纯弯曲梁的正应力测定的实验报告

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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。

纯弯曲梁的正应力实验参考书报告

纯弯曲梁的正应力实验参考书报告

《纯弯曲梁的正应力实验》实验报告一、实验目的1.测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律2.验证纯弯曲梁的正应力计算公式二、实验仪器设备和工具3.XL3416 纯弯曲试验装置4.力&应变综合参数测试仪5.游标卡尺、钢板尺三、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 / I z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1.设计好本实验所需的各类数据表格。

2.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13.拟订加载方案。

先选取适当的初载荷P0(一般取P=10%Pmax左右),估算Pmax (该实验载荷范围Pmax≤4000N),分4~6级加载。

4.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。

6. 加载。

均匀缓慢加载至初载荷P 0,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27. 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)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 4 εP -33 -66 -99 -133 -166△εP -33 -33 -34 -33平均值 -33.252 εP -16 -33 -50 -67 -83 △εP -17 -17 -17 -16 平均值 16.751 εP 0 0 0 0 0 △εP 0 0 0 0 平均值 03 εP 15 32 47 63 79 △εP 17 15 16 16 平均值 16 5 εP 32 65 97 130 163△εP 33 32 33 33平均值 32.75五、实验结果处理1. 实验值计算根据测得的各点应变值εi 求出应变增量平均值△εi ,代入胡克定律计算各点的实验应力值,因1µε=10-6ε,所以各点实验应力计算:应变片至中性层距离(mm ) 梁的尺寸和有关参数 Y 1 -20 宽 度 b = 20 mmY 2 -10 高 度 h = 40 mmY 3 0 跨 度 L = 620mm (新700 mm )Y 4 10 载荷距离 a = 150 mmY 5 20 弹性模量 E = 210 GPa ( 新206 GPa )泊 松 比 μ= 0.26惯性矩I z =bh 3/12=1.067×10-7m 4 =106667mm 4σi 实=E εi 实=E ×△εi ×10-62. 理论值计算载荷增量 △P= 500 N弯距增量 △M=△P ·a/2=37.5 N ·m各点理论值计算:σi 理= △M ·y i3. 绘出实验应力值和理论应力值的分布图分别以横坐标轴表示各测点的应力σi 实和σi 理,以纵坐标轴表示各测点距梁中性层位置y i ,选用合适的比例绘出应力分布图。

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。

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。

本实验旨在通过对梁的纯弯曲实验,了解在梁的弯曲变形中产生的正应力分布规律,并通过实验数据的处理和分析,验证梁的正应力分布与理论计算的结果是否一致。

二、实验原理。

梁的纯弯曲是指梁在外力作用下只产生弯曲变形,不产生轴向拉伸或压缩的情况。

在梁的弯曲变形中,梁的上表面产生拉应力,下表面产生压应力,且在梁的截面上,不同位置的应力大小不同。

根据梁的弯曲理论,梁在弯曲变形中的正应力分布规律可以通过理论计算得出。

三、实验装置和仪器。

本实验所使用的实验装置包括梁的支撑装置、加载装置、测力传感器、位移传感器等。

其中,测力传感器用于测量梁在加载过程中的受力情况,位移传感器用于测量梁在加载过程中的位移情况。

四、实验步骤。

1. 将梁放置在支撑装置上,并调整支撑装置,使梁能够自由地产生弯曲变形;2. 将加载装置与梁连接,并通过加载装置施加一定的加载力;3. 同时记录梁在加载过程中的受力情况和位移情况;4. 依据实验数据,计算梁在不同位置的正应力大小,并绘制出正应力分布图;5. 将实验数据与理论计算结果进行对比分析,验证梁的正应力分布规律。

五、实验数据处理和分析。

通过实验测得的数据,我们计算出了梁在不同位置的正应力大小,并绘制出了正应力分布图。

通过对比实验数据与理论计算结果,我们发现梁的正应力分布与理论计算的结果基本一致,验证了梁的正应力分布规律。

六、实验结论。

通过本次实验,我们了解了梁的纯弯曲正应力分布规律,并通过实验数据的处理和分析,验证了梁的正应力分布与理论计算的结果基本一致。

因此,本实验取得了预期的实验目的。

七、实验总结。

本次实验通过对梁的纯弯曲实验,加深了我们对梁的弯曲变形和正应力分布规律的理解,同时也提高了我们的实验操作能力和数据处理能力。

希望通过本次实验,能够对大家有所帮助。

八、参考文献。

[1] 《材料力学实验指导书》。

[2] 《材料力学实验讲义》。

以上为梁的纯弯曲正应力实验报告,谢谢阅读。

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。

梁弯曲正应力电测实验报告

梁弯曲正应力电测实验报告
hhhh
yy5????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;
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:
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。
把Δσ实与理论公式算出的应力??式中的M应按下式计算:

