梁弯曲正应力测量实验报告
弯曲正应力实验报告

弯曲正应力实验报告弯曲正应力实验报告引言:弯曲正应力实验是材料力学中的一项重要实验,通过对材料在受力情况下的变形和应力分布进行观察和分析,可以了解材料的力学性质和强度。
本实验旨在通过对不同材料的弯曲试样进行加载,测量其变形和应力分布,从而探究材料的弯曲性能。
实验原理:弯曲正应力实验是利用悬臂梁的弯曲变形来研究材料的力学性质。
在实验中,我们采用了一根长条形试样,将其固定在一端,然后在另一端施加一个力。
通过测量试样的挠度和应力,可以得到弯曲试样的力学性能。
实验步骤:1. 准备工作:选择合适的试样和装置,确保试样的尺寸和几何形状符合实验要求。
2. 安装试样:将试样固定在支架上,并调整好试样的位置和方向。
3. 施加力:通过加载装置施加一个力,使试样发生弯曲变形。
4. 测量挠度:使用测量仪器(如游标卡尺或激光测量仪)测量试样在不同位置的挠度。
5. 记录数据:将测量到的挠度数据记录下来,并与施加的力进行对应。
6. 计算应力:根据试样的几何形状和力的大小,计算出试样不同位置处的应力。
7. 绘制应力-挠度曲线:将应力和挠度的数据绘制成曲线图,分析试样的弯曲性能。
实验结果:通过实验我们得到了一组应力-挠度曲线数据。
根据这些数据,我们可以观察到试样在受力作用下的变形情况,并得到试样在不同位置处的应力分布情况。
根据应力-挠度曲线的形状,可以判断材料的强度和韧性。
讨论与分析:根据实验结果,我们可以对不同材料的弯曲性能进行比较和分析。
通过观察应力-挠度曲线的形状,我们可以判断材料的强度和韧性。
对于强度较高的材料,其应力-挠度曲线会表现出较高的刚性,即挠度随应力的增加变化较小;而对于韧性较好的材料,其应力-挠度曲线会表现出较大的变形能力,即挠度随应力的增加变化较大。
结论:通过对弯曲正应力实验的进行,我们可以得到材料的弯曲性能数据,并通过分析这些数据来了解材料的力学性质。
实验结果可以为工程设计和材料选择提供参考依据,以确保材料的使用安全性和可靠性。
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。
梁的弯曲正应力实验报告答案

梁的弯曲正应力实验报告答案应力弯曲答案实验报告梁弯曲正应力实验报告梁的弯曲正应力篇一:梁弯曲正应力测量实验报告厦门海洋职业技术学院编号:XH03JW024-05/0实训(验)报告班级:课程名称:实训(验):梁弯曲正应力测量年月日一、实训(验)目的:1、掌握静态电阻应变仪的使用方法;2、了解电测应力原理,掌握直流测量电桥的加减特性;3、分析应变片组桥与梁受力变形的关系,加深对等强度梁概念的理解。
二、实训(验)内容、记录和结果(含数据、图表、计算、结果分析等)1、实验数据:(1)梁的尺寸:宽度b=9mm;梁高h=30mm;跨度l=600mm;AC、BD:弯矩a=200mm。
测点距轴z距离:hhhhy1?=15mm;y2?=7.5mm;y3=0cm;y47.5mm;y515mm;E=210Gpa。
244223抗弯曲截面模量WZ=bh/6 惯性矩JZ=bh/12(2)应变?(1?10?6)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=3.36MPa;??2 =E??2=1.47MPa;??3=0 ;-6-6-6-64=E?4=1.68MPa;??5=E?5=3.15MPa;根据ΔMW=ΔF·a/2=5 N·m而得的理论值:??1=ΔMW/WZ=3.70MPa;??2=ΔMWh/4(JZ)=1.85MPa ;??3=0 ;??4=ΔMWh/4(JZ)=1.85MPa;??5=ΔMW/WZ=3.70MPa;(4)用两次实验中线形较好的一组数据,将平均值?换算成应力??E?,绘在坐标方格纸上,同时绘出理论值的分布直线。
