已有布片方案进行各种组桥，并比较 不同组桥方式的测量结果，学习提高测量 灵敏度的方法； 3. 初步掌握电阻应变仪的使用方法及电子拉 力机的操作。
P
初载500N
扫描采样
测量界面
500N
-326 -331 320 327 180 -29 31
5500N
“扫描采样” 按钮
参数设置
自动平衡 清零
扫描采样
二.实验装置简图
P
h
Y
l = 200
L = 560
b
跨度L，支点到截面距离 l 要校准。 宽度b、高度h，自己量测； 贴片间距8mm，其中上下片距边缘4mm
四.实验报告要求
按指导书要求写( 两周内交至3112对面报告柜)：
• 1. 将所有测量数据表格化； • 2. 用实验数据计算三点弯曲梁测试截面上的应力， 画出应力沿试件高度的分布图； • 3. 理论计算三点弯曲梁测试截面上的应力，与实 验应力比较误差。分析主要误差来源； • 4. 给出实验结论； • 5.观察组桥得到的应变读数是单臂测试值的几倍？ 为什么？ • 6.实验的体会及对实验的意见。 • 7.回答2-3个思考题
五.原始数据
•矩形截面梁的几何尺寸(自己测量) ，跨 度、截面到支座的距离校准并记录； 5 •钢材的弹性模量：2.06×10 MPa； •钢材的泊桑比：0.28； •应变片灵敏系数：2.08； •初载荷P0=500N，末载荷PN=5500N； P=5000N •加载速度：0.05–2mm/min；
结 束
参考数据表格1
组 桥 方 式 测 量 点 号 1 2 3 4 单 臂 测 量 5 6 7 8 9 测 量 次 数 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
0
n
实
实
理
（ ）
（ ） （ ） （ ） （ ） （MPa） （MPa） （%）
合集下载
大学材料力学实验报告——桥路与弯曲应力
实实实实实实实矩形截面梁的加力点位置与支座位置是否正确以梁上刻准梁的截面实实实实实实实实实实实实实实根据尺寸及机械性能指p0实实实实实实实实实实实实实实实熟悉并掌握机的操作程及高速静实实实实实实要稍大于pn实实实实实实实实实以便使不因操作造成实实实实实实实实实实实实实实操作算机的控制行初始平实实实实pn实实量n实实5实实实实实实是否牢靠器工作是否正常排除故障然后重做
75.17019
75.99654
1.09%
40.4
5500
4
383
379
0
0
9
40.4
500
0
381
387
379.5
364.90385
75.17019
75.99654
1.09%
40.4
5500
2
380
378
0
0
（5）按下式计算梁的上下表面最大应力的实验值与理论值的相对误差
并分析产生误差的原因。
产生
分析可能误差：
-60.1163
-50.6644
6.73
5500
7
-297
-304
0
0
4
13.5
500
-1
-150
-149
-151.5
-145.6731
-30.0087
-25.3322
13.5
5500
7
-147
-154
0
0
5
20.2
500
0
-4
-4
-7
-6.730769
-1.38654
0
20.2
5500
5
-5
-10
75.17019
75.99654
1.09%
40.4
5500
4
383
379
0
0
9
40.4
500
0
381
387
379.5
364.90385
75.17019
75.99654
1.09%
40.4
5500
2
380
378
0
0
（5）按下式计算梁的上下表面最大应力的实验值与理论值的相对误差
并分析产生误差的原因。
产生
分析可能误差：
-60.1163
-50.6644
6.73
5500
7
-297
-304
0
0
4
13.5
500
-1
-150
-149
-151.5
-145.6731
-30.0087
-25.3322
13.5
5500
7
-147
-154
0
0
5
20.2
500
0
-4
-4
-7
-6.730769
-1.38654
0
20.2
5500
5
-5
-10
桥路连接实验报告doc