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。

纯弯曲梁正应力测定 工程力学实验报告

纯弯曲梁正应力测定 工程力学实验报告

纯弯曲梁正应力测定一、 实验目的1.测定梁在纯弯曲时横截面上的正应力分布,验证平面假设理论和弯曲正应力公式。

2.学习电测应力实验方法。

二、 实验设备1.简支梁及加载装置。

2.电阻应变仪。

3.直尺,游标卡尺。

三、 实验原理根据弯曲梁的平面假设沿着梁横截面高度的正应力分布规律应当是直线。

为了验证这一假设,我们在梁的纯弯曲段内粘贴7片电阻应变片:1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#,见指导书中图,由应变仪测出读数即知道沿着梁横面高度的正应力分布规律。

四、 实验步骤1.用游标卡尺测量梁的尺寸b 和h ,用钢尺量梁的支点至力作用点的距离d 。

2.将各点的应变片和温度补偿片以半桥的形式接入应变仪。

被测应变片接在AB 上,补偿片接在BC 上。

仪器操作步骤:1)半桥测量时将D 1DD 2接线柱用连接片连接起来并旋紧。

2)将标准电阻分别与A 、B 、C 接线柱相连。

3)接通电源开关。

4)按下“基零”键仪表显示“0000”或“-0000”(仪表内部已调好)。

5)按下“测量”键,显示测量值,将测量值调到“0000”或“-0000”。

6)按下“标定”键仪表显示-10000附近值,按照所使用应变片灵敏度K=2.17,调节灵敏度使显示为-9221。

7)将“本机、切换”开关置“切换”状态。

主机的 A 、B 、C 接线柱上的标准电阻去掉,将各被测量应变片一端分别与左上对应的各A (A 1~A 7)接线柱相连,公共输出端与一B 接线柱相连,温度补偿片接在B 、C 之间。

被测点(应变片号) 6 4 2 1 3 5 7 接线端子(通道号) 1 2 3 4 5 6 78)切换开关, 按次序所有点的平衡都调节在0000或-0000值上。

9)转动手轮,使梁加载荷,逐点测量、记录应变值。

采用增量法加载,每次0.5kN 。

注意不能超载。

0.5 kN , 初载荷调零; 1.0 kN , 1.5 kN ,2.0 kN ,2.5 kN ,读出应变值10)实验结束。

纯弯曲梁的正应力实验报告

纯弯曲梁的正应力实验报告

纯弯曲梁的正应力实验报告纯弯曲梁的正应力实验报告引言:纯弯曲梁是一种常见的结构形式,它在工程中广泛应用于桥梁、建筑物以及机械设备等领域。

了解纯弯曲梁的正应力分布规律对于工程设计和结构安全至关重要。

本实验旨在通过实验方法测量纯弯曲梁的正应力分布,并对实验结果进行分析和讨论。

实验原理:纯弯曲梁在受力时,其截面上的纵向纤维会发生伸长或压缩,从而产生正应力和剪应力。

根据弯曲梁的理论,当弯矩作用于梁上时,梁截面上的正应力与截面距离中性轴的距离成正比。

实验步骤:1. 实验准备:选择一根长度适中的纯弯曲梁,清理梁的表面,并使用卡尺测量梁的几何参数,如宽度、高度和长度等。

2. 悬挂梁:在实验装置上悬挂梁,并调整悬挂点的位置,使梁能够自由弯曲。

3. 施加载荷:逐渐施加外力,使梁发生弯曲,同时记录外力大小和梁的挠度。

4. 测量应变:在梁的表面粘贴应变片,并使用应变仪测量不同位置的应变值。

5. 计算正应力:根据应变与正应力之间的线性关系,使用应变-应力关系计算不同位置的正应力。

6. 绘制应力分布曲线:将测得的正应力数据绘制成应力分布曲线,并进行分析和讨论。

实验结果与分析:通过实验测量和计算,得到了纯弯曲梁不同位置的正应力值,并绘制了应力分布曲线。

实验结果显示,在纯弯曲梁的中性轴附近,正应力较小;而在梁的顶部和底部,正应力较大。

这符合弯曲梁的理论,即正应力与截面距离中性轴的距离成正比。

进一步分析发现,纯弯曲梁的正应力分布呈现出一种对称性,即梁的上下两侧的正应力大小相等。

这是由于梁在弯曲过程中,上下两侧受到的外力大小和方向相反,从而使得正应力分布对称。

此外,实验结果还显示,纯弯曲梁的正应力在梁的中心位置达到最小值,这是由于中性轴处的纤维受力最小,所以正应力最小。

结论:通过本实验,我们成功测量和分析了纯弯曲梁的正应力分布规律。

实验结果表明,纯弯曲梁的正应力与截面距离中性轴的距离成正比,且呈现对称分布。

这对于工程设计和结构安全具有重要意义,能够帮助工程师更好地预测和评估梁的受力情况。

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