电测基础及叠梁综合实验
叠梁纯弯曲正应力的理论与实验分析
Ｓ ｒ ｓ ｆＳｔ ｃ ｅ ａ ｓ ｔ ｅ ｓ ０ ａ ｋ ｄ Ｂｅ ｍ
Ｔ Ｎ ａ —ｕ ，Ｚ Ｕ Ｆ ｎ —ａ，Ｌ ｉ ｉｇ Ｕ Ｊ ｇｊ ｇ Ａ Ｇ Ｆ ｎｈ ａ Ｈ ａｇｃｉ Ｉ — ｎ ，Ｌ ｉ －ｎ Ｘ ｐ ｎ ｉ
（ ｏｌ ｅｏ ｉｉＥ ｇｎｅｉｇ ｕ ａ ｎｖｒｔ ｏ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｚ ｕｈ ｕ １ ０ ８ ｈｎ ） Ｃ ｌ ｇ ｆＣｖｌ ｎｉｅｒ ，Ｈ ｎｎＵ ｉ ｓｙ ｆ ｃｎｌ ｙ ｈ ｚｏ ４ ２０ ，Ｃ ｉａ ｅ ｎ ｅ ｉ Ｔ ｏ
ｉｆ ｓ ｐ ａ ｅ Ｃ Ｏ Ｓ—ｓ ｃｉ ｎ ａ ｓ ｍｐｉ ｎ ｓ ｅ ｌｎ ＲＳ ｉ ｅ ｔ ｓｕ ｔ ． ｏ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ：ｓａ ｋ ｄ ｂ ａ ； ｐ ｒ ｅ ￣ｎ ； ｎ ｒ ｌｓｒ ｓ ； ｎ ｕｒ ｘｓ ｙ ｗｏ ｄ ｔｃ ｅ ｍ ｅ ｕｅ ｂ ｎ ｇ ｏｍａ ｔｅ ｓ ｅ ｔａ ａ ｉ ｌ
１ 引 言
在材料力学的实验教学中 ，为验证梁在对称弯
曲时 ，横 截 面上 各点 处 的纵 向线 应 力 理 论 公 式 的 建 立 卜
２ １ 截 面 中性 轴 位 置的确 定 ． 如 图 ｌ所 示 ，一 叠 梁 由两 种 不 同材料 粘 合在 一 起 ，在 弯 曲变 形过 程 中无 相 对错 动 ，则叠 梁 横截 面 可 视作 整 体 。 上 梁 的弹 性 模 量 为 ，下 梁 的 弹 性 模量 为 Ｅ ，且 Ｅ ＜Ｅ ，两 种 材 料 的横 截 面 尺 寸 相 ： 。 ：
材料力学电测实验部分
实验装置简介
a =
L =
量测高度h，宽度b，跨度L，支点到测试截面距离a等原始数据。
横截面上应力的分布理论分析基础
在平面弯曲条件下，矩形梁任一截面上的应力沿高度的变化：
图示分布规律
M
x
L / 2
PL/4
M-x弯距图
布片图
应力分布图
应力状态
-σ
+σ
σ
σ
-σ
-σ弯曲正应力公式： Nhomakorabea虎克定律：
实验报告要求
实验名称，实验日期，实验成员姓名及学号; 实验目的; 实验设备及装置简图：应注明所用机、仪器的名称、 型号、精度、量程等，并画出实验装置简图; 实验原理简述; 实验内容及步骤; 原始实验数据：包括所用材料的力学性能指标，如： 材料名称及牌号、弹性模量E。机、仪器的量 程，加载速度、应变仪的灵敏系数、电阻片的 灵敏系数、试样的几何尺寸等; 实验数据的处理：实验数据应列表和以曲线形式给 出，注明测量单位，给出最终实验结果。对结 果应定性分析实验误差，分析主要误差来源;
实验结果的讨论：应将实验中所观测到的主要现象、实 验结果进行总结归纳；并运用基本理论，分析实验 中观测到的实验现象，以便巩固和加深材料力学的 基本理论与概念; 在报告中可以表达对实验的体会及对实验的意见； 一周后交报告。
对于本次实验根据各点应变值，计算最大应变点的 应力，并画出该截面的理论和实验的应力分布 曲线。要求取两遍地有效数据作为原始实验数 据，两遍数据的不重复性不大于5%； 误差分析及讨论。
被测构件
电阻片
电 量
光、电、机械 传感器
测量仪器
数据采集与处理
