实验三 纯弯曲梁正应力测定
弯曲试验
i实
挠度和转角采用百分表测量， 2. 挠度和转角采用百分表测量，fC实采用直接测量 采用间接测量法。装百分表， 法，Δθ实 采用间接测量法。装百分表，加5N 初载后百分表读初读数， 初载后百分表读初读数，分级加载逐点测量 15N，25N，35N，45N，55N，分五级）， ），增量 （15N，25N，35N，45N，55N，分五级），增量 法。
四.实验结果处理（保留3位有效数字） 实验结果处理（保留3位有效数字）
五. 问题讨论 影响实验结果准确性的主要因素是什么？ 1. 影响实验结果准确性的主要因素是什么？ 弯曲正应力的大小是否会材料弹性模量E 2. 弯曲正应力的大小是否会材料弹性模量E的影 响？ 怎样用电阻应变片测量圆轴扭转时的剪应力？ 3. 怎样用电阻应变片测量圆轴扭转时的剪应力？ 能否用百分表测量梁跨度中任一截面的转角, 4. 能否用百分表测量梁跨度中任一截面的转角, 其实验装置如何？ 其实验装置如何？
梁的弹性模量E=210GPa
¦ ¤
仪器原理
B
A补偿片C源自信 号 放 大应 变 显 示
D
塔架结构
高层建筑（台湾101大楼） 高层建筑（台湾101大楼） 101大楼
承受纯弯曲载荷实验装置
变形测试装置
应变仪面板
二. 实验设备和器材
梁的纯弯曲试验装置，数字式静态电阻应变仪； 1. 梁的纯弯曲试验装置，数字式静态电阻应变仪； 测量简支梁的挠度和转角试验装置，百分表， 2. 测量简支梁的挠度和转角试验装置，百分表， 砝码。 砝码。
三. 原理和方法 弯曲正应力采用电测法测试， 1. 弯曲正应力采用电测法测试，用电阻应变片测 量应变ε 根据单向虎克定律σ=Eε σ=Eε， 量应变ε ，根据单向虎克定律σ=Eε，计算 接线组桥（单臂测量）， ），调整各测点 出σ 。接线组桥（单臂测量），调整各测点 0.5KN初载后各测点清零 初载后各测点清零， 的K值，加-0.5KN初载后各测点清零，分级加载 逐点测量（ 1.5KN， 2.5KN， 3.5KN， 4.5KN， 逐点测量（-1.5KN，-2.5KN，-3.5KN，-4.5KN， 分四级），增量法。 ），增量法 分四级），增量法。
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。
纯弯曲梁的正应力实验.
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
实验仪器设备和工具： 1、组合实验台中纯弯曲梁实验装置 2、XL2118系列力＆应变综合参数测试仪 3、游标卡尺、钢板尺
实验原理及方法： 梁横截面上任一点的正应力，计算公式σ= My / Iz
M－弯矩，Iz－横截面对中性轴的惯性矩；y－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，
应变片在梁中的位置。
△ P/2
△ P/2
１
３
２ ４
a
５
a
h b
Байду номын сангаас
L
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 的平实1
均值，依次求出各点的应变增量
４、加载。均匀缓慢加载至初载荷P0，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。
５、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 实验仪器
1.传感器； 2.弯曲梁附 件； 3.弯曲梁；
实1 E实1
实验步骤：
１、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。
２、拟订加载方案。先选取适当的初载荷P0（一般取 P0 =10％Pmax左右），估算Pmax（该实验载荷范 围Pmax≤4000N），分4～6级加载。
３、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。
梁纯弯曲正应力测定实验(最全)word资料
梁纯弯曲正应力测定实验（一）实验目的*在承受纯弯曲的钢梁上，测取其横截面上各点的正应力，验证梁的正应力公式和观察应力的分布规律；*熟悉电测初步知识和测量方法。
（二）实验原理*试件、尺寸、设备——见系网页中“教学资源栏目”之“实验指导” *操作步骤、仪器使用（同上） （三）数据处理 *测量过程记录表*注：应力平均值（增量）计算：=E 理论值计算：zM yI σ∆⋅∆=，对应载荷增量∆F 所产生的弯矩：∆M=0.5∆F .a （四）思考题*弯曲正应力的大小与材料的弹性模量E 是否有关？*分析理论值计算与实验值产生的误差原因。
（列出可能的几种） *若在实验中出现与中性层对应的点的数值为“非零”，是什么原因？临床实验室定量测定室内质量控制一术语和定义1偏倚 bias试验结果偏离可接受参考值的系统偏离（带有正负号）。
2不精密度 imprecision一组重复测定结果的随机离散，其值由统计量定量表示为标准差或变异系数。
3质量控制quality control质量管理的一部分，致力于满足质量要求。
[GB/T 19000-2000，]4 质量控制策略 quality control strategy质控品种类、每种检测频次、放置的位置，以及用于质控数据解释和确定分析批是在控还是失控的规则。