桥路连接实验报告篇一：交流电桥实验报告篇二：结构试验报告土木工程结构试验报告组号：姓名：学号：指导老师：1.前言土木工程结构试验是研究和发展结构计算理论的重要实践，从材料的力学性能到验证由各种材料构成不同类型结构和构件的基本计算方法，以及近年来发展的大量大跨、超高、复杂结构的计算理论，都离不开试验研究。
因此，土木工程结构试验在土木工程结构科学研究和技术革新方面起着重要的作用，与结构设计、施工及推动土木工程学科的发展有着密切的关系。
土木工程结构试验是土木工程专业的一门专业技术课程，与材料力学、结构力学、混凝土结构、砌体结构、钢结构、地基基础和桥梁结构等课程直接有关，并涉及物理学、机械与电子测量技术、数理统计分析等内容。
通过本课程的学习，使我获得土木工程结构试验方面的基础知识和基本技能，掌握一般工程结构试验规划设计、结构试验、工程检测和鉴定的方法，以及根据试验结果作出正确的分析和结论的能力，为今后的学习和工作打下良好的基础。
《土木工程结构试验》是土木工程专业的一门专业课程，也是唯一的一门独立的试验课程。
它的任务是在结构或实验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载或其他因素作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、位移、应变、振幅、频率）后进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的承载能力作出正确的估计，并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。
2.实验实验一电阻应变片的粘贴一、实验目的1、掌握电阻应变片的选用原则及方法。
2、学习常温用应变片的粘贴技术及预埋技术。
二、实验仪表及器材 1、万用电表、兆欧表； 2、钢筋骨架；3、粘结剂（502胶）；应变片；4、砂布、棉球、丙酮、镊子；5、电烙铁、焊锡丝、引线等。
三、实验方法及步骤 1、测点表面的处理钢材：除锈、刨光并用砂纸打成与测量方向呈450交叉细纹，用丙酮清洗干净。
砼：先找平，再用砂布打平并用丙酮溶液清洗干净。
工程力学(静力学与材料力学)第二篇第11章弯曲应力精品PPT课件
2. 应力计算
M M e 2.0 0 km N s
max
M Wz
10.18MPa
3. 变形计算
1 M
EI z 16m 6
EI z
M
单辉祖,材料力学教程
13
§2 惯性矩与平行轴定理
静矩与惯性矩 简单截面惯性矩 平行轴定理 例题
单辉祖,材料力学教程
14
静矩与惯性矩
静矩
Sz
ydA
Iz Ay2dA IzAy0a2dA
Iz A y 0 2 d A 2 a A y 0 d A A 2a
Iz0 Ay02dA Ay0dA0
Iz Iz0 Aa2
同理得： IyIy0Ab2
Cy0z0－形心直角坐标系 Oyz －任意直角坐标系
二者平行
单辉祖,材料力学教程
17
例题
例 2-1 已知：F=15 kN, l=400 mm, b=120mm, d=20mm 试计算：截面 B-B 的最大拉应力st,max与压应力sc,max
中性轴与形心轴
中性轴－横截面受拉与受压区的分界线 形心轴－通过横截面形心的坐标轴
截面弯曲刚度与抗弯截面系数
弯曲刚度EI－代表梁截面抵抗弯曲变形的能力
抗弯截面系数Wz－代表梁截面几何性质对弯曲强度 的影响
单辉祖,材料力学教程
11
例题
例 1-1 梁用№18 工字钢制成，Me=20 kN•m, E=200 GPa。
单辉祖,材料力学教程
2
§1 对称弯曲正应力
引言 弯曲试验与假设 对称弯曲正应力公式 例题
单辉祖,材料力学教程
3
引言
弯曲应力 弯曲正应力
梁弯曲时横截面上的s
弯曲切应力
理论力学10弯曲的应力分析和强度计算
b1h2 2 WZ =
6
空心圆截面 空心矩形截面
IZ = πD4 (1 − α4 )
64
WZ =πD3 (1 − α4 )
32
b0 h0 b3 h IZ =−
1212
3 3
b0 h0 bh
3 36
弯曲的应力分析和强度计算
思考：
梁的截面形状如图所示，在ｘＯｚ平面内作用有正 弯矩，绝对值最大的正应力位置为哪一点？
P = ql
当梁上有多个外力作用时 各外力引起的内力互不相 关，因此可以分别计算各 外力所引起的内力，然后 进行叠加----叠加法