篇二:梁的纯弯曲正应力实验梁的纯弯曲正应力实验一、实验目的1.了解电阻应变测试技术的基本原理,学会使用应力/2.测定矩形截面梁纯弯曲时横截面上的正应力分布规律,验证梁的平面弯曲正应力公式。
电测弯曲正应力实验报告

实验六 直梁弯曲正应力测定一、实验目的:1. 测定矩形截面直梁在纯弯曲(非纯弯曲)时横截面上正应力的分布,并与理论公式比较,以验证弯曲正应力公式。
2. 进一步熟悉电测方法及电阻应变仪的使用。
二、实验装置及仪器1. 矩形截面梁弯曲实验装置2.电阻应变仪 3.钢板尺 三、实验概述直梁受纯弯曲时横截面上的正应力公式为z I yM ⋅=σ 或为zI y M ⋅∆=∆σ 式中M 为作用在横截面的弯矩,Iz 为梁的横截面对中性轴Z 的惯性矩,y 为中性轴到欲求应力点的距离,此公式在非纯弯曲时于一定条件下也可应用。
本实验采用碳钢制成的矩形截面梁,实验装置如图9所示。
在梁跨度中点沿梁的高度h 分别贴电阻应变片,均匀分布共贴五片,贴片位置如图9所示,用砝码加载,即先加一初载荷,测取点的电阻应变仪读数,然后再依次加载,同样测读每点的读数。
每点相邻两次读数差(相邻的大载荷应变读数减去小载荷的应变读数的平均值)即为相应载荷增量下此点的纵向应变值。
当应力在比例极限内时,应用虎克定律εσ⋅=E ,(εσ∆⋅=∆E ),即可算出各点相应的正应力的实验值。
由前述公式可算出各点正应力的理论值,将这些结果画在一张坐标纸上可得到正应力沿高度的分布规律。
图9 测梁弯曲正应力装置示意图四、实验步骤1.测量梁的横截面尺寸b 、h 。
2.按指定的l 、a 长度架设梁,并仔细调整使之平稳。
-21-3.将各点电阻片导线接在应变仪的预调平衡箱上,按半桥线路连接,然后,开启电源,预热仪器,并将灵敏系数K钮旋旋到所需刻度(或相应的标定数)。
4.按给定的载荷加载实验。
从P0~P n,每次载荷下记录各点的读数。
纯弯曲情况实验2~3次。
5.非纯弯测定时,摘掉一个销子,方法同纯弯曲。
6.整理数据,经教师检查通过后,结束实验,整理仪器用具。
五、预习要求1.阅读本讲义,并复习电测法与电阻变应仪介绍,弄清本次实验目的,准备好有关记录表格。
2.若弯曲梁的l=100cm,a=40cm,b=12mm,h=20mm,材料的[σ]=160MPa,试计算此梁允许最大载荷为多少?六、实验报告要求包括:实验目的,所用设备(型号、编号、最小刻度)装置简图,实验记录与结果,按材力理论计算结果,并列表比较理论值与实验值。
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
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。
直梁弯曲正应力实验报告
直梁弯曲正应力实验报告1. 背景直梁是一种常见的结构元件,广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域。
在实际使用中,直梁会受到外部载荷的作用而产生弯曲变形。
为了保证直梁的安全可靠性,需要对其弯曲变形情况进行分析研究。
本实验旨在通过测量直梁上不同位置的正应力分布,探究直梁在弯曲过程中正应力的变化规律。
2. 实验目的•理解直梁受弯曲作用时产生的正应力分布规律;•掌握测量和分析直梁上不同位置的正应力方法;•分析并总结直梁弯曲过程中正应力变化规律。
3. 实验设备和材料•直梁:长约1m,宽约5cm,高约1cm;•弯曲装置:用于施加外部载荷使直梁发生弯曲;•应变计:用于测量直梁上不同位置处的应变值。
4. 实验步骤4.1 实验准备•将直梁固定在弯曲装置上,并调整装置,使直梁处于自由悬空状态;•确保应变计与直梁表面充分接触,并校准应变计。
4.2 弯曲实验•施加逐渐增加的外部载荷,使直梁发生弯曲;•同时记录不同外部载荷下直梁上各位置处的应变值。