5 随机误差 random error测量结果与在重复性条件下对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。
6 系统误差 systematic error在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。
7 可报告范围 reportable range在仪器、试剂盒或系统的测定响应之间的关系,显示是有效的期间内试验值范围。
8 标准差 standard deviation观察值或测定结果中不精密度的统计度量。
变异性/离散的度量是总体方差的正平方根。
二质量控制的目的质量控制方法是用来监测检验方法的分析性能，警告检验人员存在的问题。
实验三 直梁弯曲正应力测定实验指导书
实验三 直梁弯曲正应力测定实验指导书一、实验目的1、用电测法测定直梁纯弯曲时的正应力分布，并与理论计算结果进行比较，以验证弯曲正应力公式。
2、了解电阻应变测量的原理，初步掌握静态电阻应变仪的使用方法。
二、实验设备和器材 1、万能试验机或弯曲试验台 2、加力装置3、电阻应变仪4、预调平衡箱5、游标卡尺6、钢制矩形截面直梁（已贴好电阻应变片）试件（梁）付梁蝶形螺母杠杆砝码砝码托三、实验原理1、试样的制备：用矩形截面钢梁，在其横截面高度上等距离地沿梁的轴线方向粘贴5—7枚电阻应变片。
2、弯曲正应力的测量原理：梁纯弯曲时，横截面上的正应力σ在理论上沿梁的高度成线性分布，其计算公式为z I y M ⋅=σ式中，σ的单位为MPa ；M 为梁横截面上的弯矩，单位为N ·mm ；y 为应力σ所在的点到中性轴的距离，单位为mm ；I z 为横截面对中性轴z 的面积二次矩，单位为mm 4。
面积二次矩对于矩形截面按下式计算123bh I z =式中，b 为梁横截面的宽度，单位为mm ；h 为梁横截面的高度，单位为mm 。
令使载荷P 对称地加在矩形截面直梁上（如图所示）。
这时，梁的中段将产生纯弯曲。
若载荷每增加一级p ∆（用增量法），则可由电阻应变仪测出梁中段所贴应变片各点的纵向应变增量ε∆，根据虎克定律求出各点实测正应力增量σ实为σ实=E ε∆此值与理论公式计算出的各点正应力的增量即σ理＝ZI My∆ 进行比较，就可验证弯曲正应力公式。
这里，弯矩增量2paM ∆=∆。
梁上各点的应变测量，采用半桥接线，各工作应变片共用一个温度补偿块。
四、实验步骤1．准备试样。
如图所示，测量试样的高度h 、宽度b ，以及试样各测量点的坐标y ；。
将试样放在试验机活动台的支座上，布置成纯弯曲梁，测量梁的跨度l 及加载梁的支点到支座的距离a 。
2．准备应变仪。
把梁上各测量点的应变片（工作应变片）按编号逐点接到预调平衡箱A 、B 接线柱上，将温度补偿片接到预调平衡箱上任一工作应变片所在列的B 、C 接线柱上作公共补偿，此时C 排接线柱应用金属连接片或导线连接起来。
纯弯曲梁的正应力实验报告
创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者： 别如克*姓名： 班级： 学号：实验报告纯弯曲梁的正应力实验一、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公式二、实验设备及工具：1.材料力学多功能试验台中的纯弯曲梁实验装置2.数字测力仪、电阻应变仪三、实验原理及方法：在纯弯曲条件下，根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设，可得到梁横截面上任意一点的正应力，计算公式：zM yI σ⋅=为测量梁横截面上的正应力分布规律，在梁的弯曲段沿梁侧面不同高度，平行于轴线贴有应变片。
贴法：中性层一片，中性层上下1/4梁高处各一片，梁上下两侧各一片，共计五片。
采用增量法加载，每增加等量荷载△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，已验证弯曲正应力公式。
四、原始数据：五、实验步骤：1. 打开应变仪、测力仪电源开关2. 连接应变仪上电桥的连线，确定第一测点到第五测点在电桥通道上的序号。
3. 检查测力仪，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“自动平衡”键，使应变仪显示为零。
5.转动手轮，按铭牌指示加载，加力的学生要缓慢匀速加载，到测力计上显示500N ，读数的学生读下5个测点的应变值，（注意记录下正、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。
以后，加力每次500N ，到3000N 为止。
6.读完3000N 应变读数后，卸下载荷，关闭电源。
六、实验结果及处理：1.各点实验应力值计算根据上表数据求得应变增量平均值△εPi，带入胡克定律计算各点实验值：σ实i=E△εPi×10-62.各点理论应力值计算载荷增量△P = 500N弯矩增量△M = △P/2×L P应力理论值计算（验证的就是它）3.绘出实验应力值和理论应力值的分布图以横坐标表示各测点的应力σ实和σ理，以纵坐标表示各测点距梁中性层的位置。
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。
实验三 纯弯曲梁横截面上正应力的分布规律实验