27
弯曲的应力分析和强度计算
§10-2 纯弯曲梁横截面上的正应力分析
梁弯曲时，横截面上一般有两种内力---剪力和弯矩，这 种弯曲称为横力弯曲。
梁弯曲时，横截面上只有弯矩，而没有剪力，这种弯曲 称为纯弯曲。
m
13
弯曲的应力分析和强度计算
三、剪力与弯矩方程 剪力图和弯矩图
设x表示横截面的位置，则梁各截面上的剪力和弯矩可 以表示为坐标x的函数
Q = Q(x)
M = M (x)
--剪力方程 --弯矩方程
梁的剪力和弯矩随截面位置的变化关系，常用图形来 表示，这种图形称为剪力图和弯矩图。
14
例2
如图所示为一受集中力作用的简支梁。设P、l及a均为 已知，试列出剪力方程和弯矩方程，并画出剪力图和弯矩图。
= q( x)
dx
20
弯曲的应力分析和强度计算
dx
M c = 0 M ( x) + dM ( x) − M ( x) − Q ( x)dx − q
( x)dx = 0 dM ( x)
∑
= Q( x) dx
6
空心圆截面 空心矩形截面
IZ = πD4 (1 − α4 )
64
WZ =πD3 (1 − α4 )
32
b0 h0 b3 h IZ =−
1212
3 3
b0 h0 bh
3 36
弯曲的应力分析和强度计算
思考：
梁的截面形状如图所示，在ｘＯｚ平面内作用有正 弯矩，绝对值最大的正应力位置为哪一点？
P = ql
当梁上有多个外力作用时 各外力引起的内力互不相 关，因此可以分别计算各 外力所引起的内力，然后 进行叠加----叠加法
27
弯曲的应力分析和强度计算
§10-2 纯弯曲梁横截面上的正应力分析
梁弯曲时，横截面上一般有两种内力---剪力和弯矩，这 种弯曲称为横力弯曲。
梁弯曲时，横截面上只有弯矩，而没有剪力，这种弯曲 称为纯弯曲。
m
13
弯曲的应力分析和强度计算
三、剪力与弯矩方程 剪力图和弯矩图
设x表示横截面的位置，则梁各截面上的剪力和弯矩可 以表示为坐标x的函数
Q = Q(x)
M = M (x)
--剪力方程 --弯矩方程
梁的剪力和弯矩随截面位置的变化关系，常用图形来 表示，这种图形称为剪力图和弯矩图。
14
例2
如图所示为一受集中力作用的简支梁。设P、l及a均为 已知，试列出剪力方程和弯矩方程，并画出剪力图和弯矩图。
= q( x)
dx
20
弯曲的应力分析和强度计算
dx
M c = 0 M ( x) + dM ( x) − M ( x) − Q ( x)dx − q
( x)dx = 0 dM ( x)
∑
= Q( x) dx
《工程力学》教学课件第十二章弯曲应力
简支梁
在均布载荷或集中力作用下，简支梁横截面上的正应力呈线 性分布，最大正应力出现在梁的中性层上。
悬臂梁
在自由端受到集中力或均布载荷作用时，悬臂梁横截面上的 正应力呈非线性分布，最大正应力出现在固定端附近。
叠加原理在复杂载荷下梁正应力计算中应用
叠加原理
当梁受到多个载荷作用时，可以将每个载荷单独作用时产生的弯曲变形和正应力进行叠加，从而得到梁在复杂载 荷作用下的总弯曲变形和正应力。
提高构件的弯曲疲劳强度。
06 弯曲应力实验测定方法
电阻应变片法测量原理及操作步骤
测量原理
基于电阻应变效应，通过测量应变片电阻值变化来推算 出试件应变，进而得到弯曲应力。
操作步骤
粘贴应变片、连接测量电路、加载试件、记录数据。
光弹性法测量原理及优缺点分析
01
02
03
测量原理
利用某些透明材料在偏振 光场中受力产生应力双折 射现象，通过光弹性仪器 分析得到应力分布。
其他截面形状（圆形、工字形等）梁剪应力计算方法
圆形截面梁
对于圆形截面梁，可以采用极坐标方法进行剪应力计算，或者将其等效为矩形截面进行 计算。
工字形截面梁
对于工字形截面梁，由于其截面形状复杂，一般采用数值方法进行剪应力计算，如有限 元法等。
剪应力对梁强度和稳定性影响分析
对强度的影响
剪应力过大会导致梁截面发生剪切破坏 ，从而降低梁的承载能力。
《工程力学》教学课件第十二章弯 曲应力
contents
目录
• 弯曲应力基本概念与原理 • 梁弯曲时正应力计算与分析 • 梁弯曲时剪应力计算与分析 • 弯曲变形与位移计算 • 弯曲强度条件与校核方法 • 弯曲应力实验测定方法
01 弯曲应力基本概念与原理