测 量 值
力学参量
机械参量
2.梁弯曲电测实验
数据记录参考表
载荷(N)
第一测点 读数 增量 读数 增量
测点应变值(u ε )
第二测点 读数 增 量 第三测点 读数 增量 第四测点 测点 读数 第五测点 读数 增量
平均值
平均值
平均值
平均值
平均值
平均值
但是，温度将影响测量精度， 但是，温度将影响测量精度， 所以，R2 改为不受力的应变片， 所以， 改为不受力的应变片， 进行温度补偿，提高测量精度。 进行温度补偿，提高测量精度。
工作应变片 R1
温度补偿片
B
R2
A
R4
UBD
R3
C
固定电阻 D
在仪器内） （在仪器内）
1/4桥接法 进行。 本次实验按 1/4桥接法 进行。
如果电阻变化，打破电桥平衡， 如果电阻变化，打破电桥平衡，则 R1
B
R2
U ∆R ∆R2 ∆R3 ∆R4 ∆UBD = ( 1 − + − ) 4 R R2 R3 R4 1
为阻值相同的应变片， 若R1R2R3R4为阻值相同的应变片，受力前 电桥平衡；受力后打破电桥平衡。 电桥平衡；受力后打破电桥平衡。
M
Fa
+ x
四、实验步骤
1、按1/4桥接法将各电阻应变片接入电阻应变仪中； 1/4桥接法将各电阻应变片接入电阻应变仪中； 桥接法将各电阻应变片接入电阻应变仪中 对电阻应变仪进行程序设置 并调电桥平衡； 设置， 2、对电阻应变仪进行程序设置，并调电桥平衡； 3、对梁进行加载； 进行加载 加载； 、 通过电阻应变仪记录应变值； 电阻应变仪记录应变值 4、通过电阻应变仪记录应变值； 卸载。 5、卸载。 实验报告要求 截面上的弯曲正应力 弯曲正应力， 1、计算梁在m-m 截面上的弯曲正应力， 计算梁在 截面上的应变分布图 应变分布图； 绘出梁在m-m 截面上的应变分布图； 绘出梁在 2、进行问题讨论，包括误差分析。 。 进行问题讨论，包括误差分析。 实验报告提交时间：全部实验结束后一周内， 实验报告提交时间：全部实验结束后一周内，由各班班长或 学习委员统一收齐，交到A区七教 区七教7117室（或值班室）。 学习委员统一收齐，交到 区七教 室 或值班室）。
叠梁实验
一．实验目的 1.测定矩形截面叠粱在纯弯曲及横力弯曲时的正应力分布，与理论值比较，讨论 弯曲正应力公式在叠粱应用中的正确性，考察其应力分布的规律。 2.进一步熟悉电测法及电阻应变仪的使用。 3.本实验采取开放形式，所涉及的实验内容有一定难度。对于梁的弯曲问题，有 一定的综合性。要求学生自行设计实验方案，与理论知识结合，自行寻找实验结 果所能说明及解决的问题，使综合知识及能力有所提高。
四．理论分析 1.叠粱（铝合金+Q235 钢）应力分布。
P
a/
铝
2
钢
P
Q
/
2
M
P /a 2①
②
P / 2
几何方程： 1 1 ， 1 2
M1 M2 E1I1 E2 I2
平衡方程 M1 M2 M
2.叠粱（Q235 钢）应变片 18 个，应变花 3 个。
P/
1
P/ 2
2
2
1 a
Q 纯弯曲
P
M
2 a 横力弯曲
(29) 45
1 E (45
-45 )
1 ( E
())
1+ E
(30) 0
0
五．实验结果
(31) -45
1 E
(-45
45 )
1 ( E
)
1+ E
1.对于钢铝梁：
铝(K=2.07 . E=70GPa.尺寸：650mm x 20mm x 20mm.)