实验三纯弯曲梁横截面上正应力的分布规律实验一、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．验证纯弯梁的正应力计算公式;二．实验仪器设备：1．CLDT-C材料力学多功能实验台2. XL2118A/B应力&应变综合参数测试仪3.BLK-1/1t拉压力传感器三、弯曲梁简图：图3-1已知: 、、、、在梁的纯弯曲段内（或）截面处粘贴五片电阻片，即、、、、。
贴在中性层处，实验时依次测出1、2、3、4、5点的应变，计算出应力。
四、测量电桥原理构件的应变值一般均很小，所以，应变片电阻变化率也很小，需用专门仪器进行测量，测量应变片的电阻变化率的仪器称为电阻应变仪，其测量电路为惠斯顿电桥，如图所示。
如图所示，电桥四个桥臂的电阻分别为、、和，在、端接电源，、端为输出端。
设、间的电压降为则经流电阻、的电流分别为，、，所以、两端的电压降分别为，所以、端的输出电压为当电桥输出电压时，称为电桥平衡。
故电桥平衡条件为或设电桥在接上电阻、、和时处于平衡状态，即满足平衡条件。
当上述电阻分别改变、、和时略去高阶微量后可得（当时）上式代表电桥的输出电压与各臂电阻改变量的一般关系。
在进行电测实验时，有时将粘贴在构件上的四个相同规格的应变片同时接入测量电桥，当构件受力后，设上述应变片感受到的应变分别为、、、相应的电阻改变量分别为、、和，应变仪的读数为以上为全桥测量的读数，如果是半桥测量，则读数为所谓半桥测量是将应变片和放入仪器内部，和测量片接入电桥，接入、和、组成半桥测量五、理论和实验计算理论计算、、?、、实验值计算：图3-3。
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实验三 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． YJ-31型静态电阻应变仪。
3．游标卡尺。
三、 实验原理
如图3-1所示，求纯弯曲梁上某一截面上各点的应力。
其中
y 1=0（中性层）;y 2=10;y 3=10;y 4=15;y 5=15;y 6=20;y 7=20(单位： mm)
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#
，离中性层的距离在图中已标出，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。
材料力学中还假设梁的纯弯曲段是单向应力状态，为此在梁的上或下表面粘贴8#
应变片，可测得8ε，根据
μ=εε纵
横，式中μ—梁材料的泊松比。
可由
纵
横εε计算得到μ',当μ近似等于μ'时,则证明梁在弯曲时是近似于单向应力状态
的。
即梁的纵向纤维间无挤压的假设成立。
四、 实验步骤
1．用游标卡尺测量尺寸，将梁放在实验台的两个支点上，用钢尺量梁的支点至力点的距离d 。
2．将各点的应变片和温度补偿片以半桥的形式接入YJ-31 型静态数字应变仪。
被测应变片接在AB 上，补偿片接在BC 上。
1．仪器操作步骤：
根据选择的仪器型号见电阻应变仪介绍。
1） 用半桥单臂接法，接入被测试件的导线，Y 1~Y 7，被测试件导线接A 1~A 7、B 1~B 7补偿片接B 1~B 7、C 1~C 7。
图3-1 纯弯曲梁布片图
被测点 6 4 2 1 3 5 7
接线端子 1 2 3 4 5 6 7
2）分别调（1~7点）电阻平衡。
面板显示为0000（每次转换一个测量点，必须稳定2分钟后再调平衡或读出测量值）。
3）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 读出应变值
1.5 kN 读出应变值
2.0 kN 读出应变值
2.5 kN 读出应变值
4）实验结束。
卸载，仪器恢复原状。
五、数据记录和计算
理论计算：
I y
M
=
σ
实验计算：ε
=
σE E=216GPa
将试样尺寸及记录所得数据填入表3-1。
表3-1 试样尺寸及数据记录
六、实验报告要求
1．简述实验名称、目的、设备和实验步骤。
2．绘出如表3-1所列出弯曲正应力测量实验记录表，并绘出全部测点的应力实验值与理论值的图形，以示比较。
七、思考题
1．分析试验误差产生的原因。
2．比较应变片6#和7#（或应变片4#和5#）的应变值，可得到什么结论？ 3．本实验中对应变片的栅长有无要求？为什么？
4．实验中弯曲正应力大小是否受材料弹性模量E 的影响。
二、YJ －31型静态电阻应变仪
仪器是按K =2设计的当使用的应变片K 值不为2时，必须在测量前进行校正，校正方法：根据应变片的K 值，查表3-1，再根据表内K 值所对应的标定值，调节灵敏度电位器。
如：当应变片K =2.1时，查表3-1，K =2.1时标定值为9524，调好后此时K 值已经校准，在实测中，所显示的数据不必再进行K 值修正。
0
210000K x ⨯
=ε
操作说明
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（内部已调好）。
7） 将“本机、切换”开关置“切换”状态。
8） 进行多点测量时将被测量应变片分别与对应的A 、B 、C 接线柱相连，而主机的 A 、B 、C 接线柱上的标准电阻去掉。
9） 多点测量：切换开关按次序所有点的平衡都调节在0000或-0000值上。
10） 测量值记录：采用逐点测量逐点记录方式。