在均布载荷或集中力作用下，简支梁横截面上的正应力呈线 性分布，最大正应力出现在梁的中性层上。
悬臂梁
在自由端受到集中力或均布载荷作用时，悬臂梁横截面上的 正应力呈非线性分布，最大正应力出现在固定端附近。
叠加原理在复杂载荷下梁正应力计算中应用
叠加原理
当梁受到多个载荷作用时，可以将每个载荷单独作用时产生的弯曲变形和正应力进行叠加，从而得到梁在复杂载 荷作用下的总弯曲变形和正应力。
提高构件的弯曲疲劳强度。
06 弯曲应力实验测定方法
电阻应变片法测量原理及操作步骤
测量原理
基于电阻应变效应，通过测量应变片电阻值变化来推算 出试件应变，进而得到弯曲应力。
操作步骤
粘贴应变片、连接测量电路、加载试件、记录数据。
光弹性法测量原理及优缺点分析
01
02
03
测量原理
利用某些透明材料在偏振 光场中受力产生应力双折 射现象，通过光弹性仪器 分析得到应力分布。
其他截面形状（圆形、工字形等）梁剪应力计算方法
圆形截面梁
对于圆形截面梁，可以采用极坐标方法进行剪应力计算，或者将其等效为矩形截面进行 计算。
工字形截面梁
对于工字形截面梁，由于其截面形状复杂，一般采用数值方法进行剪应力计算，如有限 元法等。
剪应力对梁强度和稳定性影响分析
对强度的影响
剪应力过大会导致梁截面发生剪切破坏 ，从而降低梁的承载能力。
《工程力学》教学课件第十二章弯 曲应力
contents
目录
• 弯曲应力基本概念与原理 • 梁弯曲时正应力计算与分析 • 梁弯曲时剪应力计算与分析 • 弯曲变形与位移计算 • 弯曲强度条件与校核方法 • 弯曲应力实验测定方法
01 弯曲应力基本概念与原理
工程力学课件 11弯曲应力共87页文档
解：先求Iy
z y dA
dAdydz
Iy
z2dA z2dzdy A
A
h
b
2bdy 2
h
2 h
2
z2dzbz332h
bh3 12
2
同理：
Iz
1 12
b3h
z
o
y
b
b
h
IyzAyzdA b 2b 2ydyh 2h 2zdzy22 2bz22 2h0
2
2
例11-2 已知：如图，求：Iy、Iz、 Iyz、 IP
ρ y
I Iz Iy
3、惯性积 z
乘积 yzdA 为微面积 dA 对于一对正交轴
y、z 两轴的惯性积。
I yz yzdA A
单位：m4
y dA z
ρ
y
特点：
1）同一图形对不同的正交轴的惯性积不同； 2）在一对正交轴中只要有一个坐标轴是图形的对称轴，则
Iyz = 0
例11-1 已知：如图，求：Iy、Iz 和 Iyz
y
A
(
y
2 C
2byC
b 2 )d A
I zC 2b S zC b 2 A
SzC AyC 0 Iy IyC a2A
Iz IzC b2A
Iy IyC a2A Iyz IyCzCabA
注意: C点必须为形心
IIC(ab)2A
§11-2 平面弯曲时梁横截面上的正应力
一、纯弯曲(Pure Bending):
1 D4
64
例11-2 已知：如图，求：Iy、Iz、 IP、Iyz
z
解：对圆形图形，取扇形微
面积，用极坐标表示
dArddr zrsin yrcos
z y dA
dAdydz
Iy
z2dA z2dzdy A
A
h
b
2bdy 2
h
2 h
2
z2dzbz332h
bh3 12
2
同理：
Iz
1 12
b3h
z
o
y
b
b
h
IyzAyzdA b 2b 2ydyh 2h 2zdzy22 2bz22 2h0
2
2
例11-2 已知：如图，求：Iy、Iz、 Iyz、 IP
ρ y
I Iz Iy
3、惯性积 z
乘积 yzdA 为微面积 dA 对于一对正交轴
y、z 两轴的惯性积。
I yz yzdA A
单位：m4
y dA z
ρ
y
特点：
1）同一图形对不同的正交轴的惯性积不同； 2）在一对正交轴中只要有一个坐标轴是图形的对称轴，则
Iyz = 0
例11-1 已知：如图，求：Iy、Iz 和 Iyz
y
A
(
y
2 C
2byC
b 2 )d A
I zC 2b S zC b 2 A
SzC AyC 0 Iy IyC a2A
Iz IzC b2A
Iy IyC a2A Iyz IyCzCabA
注意: C点必须为形心
IIC(ab)2A
§11-2 平面弯曲时梁横截面上的正应力