钢（K=2.07 E=206GPa 尺寸：650mm x 30mm x20mm）
I 铝=1.33X10^(-8)
I 钢=4.5X10^（-8）;
钢
M钢
y1 I钢
组合叠梁实验报告
一、实验目的1. 理解组合叠梁的结构特点及受力情况。
2. 学习组合叠梁的受力分析和计算方法。
3. 掌握组合叠梁的实验操作技能。
4. 分析组合叠梁的破坏形式及影响因素。
二、实验原理组合叠梁是由两根或两根以上的梁叠合而成的结构，广泛应用于桥梁、船舶、建筑等领域。
实验中，通过模拟组合叠梁的受力情况，分析其受力特点和破坏形式。
三、实验设备与材料1. 实验台：用于安装和固定组合叠梁。
2. 加载装置：用于施加荷载。
3. 传感器：用于测量组合叠梁的变形和受力。
4. 组合叠梁：由两根梁叠合而成，尺寸为：长200mm，宽50mm，高50mm。
5. 拉伸试验机：用于施加轴向荷载。
四、实验步骤1. 将组合叠梁安装在实验台上，确保其水平稳定。
2. 使用加载装置对组合叠梁施加轴向荷载，逐步增加荷载，直至达到预定值。
3. 同时，使用传感器测量组合叠梁的变形和受力。
4. 记录荷载、变形和受力数据。
5. 分析组合叠梁的受力特点和破坏形式。
五、实验结果与分析1. 实验数据| 荷载（kN） | 变形（mm） | 受力（N） || ---------- | ---------- | ---------- || 0 | 0 | 0 || 10 | 0.2 | 1000 || 20 | 0.4 | 2000 || 30 | 0.6 | 3000 || 40 | 1.0 | 4000 || 50 | 1.5 | 5000 || 60 | 2.0 | 6000 || 70 | 2.5 | 7000 || 80 | 3.0 | 8000 || 90 | 3.5 | 9000 || 100 | 4.0 | 10000 |2. 分析（1）组合叠梁在轴向荷载作用下，其变形和受力呈线性关系。
（2）组合叠梁的破坏形式主要为弯曲破坏，即当荷载达到一定值时，组合叠梁的某一截面发生弯曲，导致整体破坏。
（3）组合叠梁的破坏荷载与梁的尺寸、材料及受力状态有关。
六、结论1. 组合叠梁在轴向荷载作用下，其变形和受力呈线性关系。
基本电参数测量与叠加定理实验
基本电参数测量与叠加定理实验一、实验目的：1.了解基本电参数的测量方法；2.掌握使用示波器和电压表进行电压、电流、电阻的测量；3.理解电流、电压、电阻的线性关系；4.验证叠加定理在直流电路中的适用性。
二、实验器材：1.直流电源；2.示波器；3.电压表；4.电流表；5.电阻箱；6.导线；7.电阻器。
三、实验原理：1.电流测量：电流是指电荷的流动，其单位是安培（A）。
通常使用电流表来测量电流，将电流表连接到电路中所要测量的位置即可得到电流的数值。
2.电压测量：电压是指电流在电路中的电压差，其单位是伏特（V）。
通常使用电压表来测量电压，将电压表连接到电路中所要测量的位置即可得到电压的数值。
3.电阻测量：电阻是指电路中抵抗电流流动的程度，其单位是欧姆（Ω）。
通常使用电阻箱来调节电阻的大小，并使用电压表和电流表来测量电压和电流，通过欧姆定律（U=IR）计算电阻的数值。
4.叠加定理：叠加定理是指对于一个由多个独立电源构成的线性电路，其电压和电流等效于各个独立电源作用下的电压和电流的矢量和。
在直流电路中，叠加定理可以应用。
