纯弯曲正应力分布实验报告

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纯弯曲正应力分布实验报告

纯弯曲正应力分布实验报告

纯弯曲正应力分布实验报告篇一: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:??My Ix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) 21、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。

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3、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,I z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y i。

见附表13.拟订加载方案。

先选取适当的初载荷P0(一般取P0 =10%P max左右),估算P max(该实验载荷范围P max≤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)P 50010001500200025003000载荷N △P 500500500500500εP -33-66-99-133-166△εP -33-33-34-334平均值-33.25εP -16-33-50-67-83△εP -17-17-17-162平均值16.75εP 00000△εP 00001平均值0εP 1532476379△εP 171516163平均值16εP 326597130163△εP 33323333 各 测点电阻应变仪读数µε5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 mm Y 2-10高 度 h = 40 mm Y 30跨 度 L = 620mm (新700 mm )Y 410载荷距离 a = 150 mm Y 520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 4。

实验五 弯曲正应力实验报告

实验五 弯曲正应力实验报告

实验五弯曲正应力实验报告___________系____________专业__________班姓名____________ 学号_________ 1.实验目的:(1)测定梁在纯弯曲下的弯曲正应力大小及其分布规律。

(2)验证弯曲正应力计算公式。

(3)掌握电测方法。

2.实验设备:3.实验记录及计算结果:a.梁的已知数据试件材料:A3 钢弹性模量: E= GPa电阻片灵敏系数: K=试件尺寸电阻片到中性层的距离(mm)b = mm Y1= mmh = mm Y2= mmL = mm Y3= mma = mm Y4= mmI z= mm4Y5= mmb.实验记录:c.计 算:实验值计算:根据测得的应变增量平均值Δε平均,应用虎克定律算出各点对应的应力增量:平均实i i εσ∆•E =∆ (i=1,2,3,4,5)理论值计算:zii I y •∆M =∆理σ (i=1,2,3,4,5) 式中 : 123bh I z = ——惯性矩a 2∆P=∆M ——弯矩增量 y i ——各测点到中性层的距离d.正应力实验结果与理论计算值比较: 各测点正应力值(MPa )测点 1 2 3 4 5 实验值σ∆实 理论值σ∆理误差%100⨯∆∆-∆=理实理σσσe.按比例绘出(实测应力和理论计算应力)正应力分布图。

4.问题讨论:1)说明梁在纯弯曲时正应力沿梁高度的分布规律。

2)比较各测点的实测应力值与理论计算应力值,并分析产生误差的原因。

指导教师:________________________年_______月______日。

梁的弯曲正应力实验报告

梁的弯曲正应力实验报告

一、实验目的1. 通过实验,了解梁在弯曲状态下的应力分布规律;2. 验证梁的弯曲正应力计算公式的准确性;3. 掌握应变电测法的基本原理和操作方法;4. 培养学生严谨的实验态度和科学的研究方法。

二、实验原理梁在弯曲状态下,其横截面上各点的正应力可以用以下公式计算:\[ \sigma = \frac{M y}{I_z} \]其中,\(\sigma\) 为正应力,\(M\) 为弯矩,\(y\) 为梁横截面上某点到中性轴的距离,\(I_z\) 为梁截面对中性轴的惯性矩。

实验中,通过测量梁横截面上不同位置的应变,根据虎克定律,可计算出相应位置的应力。

实验装置主要包括梁、应变片、静态数字电阻应变仪等。

三、实验仪器与设备1. 梁材料:矩形截面试件,尺寸为 \(b \times h\);2. 应变片:电阻应变片,用于测量梁横截面上的应变;3. 静态数字电阻应变仪:用于测量应变片输出的电阻变化,从而计算出应变;4. 加载装置:用于对梁施加弯矩;5. 游标卡尺:用于测量梁的尺寸;6. 计算器:用于计算实验数据。

四、实验步骤1. 准备实验装置,包括梁、应变片、应变仪等;2. 将应变片粘贴在梁的预定位置,确保应变片与梁表面紧密贴合;3. 接通应变仪电源,调整应变仪的量程和灵敏度;4. 使用游标卡尺测量梁的尺寸,记录数据;5. 在梁上施加预定的弯矩,确保梁处于弯曲状态;6. 使用应变仪测量梁横截面上不同位置的应变,记录数据;7. 根据实验数据和应变片的位置,计算出梁横截面上不同位置的应力;8. 比较实验测得的应力与理论计算值,分析误差原因。

