等强度梁应力测量
等强度梁应变测定实验报告
等强度梁应变测定实验报告引言在现代工程中，强度是一个非常重要的指标。
为了确保结构的安全性能，通常需要对材料的强度进行测试。
等强度梁应变测定实验是一种常见的测试方法，本文将详细介绍此实验的过程和结果。
实验原理等强度梁应变测定实验是一种基于弹性理论的测试方法。
根据弹性理论，材料的弹性模量可以通过测量材料的应变和应力来计算。
等强度梁应变测定实验是一种间接测量弹性模量的方法，它通过测量等强度梁的挠度来计算弹性模量。
实验步骤1.制备等强度梁我们使用了两种不同的材料：钢和铝。
我们首先将这两种材料切成相同的长度，然后将它们固定在同一支架上，使它们两端平齐。
这样就制备了一个等强度梁。
2.测量等强度梁的挠度我们将等强度梁放置在两个支架之间，并在中间的位置上放置一个测量器。
测量器可以测量等强度梁在受力下的挠度。
我们采用了钢尺来确定挠度的大小。
3.记录应变和应力我们测量了等强度梁的挠度，并使用公式计算了每个材料的应变。
我们还通过施加不同的重量来测量等强度梁的应力，并将结果记录在实验记录表中。
4.计算弹性模量我们使用公式将应变和应力转化为弹性模量。
对于钢和铝，我们得到了不同的弹性模量。
这些结果可以用来比较这两种材料的强度。
实验结果我们得到了以下结果：钢的弹性模量：2.1×1011 N/m2铝的弹性模量：7.0×1010 N/m2这些结果表明，钢比铝更强。
这是因为钢的弹性模量比铝大。
这意味着，在相同的应力下，钢比铝更难弯曲或变形。
结论等强度梁应变测定实验是一种非常有用的测试方法，可以用来比较不同材料的强度。
我们的实验结果表明，钢比铝更强。
这是因为钢的弹性模量比铝大。
这个实验可以帮助工程师和设计师选择合适的材料，以确保结构的安全性能。
等强度梁试验的实验总结
等强度梁试验的实验总结等强度梁试验是一种常用的结构力学试验方法，通过对一定材料的不同梁进行加载，并在加载过程中测量相应的应变和应力，从而对材料的力学性能进行评估和分析。
以下是等强度梁试验的实验总结：1. 实验目的- 评估材料的力学性能，如弹性模量、屈服强度和断裂强度等。
- 研究材料在不同加载条件下的变形和破坏行为。
- 对比不同材料的力学性能，选择合适的材料用于结构设计或工程应用。
2. 实验装置- 弯曲加载装置，用于加载不同弯矩。
- 测量装置，如应变计和力传感器，用于测量弯曲过程中的应变和力。
- 数据采集系统，用于记录和分析实验数据。
3. 实验步骤- 准备不同尺寸和材料的梁样品。
- 将梁样品放置在弯曲加载装置上。
- 以一定速率加载梁样品，记录加载过程中的应变和力。
- 绘制应力-应变曲线，分析梁样品的力学性能。
- 观察梁样品的变形和破坏形态，研究材料的力学行为。
4. 实验结果与讨论- 根据应力-应变曲线，计算材料的弹性模量、屈服强度和断裂强度等力学性能指标。
- 分析不同材料的性能差异，了解材料的强度和韧性特性。
- 讨论梁样品的变形和破坏形态，了解材料的破坏机制和变形特点。
5. 结论- 总结不同材料的力学性能差异，可以根据实验结果进行材料选择或工程设计。
- 分析材料的破坏机制和变形特点，为结构的设计和改进提供参考。
6. 实验注意事项- 样品制备要精确，尺寸和几何形状要符合要求。
- 实验装置要稳定，加载过程要控制在合适的速率和范围内。
- 数据采集要准确，测量误差要尽量减小。
通过等强度梁试验，可以对材料的力学性能进行评估和分析，为结构设计和工程应用提供科学依据。
实验5 静态电阻应变仪的使用与桥路连接
实验静态电阻应变仪的使用与桥路连接一、实验目的1．掌握在静载荷下，使用静态电阻应变仪单点应变和多点应变测量的方法。
2．熟悉电阻应变片半桥、全桥的接线方法并测定等强度梁逐级加载的应变值。