四、实验步骤：1.电流测量：（1）连接电路：将直流电源连接到电路中，再将电流表连接到待测的电路中，注意连接的方向正确。
（2）测量电流：打开电路，记录电流表的示数。
2.电压测量：（1）连接电路：将待测的电路连接到直流电源上，再将示波器和电压表连接到待测的电路中。
（2）调节示波器和电压表：调节示波器的时间基和电压增益，使波形在示波器屏幕上显示出来，同时调节电压表的量程。
（3）测量电压：记录示波器和电压表的示数。
3.电阻测量：（1）连接电路：使用电阻箱连接待测的电路，将电阻箱的电阻值设定为待测电阻的初始值。
（2）测量电压和电流：连接电压表和电流表到待测的电路中，记录电压表和电流表的示数。
（3）改变电阻值：逐步改变电阻箱的电阻值，记录电压表和电流表的示数。
五、实验结果与数据处理：1.电流测量的结果；2.电压测量的结果；3.电阻测量的结果；4.根据测量的数据计算电压、电流、电阻之间的关系是否符合线性关系。
重庆大学 电测基础和梁综合实验
D
E
b. 半桥测量，将相邻两桥臂AB、BC接应变片，则电桥 的输出电压为： E R R EK 1 2 U DB 1 2 R 4 1 R2 4 c. 全桥测量，四个桥臂都接应变片，则电桥的输出电压为： R R EK E R R U DB 1 2 3 4 1 2 3 4 4 R1 R2 R3 R4 4
梁的弯曲实验
电测基础和梁综合实验
（综合性实验）
重庆大学力学实验教学中心
1
电测基础和梁综合实验
一、实验目的
1、了解电测法基本原理和方法。 2、用电测法测定纯弯梁的应变值。 3、计算梁的弯曲正应力；计算梁的弹性模量E和泊松比 。 4、通过实验和理论分析，了解应变和应力分布规律，画出 应力分布图。
二、实验仪器及装置
U DB
E R R2 R3 R4 ( 1 ) 4 R1 R2 R3 R4
A
R4
UDB
R3
C
当K相同时，上式为：
D
U DB
EK ( 1 2 3 4 ) 4
E
4
电测基础和梁综合实验
U DB
EK ( 1 2 3 4 ) 4
i理 i实 100% i理
可用第1测点的实验数据计算：
（也可用其它测点计算）
E
1理
1
3. 计算泊松比 ：
可用第5和第6测点的实验数据计算：
（也可用第1和第7测点计算）
6
5
7
电测基础和梁综合实验
附：实验数据记录参考表
载荷F N
读数
1000 2000 3000 4000 5000
实验四、叠梁、复合梁正应力分布规律实验
实验四、叠梁、复合梁正应力分布规律实验一、实验目的1．用电测法测定叠梁、复合梁在纯弯曲受力状态下，沿其横截面高度的正应变（正应力）分布规律；2．推导叠梁、复合梁的正应力计算公式。
二、实验仪器和设备1．纯弯曲梁实验装置一台（纯弯曲梁换成叠梁或复合梁）；2．YJ-4501A静态数字电阻应变仪一台；三、实验原理和方法叠梁、复合梁实验装置与纯弯曲梁实验装置相同，只是将纯弯曲梁换成叠梁或复合梁，叠梁和复合梁所用材料分别为铝梁和钢梁，其弹性模量分别为E=70GN/m2和E=210GN/m2。
叠梁、复合梁受力状态和应变片粘贴位置如图1所示，共12个应变片。
叠梁、复合梁受力简图如图2所示，由材料力学可知叠梁横截面弯矩：M=M 1+M 222112221111Z Z Z Z I E I E MI E MI E M+===ρI Z1为叠梁1截面对Z 1轴的惯性距；I Z2为叠梁2截面对Z 2轴的惯性距。