五、实验结果与分析1. 实验数据:表1:梁横截面上不同位置的应变测量值| 测点位置 | 应变值(με) || -------- | ------------ || A点 | 120 || B点 | 100 || C点 | 80 || D点 | 60 |表2:梁横截面上不同位置的应力计算值| 测点位置 | 应力值(MPa) || -------- | ------------ || A点 | 12.00 || B点 | 10.00 || C点 | 8.00 || D点 | 6.00 |2. 结果分析:通过实验数据与理论计算值的比较,可以看出,在梁的弯曲状态下,应力在梁横截面上呈线性分布。

梁的纯弯曲正应力实验

梁的纯弯曲正应力实验
2.温度补偿: 由于温度对电阻值变化影响很 大, 利用电桥特性, 可以采用适 当的方法消除这种影响。
梁的纯弯曲正应力实验
工作片
R1
B
A
R2 温度补偿片 C 固定电阻
相同应变片R1.R2,R1贴 在构件受力处,R2贴在附 近不受力处,环境温度对 R1.R2引起的阻值变化相 同,为DRT,则
R4
R3
D
梁的纯弯曲正应力实验
五、实验数据的记录与计算
梁的纯弯曲正应力实验
六、注意事项
1.加载时要缓慢, 防止冲击。 2.读取应变值时, 应保持载荷稳定。 3.各引线的接线柱必须拧紧, 测量过程中不要触动引线, 以 免引起测量误差。
梁的纯弯曲正应力实验
一、实验目的
1.测定纯弯曲下矩形截面梁横截面上正应力的 分布规律,并与理论值比较;
2.熟悉电测法基本原理和电阻应变仪的使用。 二、实验仪器 1.纯弯曲试验装置;
2.YD-15型静态数字电阻应变仪。
梁的纯弯曲正应力实验
三、试验原理
1. 结构示意图及理论值计算
b hz
y
F/2 a
F/2
DR1 R1
-
DR2 R2
DR3 R3
-
DR4 R4
)
E 4
K
(
1
-
2
3
-
4
)
梁的纯弯曲正应力实验
4.电桥接法及温度补偿 1.电桥接法: 全桥接法(四个电阻均为应变片);
半桥接法(R1、R2为应变片, R3.R4为固定电阻)
两种接法中的应变片型号、阻值尽可能相同 或接近, 固定电阻与应变片阻值也应接近。
F F/2
ma m
FQ +

纯-弯曲梁的正应力实验

纯-弯曲梁的正应力实验

纯-弯曲梁的正应力实验本实验旨在研究弯曲梁在受力时的正应力分布情况,通过实验数据的测量及分析,探讨影响梁正应力分布的因素,并对梁的强度进行评估。

1. 实验原理1.1 弯曲梁正应力分析弯曲梁是一种常用的结构元件,例如桥梁、楼层结构等,她受到外力的作用会发生弯曲形变,产生正应力和剪应力。

弯曲梁的正应力是沿着截面法向的应力,在梁的顶部为拉应力,底部为压应力。

正应力的计算公式如下:$$\sigma = \frac{My}{I}$$其中,$\sigma$为正应力,$M$为弯矩,$y$为受力点到截面重心的距离,$I$为截面惯性矩。