一、纯弯曲(Pure Bending):
1 D4
64
例11-2 已知：如图，求：Iy、Iz、 IP、Iyz
z
解：对圆形图形，取扇形微
面积，用极坐标表示
dArddr zrsin yrcos
弯曲应力(工程力学)
t 1 QS
其中：Q为截面剪力；
z
bIz
Sz 为计算点所在作用层以下的面积对中性轴之面积矩；
Iz为整个截面对z（中性轴）轴之惯性矩；
b 为计算点处截面宽度。
2、几种常见截面的弯曲剪应力 ①工字钢截面： 腹板：
t min t max
QS t bIZ
*
结论： 翼缘部分tmax« 腹板上的tmax，只计算腹板上的tmax。 铅垂剪应力主要腹板承受（95~97%），且tmax≈ tmin Q 故工字钢最大剪应力 tmax ; Af
§6–1 梁的纯弯曲 §6–2 纯弯曲时的正应力 §6–3 横力弯曲时的正应力 §6–4 弯曲切应力
§6–5 提高弯曲强度的措施
§6－１ 梁的纯弯曲 1、横力弯曲 q
横截面上既有剪力Q又有 弯矩M的情况
2、横力弯曲构件横截面上的（内力）、应力 剪力Q 剪应力t 正应力s
内力
弯矩M
a A Q
P
P
目录
F
l
100 50 z50 50
4.按胶合面强度条件 计算许可载荷
Q
M
Fl
F
h F b * Q SZ 4F 3 tg t g 3 bh IZb 3bh b 12 3bht g 3 100 150 10 6 0.34 106 F 4 4 3825N 3.825kN
解：求支座反力
RA 2.5kN ; RB 10.5kN
②画弯矩图并求危面内力
拉应力及最大压应力。
P1=9kN
P2=4kN
A
1m M
C
1m 2.5kNm
B
1m
D
M C 2.5kNm(下拉、上压 )
第十二章 弯曲应力 工程力学 教学课件 77页PPT文档
第十二章 弯曲应力
§12-1 梁弯曲时的正应力 §12-2 惯性矩的计算 §12-3 梁弯曲时的强度计算 §12-4 梁弯曲时的切应力 §12-5 提高弯曲强度的措施
梁横截面上 与弯矩M对应， 与剪力F对应。
M
FQ
12-1 梁弯曲时的正应力
一、弯曲分类
纯弯曲 (pure bending) ━━ 梁或梁上的某段内各横截面 上无剪力而只有弯矩，横截面上只有与弯矩对应的正应力。
根据对称性可知，原截面对于形心轴z和y的惯性矩Iz 和Iy是相等的，Iz= Iy，于是得
Iz
Iy
Ip 2
πd4 64
d
而弯曲截面系数为
Wz Wy
Iz d
Iy d
πd3
32
22
o
z
ry
z dA
y
(3) 空心圆截面
由于空心圆截面的面积Ａ等于大圆的面积AD减去小圆
(即空心部分)的面积Ad故有
由于切应力的存在而发生翘曲(warping)。此外，横向力还 使各纵向线之间发生挤压(bearing)。因此，对于梁在纯弯曲
时所作的平面假设和纵向线之间无挤压的假设实际上都不
再成立。但弹性力学的分析结果表明，受满布荷载的矩形
截面简支梁，当其跨长与截面高度之比
l h
大于5时，梁的
跨中横截面上按纯弯曲理论算得的最大正应力其误差不超
b
d2
yc,max
h d
oz
o
z
Oz
d1
h
yt,max
y
y
y
b
(a)
(b)
(c)
中性轴 z 为横截面对称轴的梁 (图a，b) 其横截面上最大
§12-1 梁弯曲时的正应力 §12-2 惯性矩的计算 §12-3 梁弯曲时的强度计算 §12-4 梁弯曲时的切应力 §12-5 提高弯曲强度的措施
梁横截面上 与弯矩M对应， 与剪力F对应。
M
FQ
12-1 梁弯曲时的正应力
一、弯曲分类
纯弯曲 (pure bending) ━━ 梁或梁上的某段内各横截面 上无剪力而只有弯矩，横截面上只有与弯矩对应的正应力。
根据对称性可知，原截面对于形心轴z和y的惯性矩Iz 和Iy是相等的，Iz= Iy，于是得
Iz
Iy
Ip 2
πd4 64
d
而弯曲截面系数为
Wz Wy
Iz d
Iy d
πd3
32
22
o
z
ry
z dA
y
(3) 空心圆截面
由于空心圆截面的面积Ａ等于大圆的面积AD减去小圆
(即空心部分)的面积Ad故有
由于切应力的存在而发生翘曲(warping)。此外，横向力还 使各纵向线之间发生挤压(bearing)。因此，对于梁在纯弯曲