因此，可得到叠梁Ⅰ和叠梁Ⅱ正应力计算公式分别为2211111111Z Z I E I E Y M E Y E +==ρσ2211222222Z Z I E I E Y M E Y E +==ρσ式中Y 1——叠梁Ⅰ上测点距Z 1轴的距离；Y 2——叠梁Ⅱ上测点距Z 2轴的距离。
复合梁 设： E 2 / E 1 = n22111Z Z I E I E M+=ρI Z1为梁1截面对中性Z 轴的惯性距； I Z2为梁2截面对中性Z 轴的惯性距。
中性轴位置的偏移量为： )1(2)1(+-=n n h e因此，可得到复合梁Ⅰ和复合梁Ⅱ正应力计算公式分别为2211111Z Z I E I E MY E Y E +==ρσ2211222Z Z I E I E MY E YE +==ρσ在叠梁或复合梁的纯弯曲段内，沿叠梁或复合梁的横截面高度已粘贴一组应变片，见图1。
当梁受载后，可由应变仪测得每片应变片的应变，即得到实测的沿叠梁或复合梁横截面高度的应变分布规律，由单向应力状态的虎克定律公式εσE =，可求出应力实验值。
组合梁应力分析实验1
组合梁应力分析实验一、实验目的1.用电测法测定两根组合后的梁的应力分布规律，从而为理论计算模型的建立提供实验依据。
2.通过实验和理论分析，了解不同材料、不同组合形式以及不同约束条件对组合梁的应立及应力分布规律的影响。
3.学会利用实验测量结果分析和分离组合梁内力的方法二、实验背景与基本原理梁在受到力的作用发生弯曲时，横截面上的应力分布是上下表面大、中间小，材料的利用率很不合理，因此提出以下改进：1)改变截面的形状，如工字钢、槽钢、方钢等；2)多层复合与叠加，中间选用强度低的材料，上下表面则选用强度高的材料，如三合板等或组合梁。
工程中实际的梁往往是由两根以上的梁组合而成的，本试验选择了截面尺寸相同的两根矩形梁按下述三种方式进行组合：相同材料的两个梁上下叠放，不同材料的两个梁上下叠放，相同材料的两个梁上下叠放，同时在左右打入楔块。
通过实验分析和比较多种约束下叠梁的应力应变分布规律或对内力作用等影响效果以及判断他们的承载能力大小，找出它们的共同点和不同点，从而全面讨论材料类型、结构形式、约束形式等变化对截面应力应变分布规律的影响，为建立理论计算模型提供实验依据。
三、实验装置与仪器设置1.叠梁如图1所示，一种是材料相同的钢-钢组合而成的叠梁，另一种是不同材料的钢-铝组合而成的叠梁。
2.楔块两如图2所示，在距梁两端约50mm处用钢制楔块压入上下两的切槽内，楔块左右端面与梁为过盈配合，楔块上下表面与梁留有间隙。
3.焊接量与梁的梁断面完全焊死。
4.加载设备：WDW3020型电子万能试验机。
5.应变测量仪器：YE2539高速静态应变仪。
6.量具：游标卡尺、钢板尺。
四、实验步骤1.实验时每个小组测试一种梁的数据，组桥方式为单臂测量。
2.记录另外两种粮的数据。
3.实验完毕后，通过对三种梁实验数据的分析和比较，找出测试数据的差别，并弄清出以下问题：五、理论计算1.叠梁假定两梁接触面无摩擦力，可以相对自由滑动。
上梁在外力及下梁给与的反力作用下的弯曲；下梁则有上梁传递的作用力及支座反力的作用下弯曲。
叠梁应力分析实验
组合梁弯曲的应力分析实验一、 实验目的1. 用电测法测定两种不同形式的组合梁横截面上的应变、应力分布规律。
2. 观察正应力与弯矩的线性关系。
3. 通过实验和理论分析深化对弯曲变形理论的理解，建立力学计算模型的思维方法。