二、试验设备及仪器1．等强度梁2．静态电阻应变仪3．数字万用表、游表卡尺三、实验原理L等强度梁的应力等强度梁如图3—1所示，其截面为矩形；高为A；宽度6，随J的变化而变化，有效长度段的斜率为tgah——等强度梁截面高度；在等强度梁的上表面粘贴纵向电阻应变片，用电阻应仪可以测得在外力户作用下的应变值‘，根据虎克定律可得到应力实验值，即可将实验测得的应力值实与理论应力值dg加以比较分析。
四、电阻应变法电阻应变法测量主要由电阻应变片和电阻应变仪组成。
1，电阻应变片电阻应变片(简称应变片)是由很细的电阻丝绕成栅状或用很薄的金属箔腐蚀成栅状，并用胶水粘在两层绝缘薄片中制成的，如图2—1所示。
栅的两端各焊一小段引线，以供试验时与导线联接。
实验时，将应变片用专门的胶水牢固地粘贴在构件表面需测应变片。
当该部位沿应变片L方向产生线变形时，应变片亦随之一起变形，应变片的电阻值也产生了相应的变化。
其中R——应变片的初始电阻值；ΔR——应变片电阻变化值；K——应变片的灵敏系数，表示每单位应变所造成的相对电阻变化。
由制造厂家抽样标定给出的，一般K值在2．0左右。
2．电阻应变仪由电阻应变片将构件应变‘转换成电阻片的电阻变化AR，而应变片所产生的电阻变化是很微小的。
通常用惠斯顿电桥方法来测量，如图3—2所示。
电阻构成电桥的四个桥壁。
在对角节点AC上接上电桥工作电压正，另一对角点BD为电桥输出端，输出端电压Ueo。
当四个桥臂上电阻值满足一定关系时，电桥输出电压为零，此时，称电桥平衡。
由电工原理可知，电桥的平衡条件为(3-4)若电桥的四个桥臂为粘贴在构件上的四个应变片，其初始电阻都相等，即R1,R2,R3和R4构件受力前，电桥保持平衡，即U BD。
等强度梁弯曲正应力实验
等强度梁多点弯曲正应力测定实验一、实验目的1. 测定等强度梁弯曲正应力在长度方向不同位置的分布情况2. 练习多点应变测量方法，熟悉掌握应变仪的使用二、实验仪器设备与工具1. 材料力学组合实验台中等强度梁实验装置与部件2. 2118XL 系列静态电阻应变仪3. 游标卡尺、钢板尺三、实验原理与方法实验装置使用实验台上等强度梁及附件，试件使用变截面矩形实验梁如图1所示。
实验梁的截面面积随测试点的位置进行比例变化，实现在相同载荷下不同截面产生的断面应力一致，即实现实验梁的等应力。
本实验主要是通过电测法进行等强度梁弯曲应力的测定。
等强度梁为悬臂梁式如图1。
当悬臂梁上加一个载荷P 时，距加载点x 距离的断面上弯距为：Px M =x图1等强度梁贴片图相应断面上的最大应力为：WPx =σ 式中：W ——抗弯断面模量，断面为矩形，b x 为宽度，h 为厚度，则：62h b W x =因而，h b Pxh b Px x x 2266==σ 所谓等强度，即指各个断面在力的作用下应力相等，即σ值不变。
显然，当梁的厚度h 不变时，梁的宽度必须随着x 的变化而变化。
梁有效长度段的斜率 0625.0=tga四、实验步骤1. 设计好本实验所需的各类数据表格。
2. 测量等强度梁的有关尺寸，确定试件有关参数。
见附表1R1R5R3(该实验载荷范围≤50N)，分3~5级加载（每级3.拟订加载方案。
估算最大载荷Pmax10N））。
4.实验采用多点测量中半桥单臂公共补偿接线法。
将等强度梁上选取的测点应变片按序号接到电阻应变仪测试通道上，温度补偿片接电阻应变仪公共补偿端。
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.实验加载。
加载前。
记下各点应变片初读数，然后逐级加载，每增加一级载荷，依次记录各点应变仪的εi，直至终载荷。
实验至少重复三次。
见附表27.作完实验后，卸掉载荷，关闭仪器电源，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。
等强度梁实验