时所作的平面假设和纵向线之间无挤压的假设实际上都不
再成立。但弹性力学的分析结果表明，受满布荷载的矩形
截面简支梁，当其跨长与截面高度之比
l h
大于5时，梁的
跨中横截面上按纯弯曲理论算得的最大正应力其误差不超
b
d2
yc,max
h d
oz
o
z
Oz
d1
h
yt,max
y
y
y
b
(a)
(b)
(c)
中性轴 z 为横截面对称轴的梁 (图a，b) 其横截面上最大
桥路与弯曲应力实验(工程力学)
P
h
ε
实验方法 测试 实验 ？
3 4 2 1
σ=Eε
-σ
理论
My
I
y
9个测点
5 6 7 8 9
截面
应力分布图
+σ
σ
σ
单向应力状态
பைடு நூலகம்
电阻片的工作原理
金属丝的电阻应变效应
电阻应变片主要是根据金属丝的电阻应变效应的物理 学原理工作的。由物理学可知，导线电阻的表达式：
R l s
将电阻应变片粘贴在受载构件上，当受到拉伸、压缩时 金属丝长度将发生变化，造成电阻值发生变化。由实验 可知，当变形在一定范内，线应变与电阻变化率之间存 在线性关系。即：
半桥 全桥
对臂
启动测试系统软件
用鼠标双击该图标
联机参数设置界面
2.08 (ΔR/R=kε)
选择与接线相对应的 组桥方式： 1-1 公用补偿的¼ 桥 1-2 半桥 1-4 对臂 1-5 全桥
联机后，计算机自动检 测到的测量单元编号
自动平衡
1. 检查通道是否接通 2. 读取初始值，通道清零
接好导线
正确画法
实验应力计算 σ σ
单向应力状态
单向虎克定律： 实验
E
实验应力计算
σy xy σx σx
xy
σy
复杂应力状态
广义虎克定律：？？？
每个通道都是一个独立的惠斯通电桥可以组等一个通道放大图一个通道放大图11用鼠标双击该图标用鼠标双击该图标12联机后计算机自动检测到的测量单元编号联机后计算机自动检测到的测量单元编号208选择与接线相对应的组桥方式
材料力学电测实验部分
桥路与弯曲实验
航天航空学院工程力学系
桥路连接实验报告
桥路连接实验报告篇一：交流电桥实验报告篇二：结构试验报告土木工程结构试验报告组号：姓名：学号：指导老师：1.前言土木工程结构试验是研究和发展结构计算理论的重要实践，从材料的力学性能到验证由各种材料构成不同类型结构和构件的基本计算方法，以及近年来发展的大量大跨、超高、复杂结构的计算理论，都离不开试验研究。
因此，土木工程结构试验在土木工程结构科学研究和技术革新方面起着重要的作用，与结构设计、施工及推动土木工程学科的发展有着密切的关系。
土木工程结构试验是土木工程专业的一门专业技术课程，与材料力学、结构力学、混凝土结构、砌体结构、钢结构、地基基础和桥梁结构等课程直接有关，并涉及物理学、机械与电子测量技术、数理统计分析等内容。
通过本课程的学习，使我获得土木工程结构试验方面的基础知识和基本技能，掌握一般工程结构试验规划设计、结构试验、工程检测和鉴定的方法，以及根据试验结果作出正确的分析和结论的能力，为今后的学习和工作打下良好的基础。
《土木工程结构试验》是土木工程专业的一门专业课程，也是唯一的一门独立的试验课程。
它的任务是在结构或实验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载或其他因素作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、位移、应变、振幅、频率）后进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的承载能力作出正确的估计，并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。
2.实验实验一电阻应变片的粘贴一、实验目的1、掌握电阻应变片的选用原则及方法。
2、学习常温用应变片的粘贴技术及预埋技术。
二、实验仪表及器材 1、万用电表、兆欧表； 2、钢筋骨架；3、粘结剂（502胶）；应变片；4、砂布、棉球、丙酮、镊子；5、电烙铁、焊锡丝、引线等。
三、实验方法及步骤 1、测点表面的处理钢材：除锈、刨光并用砂纸打成与测量方向呈450交叉细纹，用丙酮清洗干净。
砼：先找平，再用砂布打平并用丙酮溶液清洗干净。