二、 实验设备1. 静态电阻应变仪 (型号：DH3818)2. 材料力学多功能实验台 (型号：BZ8001)3. 贴有电阻应变片的矩形截面组合梁（钢-铝组合梁、钢-钢组合梁）（钢-铝组合梁的上半部为Q235钢，弹性模量GPa E 200=，下半部为铝合金，弹性模量GPa E 71=）（钢-钢组合梁的上半部为Q235钢，弹性模量GPa E 200=，下半部为45号钢，弹性模量GPa E 210=） 4. 游标卡尺三、 实验原理与方法实验装置及测试方法和纯弯梁的正应力实验基本相同。
为了更好地进行分析和比较，我们采用两种组合梁（即钢－铝组合梁，钢－钢组合梁）并且这两种组合梁的几何尺寸和受力情况相同。
组合梁的受力情况以及各电阻应变片的位置如下图。
(a)组合梁受力简图(b)横截面及贴片示意图实验装置示意图1. 钢－铝组合梁：当两个同样大小的力F 分别作用在组合梁上B 、C 点时，由梁的内力分析知道，BC段上剪力为零，而弯矩Fa M =，因此组合梁的BC 段发生纯弯曲。
根据单向受力假设，梁横截面上各点均处于单向应力状态，应用轴向拉伸时的胡克定律，即可通过测定的各点应变，计算出相应的实验应力。
A D8实验采用增量法，各点的实测应力增量表达式为：i i E 实实εσ∆=∆式中：i 为测量点，i ＝1、2、3、4、5、6、7、8i 实ε∆为各点的实测应变平均增量 i 实σ∆为各点的实测应力平均增量组合梁变形示意图对组合梁进行理论分析：假设两根梁之间相互密合无摩擦，变形后仍紧密叠合，该组合梁在弯曲后有两个中性层，由于所研究问题符合小变形理论，可以认为两根梁的曲率半径基本相等。
设钢梁的弹性模量为钢E ，所承受的弯矩钢M ；铝梁的弹性模量为铝E ，所承受的弯矩为铝M ，则M M M =+铝钢因此：组合梁中钢梁和铝梁的正应力计算公式分别为：11My E E E I y M ⨯I +I ==铝铝钢钢钢钢钢钢σ 22My E E E I yM ⨯I +I ==铝铝钢钢铝铝铝铝σ 式中：钢I －组合梁中钢梁对其中性轴的惯性距； 铝I －组合梁中铝梁对其中性轴的惯性距； 1y －钢梁上测点到其中性层的距离； 2y －铝梁上测点到其中性层的距离；2. 钢－钢组合梁：钢－钢组合梁的原理可参加钢－铝组合梁，建议同学们自行推导其理论计算公式。
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贴在梁上受力处） 贴在不受力处） （贴在梁上受力处） （贴在不受力处）
工作应变片 R1
温度补偿片
B
R2
A
R4
UBD
R3
C
固定电阻 D
A
R4
UBD
R3
C
∆i R 将 = K i (i =12,3 4)代 上 ， ε , , 入 式 得 R i U ∆ BD = K(ε1 −ε2 +ε3 −ε4) U 4
D U
电桥
5
电测基础和叠梁综合实验
③ 电桥接法 全桥接法：四个电阻均为应变片。 全桥接法：四个电阻均为应变片。 半桥接法： 为应变片， 半桥接法：R1、R2 为应变片， R3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱR4为固定电阻。 为固定电阻。 1/4桥接法：R1 为工作应变片， 1/4桥接法： 为工作应变片， 桥接法 其他为固定电阻。 其他为固定电阻。
在仪器内） （在仪器内）
1/4桥接法 进行。 本次实验按 1/4桥接法 进行。
U
6
电测基础和叠梁综合实验
2.梁弯曲实验装置(纯弯曲) 2.梁弯曲实验装置(纯弯曲) 梁弯曲实验装置
①单梁弯曲实验装置及正应力计算
b h a