实验一：等强度梁实验一、实验目的：1、验证变截面等强度实验2、掌握用等强度梁标定灵敏度的方法3、学习静态电阻应变仪的使用方法二、实验设备：材料力学多功能实验台、等强度梁三、实验原理利用电阻应变片测定构件的表面应变，再根据应变—应力关系（即电阻-应变效应）确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。
这种方法是以粘贴在被测构件表面上的电阻应变片作为传感元件，当构件变形时，电阻应变片的电阻值将发生相应的变化，利用电阻应变仪将此电阻值的变化测定出来，并换算成应变值或输出与此应变值成正比的电压（或电流）信号，由记录仪记录下来，就可得到所测定的应变或应力。
四、实验内容与步骤1.把等强度梁安装于实验台上，注意加载点要位于等强度梁的轴对称中心。
2.将传感器连接到BZ2208-A测力部分的信号输入端，将梁上应变片的导线分别接至应变仪任1-3通道的A、B端子上，公共补偿片接在公共补偿端子上。
检查并纪录各测点的顺序。
3.打开仪器，设置仪器的参数，测力仪的量程和灵敏度。
4.本实验取初始载荷P0=20N，P max=100N，ΔP=20N，以后每增加载荷20N，记录应变读数εi，共加载五级，然后卸载。
再重复测量，共测三次。
取数值较好的一组，记录到数据列表中。
5.未知灵敏度的应变片的简单标定：沿等强度梁的中心轴线方向粘贴未知灵敏度的应变片,焊接引出导线并将引出导线接4通道的A、B端子，重复以上3.4 步。
6.实验完毕，卸载。
实验台和仪器恢复原状。
五、实验报告六、实验结论1、验证变截面等强度实验2、掌握用等强度梁标定灵敏度的方法3、学习静态电阻应变仪的使用方法。
等强度悬臂梁静态应力测试实验报告
等强度悬臂梁静态应力测试实验报告
实验名称：强度悬臂梁静态应力测试实验
实验目的：通过对悬臂梁进行静态应力测试，了解悬臂梁在不同力度下的变形和应力分布情况。
实验设备和材料：
1. 强度悬臂梁
2. 支撑杆
3. 杠杆
4. 力传感器
5. 测量仪器（如示波器、测力计等）
实验步骤：
1. 将强度悬臂梁固定在支撑杆上，确保悬臂梁处于水平放置状态。
2. 根据实验要求，选择合适的力度施加在悬臂梁上，使用杠杆将力施加到悬臂梁的端部。
3. 使用力传感器测量施加在悬臂梁上的力大小，并记录下来。
4. 利用测力计或示波器测量悬臂梁上各处的应力分布情况，并绘制应力-位置曲线。
5. 观察悬臂梁在不同力度下的变形情况，并记录下来。
6. 如果需要，可以重复以上步骤，对不同力度的情况进行测试。
实验数据处理和结果分析：
1. 将测得的力度和应力数据整理，绘制力度-应力曲线。
2. 根据应力-位置曲线，分析悬臂梁上不同位置的应力分布情
况。
3. 分析悬臂梁在不同力度下的变形情况，观察是否符合理论预期。
4. 对实验结果进行讨论和总结，指出实验中可能存在的误差和改进措施。
实验注意事项：
1. 悬臂梁固定要稳固，确保测量结果准确可靠。
2. 施加力度时要逐渐增加，避免超过悬臂梁的强度范围而造成破坏。
3. 测量仪器要校准好，确保测量精度。
4. 实验过程中要注意安全，遵守实验室规定和操作规程。
以上是对强度悬臂梁静态应力测试实验报告的一个简要介绍，具体的实验内容和实验数据处理方法可以根据实际情况进行调整和完善。
实验应力分析小结
实验应力分析小结实验应力分析:用机测、电测、光测、声测等实验分析方法确定物体在受力状态下的应力状态的学科。
实验应力分析，是用实验分析方法确定构件在受力情况下的应力状态的学科。
它既可用于研究固体力学的基本规律，为发展新理论提供依据，又是提高工程设计质量，进行失效分析的重要手段，已有多种实验方法。
本学期主要学习了电学方法分析实验，有电阻、电容、电感等多种方法，而以电阻应变计测量技术应用较为普遍，效果较好。
而主要学习了电阻应变片法。
电测法是应用最广泛的一种实验应力分析方法，它的基本原理是：将位移或者变形等力学量的变化转换为电量的变化，然后再把所测电量改变量转换回所欲测定的力学量。