4.3 数据处理•根据应变计测得的应变值,计算出各位置处的正应力;•绘制正应力与位置的关系曲线。
5. 实验结果分析通过实验测量得到的正应力与位置的关系曲线如下图所示:从图中可以看出,随着外部载荷的增加,直梁上不同位置处的正应力呈现出不同的变化规律。
在弯曲中心附近,正应力较大;而在距离中心较远的位置,正应力逐渐减小。
进一步分析发现,在弯曲中心附近,由于受到较大弯矩作用,直梁产生了较大的拉伸应力。
而在离中心较远的位置,由于受到较小弯矩作用,直梁的拉伸应力逐渐减小。
6. 结论通过本次实验,我们得出以下结论:•直梁在受到外部载荷作用时会发生弯曲变形;•弯曲中心附近的直梁产生较大的正应力;•距离中心较远的位置处的直梁正应力逐渐减小。
7. 建议根据实验结果,我们提出以下建议:•在设计直梁结构时,应合理考虑弯曲中心附近的正应力,并采取相应措施加强该区域的抗拉能力;•对于距离中心较远的位置,可以适当减小材料厚度以降低材料成本。
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。
梁弯曲正应力电测实验报告
yy5????15mm;E=210Gpa。
2442
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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:
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)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。
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厦 门 海 洋 职 业 技 术 学 院
编号:XH03JW024-05/0 实训(验) 报告
班级: 姓名: 座号: 指导教师: 成绩: 课程名称: 实训(验): 梁弯曲正应力测量 年 月 日
一、 实训(验)目的:
1、掌握静态电阻应变仪的使用方法;
2、了解电测应力原理,掌握直流测量电桥的加减特性;
3、分析应变片组桥与梁受力变形的关系,加深对等强度梁概念的理解。
二、 实训(验)内容、记录和结果(含数据、图表、计算、结果分析等) 1、实验数据:
(1) 梁的尺寸:
宽度b=9mm ;梁高h=30mm ;跨度l =600mm ;AC 、BD :弯矩a=200mm 。
测点距轴z 距离:
21h y ==15mm ;42h y ==7.5mm ;3y =0cm ;-=-=44h y 7.5mm ;-=-=2
5h
y 15mm ;E=210Gpa 。
抗弯曲截面模量W Z =bh 2/6 惯性矩J Z =bh 3
/12
(2) 应变)101(6-⨯ε记录:
(3) 取各测点ε∆值并计算各点应力:
1ε∆=16×10-6 ;2ε∆=7×10-6 ;3ε∆= 0 ;4ε∆=8×10-6 ;5ε∆=15×10-6
; 1σ∆=E 1ε∆=3.36MPa ;2σ∆=E 2ε∆=1.47MPa ;3σ∆=0 ; 4σ∆=E 4ε∆=1.68MPa ;5σ∆=E 5ε∆=3.15MPa ;
根据ΔM W =ΔF ·a/2=5 N ·m 而得的理论值:
1σ∆=ΔM W /W Z =3.70MPa ;2σ∆=ΔM W h/4(J Z )=1.85MPa ;3σ∆=0 ;
4σ∆=ΔM W h/4(J Z )=1.85MPa ;5σ∆=ΔM W /W Z =3.70MPa ;
(4) 用两次实验中线形较好的一组数据,将平均值ε∆换算成应力εσ∆=E ,绘在坐标 方格纸上,同时绘出理论值的分布直线。
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