F
m
4 3 2 1
F
a
z
m
M• y σ理 = Iz
y
FQ
F
+ −
F
材料： 材料：65Mn a = 100 mm b = 40 mm h = 24 mm 弹性模量E 弹性模量 = 200 GPa
电阻应变片
电阻
电阻应变仪
应变读数
∆ R ∆ l =K =K ε R l
① 电阻应变片
电阻丝(丝栅) 电阻丝(丝栅) 引出线
F
基底 R
F
K --
应变片的灵敏系数 构件的应变（拉应变 构件的应变（ 为正，压应变为负） 为正，压应变为负）
4
ε-
电测基础和叠梁综合实验
② 电阻应变仪 利用电桥平衡原理测量应变片的电阻变化量， 利用电桥平衡原理测量应变片的电阻变化量，并自动转化为 应变读数值。 应变读数值。 B 0，电桥平衡。 当 R1R3 = R2R4 时,UBD = 0，电桥平衡。
增量
9
3.梁的应变片布置和应变仪接线示意图 梁的应变片布置和应变仪接线示意图
工作应变片
R1
B
UD UBD B
R2
A
4 3 2 1
C
R3
温度补偿片 公共） （公共）
R4
固定电阻
D
导 线 接 线 端
B A B C D
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
设置/退出 选择 位移 修改 设置 退出 平衡 自动 手动 读取
y
13
σ实m = Eεm ax ax
电测基础和叠梁综合实验
U ∆ BD = K(ε1 −ε2 +ε3 −ε4) U 4
B
R1 R2
结论
• 电桥输出电压的变化量与4个桥臂应变 电桥输出电压的变化量与4 片感应的构件应变之代数和成正比。 片感应的构件应变之代数和成正比。 • 桥臂1、3取正，桥臂2、4取负。 桥臂1 取正，桥臂2 取负。 • 应变片感应的拉应变为正，压应变为负。 应变片感应的拉应变为正，压应变为负。 • 通过桥臂正负特性和拉、压应变的组合 通过桥臂正负特性和拉、 可增大电桥的输出电压，提高灵敏度。 可增大电桥的输出电压，提高灵敏度。
按键
10
电测基础和叠梁综合实验
四、实验步骤
1、将梁弯曲实验装置正确安装在电子万能试验机上； 将梁弯曲实验装置正确安装在电子万能试验机上； 1/4桥接法将各电阻应变片接入电阻应变仪中 桥接法将各电阻应变片接入电阻应变仪中； 2、按1/4桥接法将各电阻应变片接入电阻应变仪中； 对电阻应变仪进行程序设置 并调电桥平衡； 设置， 3、对电阻应变仪进行程序设置，并调电桥平衡； 4、用电子万能试验机对梁进行加载； 加载； 、用电子万能试验机对梁进行加载 通过电阻应变仪记录应变值。 电阻应变仪记录应变值 5、通过电阻应变仪记录应变值。 实验报告要求 截面上的弯曲正应力 弯曲正应力， 1、计算单梁和双叠梁在m-m 截面上的弯曲正应力， 计算单梁和双叠梁在 截面上的应变分布图 应变分布图； 绘出单梁和双叠梁在m-m 截面上的应变分布图； 绘出单梁和双叠梁在 2、进行问题讨论，包括误差分析。 。 进行问题讨论，包括误差分析。 实验报告提交时间：全部实验结束后第 天 实验报告提交时间：全部实验结束后第7天，由学习委员 统一收齐，交到虎溪综合楼111室（到101找物管开门）。 找物管开门）。 统一收齐，交到虎溪综合楼 室 找物管开门
1
y
8
σ实 = Eε
电测基础和叠梁综合实验
数据记录参考表
载荷（ ） 载荷（N）
读取
1000 2000 3000 4000 5000
平均值 平均值 平均值 平均值 平均值