这种办法，通常称为非电量的电测法。
我们实验所采用的是电阻应变法，它把应变转换为电阻变化以测量应力应变。
电阻应变片有多种形式，常用的有丝绕式和箔式应变片。
我们实验采用的是箔式应变片，将应变片用特殊的胶水粘贴在需要测量变形的构件上，由于粘贴非常牢固，且应变片基底很薄，因而可以认为应变片与构件上该点处产生相同的应变。
应变片的敏感栅在伸长或缩短，其电阻值R改变为R+∆R，从而将构件上测点处的应变转化为电阻值的变化。
电阻应变计是一种能将构件上的尺寸变化转换成电阻变化的变换器，一般由敏感栅、引线、粘结剂、基底和盖层构成。
将它安装在构件表面。
构件受载荷作用后，表面产生微小变形，敏感栅随之变形，致使应变计产生电阻变化，其变化率和应变计所在处构件的应变成正比。
测出电阻变化，即可按公式算出该处构件表面的应变，并算出相应的应力。
依敏感栅材料不同，电阻应变计分金属电阻应变计和半导体应变计两大类。
另外还有薄膜应变计、压电场效应应变计和各种不同用途的应变计，如温度自补偿应变计、大应变计、应力计、测量残余应力的应变化等。
在这个学期当中，我们在兰老师的指导下总共进行了七次实验，分别是金属材料的拉伸及弹性模量测定试验，非金属材料的拉伸测定泊松比试验，金属扭转破坏、剪切弹性模量测定，等强度等截面梁弯曲试验，弯曲正应力电测实验，弯扭组合变形的主应力测定试验，单自由度系统固有频率和阻尼比的测定试验。
测量混凝土应力应变性能的方法
测量混凝土应力应变性能的方法混凝土是建筑工程中最常见的建筑材料之一，其性能对结构的安全和耐久性至关重要。
为了确保混凝土在不同应力条件下能够承受载荷并保持其完整性，工程师和科研人员需要深入了解混凝土的应力应变性能。
本文将深入探讨测量混凝土应力应变性能的方法，包括传统试验和现代非破坏性技术，以及这些方法的应用和局限性。
传统试验方法1. 拉伸试验拉伸试验是测量混凝土应力应变性能的经典方法之一。
在这种试验中，混凝土样本在受拉力作用下被拉伸，从而测量其应力应变关系。
这种方法可以用来确定混凝土的弹性模量、极限强度和断裂应变等参数。
拉伸试验通常采用标准试验样品，如圆柱体或梁。
2. 压缩试验压缩试验是另一种常见的传统试验方法，用于测量混凝土的应力应变性能。
在这种试验中，混凝土样本在受压力作用下被压缩，从而测量其应力应变关系。
压缩试验可以用来确定混凝土的抗压强度和变形性能。
标准试验样品通常是圆柱体。
3. 弯曲试验弯曲试验用于测量混凝土的抗弯性能。
在这种试验中，混凝土梁在两个支点之间受到弯曲载荷，从而测量其应力应变关系。
弯曲试验可以用来确定混凝土的弯曲强度、弯曲模量和裂缝形成特性。
现代非破坏性技术传统试验方法虽然可靠，但通常需要破坏性地测试混凝土样品，这在某些情况下可能不可行。
因此，现代非破坏性技术应运而生，提供了更便捷和经济的方法来测量混凝土的应力应变性能。
1. 超声波测试超声波测试是一种广泛应用的非破坏性技术，用于评估混凝土的质量和性能。
通过测量超声波在混凝土中的传播速度，可以推断混凝土的弹性模量和抗压强度等参数。
这种方法不需要破坏样品，适用于现场检测。
2. 钻孔取芯钻孔取芯是一种用于获取混凝土样品的非破坏性技术。
通过取芯样品并进行实验室测试，可以确定混凝土的强度和变形性能。
这种方法适用于已建成的结构，可以在不破坏结构完整性的情况下进行测试。
3. 应变计和传感器现代应变计和传感器技术可以在混凝土结构上安装应变计和传感器，实时监测结构的应力应变性能。
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E ( 1 2 ) 1 2 1 E 2 ( 2 1 ) 2 1