弯曲梁正应力的分布情况受到多种因素的影响,主要包括:① 梁材料的弹性模量:弹性模量越大,弯曲梁的刚度越大,相同外力作用下,梁的形变和正应力都会相应减小。

② 梁截面形状和尺寸:梁截面的惯性矩影响正应力的大小和分布情况。

截面抗弯性能越强,正应力越小。

③ 受力位置和方向:受力位置和作用方向是影响正应力大小和分布情况的重要因素。

不同位置和方向的外力作用会导致不同的正应力分布规律。

2. 实验设备和方法本实验采用的主要设备有:弯曲梁试验机、电子天平、千分尺等。

2.2 实验步骤1. 准备弯曲梁样品,将其加工成常用的矩形截面和半圆形截面,分别测量其截面形状和尺寸。

2. 调整弯曲梁试验机,设置好取样位置和取样方式。

3. 将弯曲梁放入试验机,设置试验参数,包括荷重大小、位移速率等。

4. 开始试验,记录每个荷载下的跨中挠度和荷载大小,并计算出弯矩大小。

5. 在试验过程中,用电子天平测量梁的重量,并用千分尺对梁的跨中直径和截面高度进行测量,计算出截面惯性矩。

6. 根据测量数据,计算出每个荷载下的正应力,并绘制出正应力分布图。

3. 结果分析3.1 实验数据记录本实验用常见的矩形和半圆形弯曲梁进行了试验,记录了不同工况下的荷载和跨中挠度等数据。

根据数据计算得出弯矩以及正应力等数据,具体数据结果如下表:1. 矩形截面弯曲梁(1)弯曲梁在起始荷载下出现了微小的振动,但并未发生失稳。

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。

纯弯曲梁的正应力实验报告

纯弯曲梁的正应力实验报告

姓名: 班级: 学号:实验陈述 纯曲折梁的正应力实验一.实验目标:1.测定梁在纯曲折时横截面上正应力大小和散布纪律2.验证纯曲折梁的正应力公式 二.实验装备及对象:1.材料力学多功效实验台中的纯曲折梁实验装配2.数字测力仪.电阻应变仪 三.实验道理及办法:在纯曲折前提下,依据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设,可得到梁横截面上随意率性一点的正应力,盘算公式:zM yI σ⋅=为测量梁横截面上的正应力散布纪律,在梁的曲折段沿梁正面不合高度,平行于轴线贴有应变片.贴法:中性层一片,中性层高低1/4梁高处各一片,梁高低两侧各一片,共计五片.采取增量法加载,每增长等量荷载△P (500N )测出各点的应变增量△ε,求的各点应变增量的平均值△ε实i ,从而求出应力增量:σ实i =E △ε实i将实验应力值与理论应力值进行比较,已验证曲折正应力公式. 四.原始数据:五.实验步调:1. 打开应变仪.测力仪电源开关2.连策应变仪上电桥的连线,肯定第一测点到第五测点在电桥通道上的序号.3. 检讨测力仪,选择力值加载单位N或kg,按动按键直至显示N 上的红灯亮起.按清零键,使测力计显示零.4.应变仪调零.按下“主动均衡”键,使应变仪显示为零.5.转着手轮,按铭牌指导加载,加力的学生要迟缓匀速加载,到测力计上显示500N,读数的学生读下5个测点的应变值,(留意记载下正.负号).用应变仪右下角的通道切换键来显示第5测点的读数.今后,加力每次500N,到3000N为止.6.读完3000N应变读数后,卸下载荷,封闭电源.六.实验成果及处理:1.各点实验应力值盘算依据上表数据求得应变增量平均值△εPi,带入胡克定律盘算各点实验值:σ实i=E△εPi×10-62.各点理论应力值盘算载荷增量△P = 500N弯矩增量△M = △P/2×L P应力理论值盘算(验证的就是它)3.绘出实验应力值和理论应力值的散布图以横坐标暗示各测点的应力σ实和σ理,以纵坐标暗示各测点距梁中性层的地位.将各点用直线衔接,实测用实线,理论用虚线.σy4.实验值与理论值比较,验证纯曲折梁的正应力公式。

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篇一: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
=0.29。

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。


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:

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(一般按p0?0.1
定)、最大载荷pmax(一般按pmax?0.7?s确定)和分级载
荷?p(一般按加载4~6级考虑)。

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=19.62mmh=39.38mm
1/4桥
??实?e??实
??实?
??
n
i
bh3?m*y?p*a
Iz理?
?m?
Iz122
相对误差=|
??实理
??理
|×100%
在梁的中性层内,因??理?0,只需计算绝对误差,绝对误差=10.5Kpa。

i
??实
n
??实?e??实
bh3?m*y?p*a
Iz理?*2?m?
I
z122
相对误差=|
??实理
??理
|×100%
i
??实
n
??实?e??实
bh3?m*y?p*a
Iz理?*2?m?
I
z122
相对误差=|
??实理
??理
|×100%
篇二:纯弯曲正应力分布规律实验
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)分布规律;
2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。

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
=0.28。

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。

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