测点应变值（ 测点应变值（ µε ）
第1测点 测点 读数 增量 第2测点 测点 读数 增量 第3测点 测点 读数 增量 第4测点 测点 读数 增量
如果电阻变化，打破电桥平衡， 如果电阻变化，打破电桥平衡，则 R1 R2
R U ∆1 ∆ 2 ∆3 ∆ 4 R R R ∆ BD = ( U − + − ) 4 R R R R 1 2 3 4
为阻值相同的应变片， 若R1R2R3R4为阻值相同的应变片，受力前 电桥平衡；受力后打破电桥平衡。 电桥平衡；受力后打破电桥平衡。
二、实验仪器及装置
1、静态数字电阻应变仪。 静态数字电阻应变仪。 2、电子万能试验机。 电子万能试验机。 3、弯曲试验装置。 弯曲试验装置。
3
电测基础和叠梁综合实验
三、实验原理 1.电测法基本原理 1.电测法基本原理
将机械量转换为电量并进行测量的实验方法。 将机械量转换为电量并进行测量的实验方法。 应变
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电测基础和叠梁综合实验
2.梁弯曲实验装置(横力弯曲) 2.梁弯曲实验装置(横力弯曲) 梁弯曲实验装置
①单梁弯曲实验装置及最大正应力计算 F
b h l
z y
a
m a m
σ理m ax
M• y = Iz
FQ
F/2
+ −
材料： 材料：低碳钢 a = 120 mm b = h = 24 mm l = 10 mm 弹性模量E 弹性模量 = 200 GPa
σ实 = Eε
x
σ理 −σ实 ×10 % 0 δ= σ理
Fa
M
+ x
7
电测基础和叠梁综合实验
②双叠梁弯曲实验装置及最大正应力计算 双叠梁弯曲实验装置及最大正应力计算 最大正
F
a
m
8 7 6 5
F
a
b
2h
z
4 3 2
m
材料： 材料：65Mn a = 100 mm b = 40 mm h = 24 mm 弹性模量E 弹性模量 = 200 GPa
梁的弯曲实验
工程力学第二次实验
电测基础和叠梁综合实验
（综合性实验） 综合性实验）
重庆大学力学实验教学中心
1
2
电测基础和叠梁综合实验
一、实验目的 、
1、了解电测法基本原理和电阻应变仪的使用方法。 了解电测法基本原理和电阻应变仪的使用方法。 2、测定矩形截面梁在纯弯时的应变值（某指定截面）， 测定矩形截面梁在纯弯时的应变值（某指定截面）， 掌握1/4桥组桥方式。 1/4桥组桥方式 掌握1/4桥组桥方式。 3、计算矩形截面梁在纯弯条件下指定截面的应力值，并与理 计算矩形截面梁在纯弯条件下指定截面的应力值， 论值进行比较，绘出该截面上的应变分布图。 论值进行比较，绘出该截面上的应变分布图。
σ实max = Eεmax
x
F/2
M
F(a-l)/2
δ=
x
+
σ理 −σ实 ×100% σ理
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电测基础和叠梁综合实验
②双叠梁弯曲实验装置及最大正应力计算 双叠梁弯曲实验装置及最大正应力计算 最大正
F
a
l
m
8 7 6 5 4 3 2 1
b a
2h
z
m
材料： 材料：低碳钢 a = 120 mm b = h = 24 mm l = 10 mm 弹性模量E 弹性模量 = 200 GPa
A
R4
UBD
R3
C
D U 电桥
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