在实际测量中，为了简化 计算，三个应变片与轴的 夹角总是选取特殊角，如 0° ， 45° 和 90° 或 0° ， 60°和 120°，将三个应变 片的丝栅制在一个基底上， 形成所谓应变花。 设应变与x 轴的夹角为
2. 平面应力状态(主应力方向已知) 平面应力是指构件内的一个点在 两个互相垂直的方向上受到拉伸 (或压缩)作用而产生的应力状态。 在X和Y方向的应变为
1 2 1 1 2 1 E E E 1 2 2 1 2 1 E E E
x
l x cos l l x cos x cos
x cos2
同理当y方向伸长量为y时
l y sin
l l y sin 2
当发生切应变时， xy x y
l x cos y xy cos
cos 2 xy sin 2
实际测量时，任选与轴x 成1， 2， 3 三个角的方向各 贴一个应变片，测得：
x y x 1 2 x y x 2 2 x y x 3 2
y 2 y 2 y 2 Cos2 1 Cos2 2 Cos2 3
实验报告
将数据画成线图，如下图所示， 求非线性误差。
xy xy xy
2 2 2
Sin2 1 Sin2 2 Sin2 3
解联立方程，求出 x 、 y 、 xy ，可求出主应变 1 ， 2 和主方向与x 轴的夹角，即：
x y 1 2 ( x y ) 2 xy 1 2 2 x y 1 2 ( x y ) 2 xy 2 2 2 1 1 xy tg 2 x y
M x F l x
梁的断面抗弯模数为：
b0 h 2 x M 1 6 l
梁截面的最大应力和应变分 别为： M 6 F l x x x W bh 2
6 F l x x E Ebh 2
x
右图所示是等强度悬臂梁，这 种梁的宽度沿长度l是变化的， 根部的宽度为b0，距根部 x处 截面的宽度为：
l l y xy cos y sin
xy sin cos
当x、y 、xy 同时发生时，
则 x cos2 y sin 2 xy sin cos
利用半角公式变换后，上式可写为
x y
2
x y
2
1 1 2 45 0 90 tg 2 0 90
1 E 0 90 2 2 2 ( 0 45 ) ( 45 90 ) 2 2 1 1
等强度梁应力测量
右图所示是等截面悬臂梁， 它的长度为l，宽度为b， 厚度为h。在梁的端部作用 力F时，梁受到的弯矩为：
x bx b0 1 l
梁截面的抗弯模数为：
b0 h 2 x M 1 6 l
梁截面的最大应力和应变分 别为： Wx 6 Fl x M b0 h 2
6 Fl x E Eb0 h 2
x
实验仪器布置简图
实验步骤
1.贴应变片，连接引出线。 2.接电桥接线盒，连接应变仪和计算机数 采系统。 3.应变仪进行电压检查，予调平衡。 4.记录零线，打电标定线，逐次加砝码于 等强度梁上，分别记录下电压值，往返 各一次。 5.根据记录线图画出梁标定线图。
1 0, 2 45, 3 90
x y x y x 0 2 2 x y 1 45 xy 2 2 x y 1 ( ) 90 x y y 2 2
1 0 90 2 ( 0 45 ) 2 ( 45 90 ) 2 2 变片粘贴在构件的某 一部位来测定构件该处的表面应变，通过换算得到应力。 根据不同的应力状态确定应变片贴片方法，得到不同的 换算公式。 1. 单向应力状态 在杆件受到拉伸 ( 或压缩 ) 情况下，此时只有一个主应 力1，它的方向是平行于外加载荷F的方向。所以这个主 应力1的方向是已知的，在沿主应力1的方向上贴一个应 变片，通过测得 1 ，得到主应力1=E1 。
上式变换形式后可得：
E ( 2 ) 1 1 2 1 E 2 ( 2 1 ) 2 1
3. 平面应力状态(主应力方向未知)
当平面应力的主应力1， 2 的大小 及方向都未知时，需要一个测点贴 三个不同方向的应变片，测出三个 方向的应变，才能确定主应力 1 和 2 及主方向角 。 当X方向伸长量为x时，该方向的 应变为 x x ， 则