梁的弯曲正应力实验原理
梁的弯曲正应力实验报告
梁的弯曲正应力实验报告梁的弯曲正应力实验报告引言：弯曲是一种常见的力学现象，广泛应用于工程和建筑领域。
梁是一种常见的结构，在受到外力作用时会发生弯曲变形。
为了研究梁的弯曲行为，本实验通过对梁进行弯曲试验，测量梁上的正应力分布，以便了解梁的强度和稳定性。
实验目的：1. 通过实验测量梁上的正应力分布，了解梁的弯曲行为；2. 分析梁的弯曲现象对梁的强度和稳定性的影响；3. 探究不同材料和截面形状对梁的弯曲正应力分布的影响。
实验原理：当一根梁受到外力作用时，梁会发生弯曲变形。
在梁的顶部和底部，会出现正应力和负应力。
本实验主要关注梁上的正应力分布。
根据梁的弯曲理论，梁上的正应力与梁的截面形状、材料性质、外力大小和位置等因素有关。
实验装置和步骤：实验装置包括一根长梁、测力计、测量仪器等。
具体步骤如下：1. 将长梁固定在实验台上，确保梁的两端支持牢固；2. 在梁上设置几个不同位置的测力计，用于测量梁上的正应力；3. 施加外力于梁上，使其发生弯曲变形；4. 通过测力计测量梁上各位置的正应力，并记录数据；5. 根据实验数据，绘制梁上的正应力分布曲线。
实验结果与分析：根据实验数据，我们可以得出梁上的正应力分布曲线。
通常情况下，梁上的正应力分布呈现出一定的规律性。
在梁的顶部和底部，正应力较大，逐渐向中间递减，最终趋近于零。
这是因为在梁的顶部和底部，受力较大，产生了较大的正应力；而在梁的中间，受力相对较小，正应力逐渐减小。
实验中还可以观察到不同材料和截面形状对梁的弯曲正应力分布的影响。
例如，对比不同材料的梁，我们可以发现不同材料的梁上的正应力分布曲线有所差异。
这是因为不同材料的梁具有不同的弹性模量和抗弯强度，从而导致不同的正应力分布。
此外，梁的截面形状也对梁的弯曲正应力分布有影响。
例如，对比矩形截面和圆形截面的梁，我们可以发现矩形截面的梁上的正应力分布曲线相对均匀，而圆形截面的梁上的正应力分布曲线则呈现出较大的集中度。
弯曲正应力实验报告
浙江大学材料力学实验报告（实验项目：弯曲正应力）一、实验目的：1、初步掌握电测方法和多点测量技术。
；2、测定梁在纯弯和横力弯曲下的弯曲正应力及其分布规律。
二、设备及试样：1. 电子万能试验机或简易加载设备；2. 电阻应变仪及预调平衡箱；3. 进行截面钢梁。
三、实验原理和方法：1、载荷P 作用下，在梁的中部为纯弯曲，弯矩为1M=2Pa 。
在左右两端长为a 的部分内为横力弯曲，弯矩为11=()2M P a c -。
在梁的前后两个侧面上，沿梁的横截面高度，每隔4h贴上平行于轴线上的应变片。
温度补偿块要放置在横梁附近。
对第一个待测应变片联同温度补偿片按半桥接线。
测出载荷作用下各待测点的应变ε，由胡克定律知E σε=另一方面，由弯曲公式MyIσ=，又可算出各点应力的理论值。
于是可将实测值和理论值进行比较。
2、加载时分五级加载，0F =1000N ，F ∆=1000N ，max F =5000N ，缷载时进行检查，若应变差值基本相等，则可用于计算应力，否则检查原因进行复测(实验仪器中应变ε的单位是610-)。
3、实测应力计算时，采用1000F N ∆=时平均应变增量im ε∆计算应力，即i im E σε∆=∆ ,同一高度的两个取平均。
实测应力，理论应力精确到小数点后两位。
4、理论值计算中,公式中的31I=12bh ，计算相对误差时 -100%e σσσσ=⨯理测理，在梁的中性层内，因σ理=0，故只需计算绝对误差。
四、数据处理1、实验参数记录与计算：b=20mm, h=40mm, l=600mm, a=200mm, c=30mm, E=206GPa, P=1000N ∆, max P 5000N =, k=2.193-641I==0.1061012bh m ⨯ 2、填写弯曲正应力实验报告表格 (1)纯弯曲的中部实验数据记录(2)横力弯曲的两端实验数据记录五、实验总结与思考题：实验总结：1、在纯弯曲变形的理论中有两个假设，即(1)平面假设，(2)纵向纤维间无正应力。
等强度梁弯曲正应力实验3页
等强度梁弯曲正应力实验3页实验目的：通过等强度梁弯曲实验，掌握以下内容：1.测定梁在弯曲时的正应力和应变，并绘制应力-应变曲线。
2.计算梁的杨氏模量。
3.验证梁的材料是否服从胡克定律。
实验原理：等强度梁弯曲实验是将一根矩形截面梁，垂直于梁长轴心的平面上施加一个水平力，使其在弯曲的同时，统计梁的形变量，并根据力与形变量的关系计算出梁的杨氏模量。
具体来说，假设一根矩形截面梁在受到一个水平力F的作用下，在其长度为L处发生了弯曲，此时梁的下表面受到拉伸应力，上表面受到压缩应力。
根据梁的几何关系和应力-应变关系，我们可以得到以下公式：1. 弯曲应变：ε = δ /L其中，δ为梁的挠度，L为梁的长度。
其中，B为梁的宽度，h为梁的高度，σ为梁在弯曲时所受的最大应力。
3. 杨氏模量：E = σ/ε根据上述公式，我们可以通过测量梁的挠度和施加在梁上的力来计算出梁的应变和正应力，从而绘制出应力-应变曲线，并计算出梁的杨氏模量。
实验设备：1. 等强度梁弯曲实验台，包括调节臂和支撑架等部件。
2. 施力器和感应式位移传感器等测量设备。
3. 电子秤和计时器等辅助设备。
实验步骤：1. 用电子秤称量梁的质量，并记录下来。
2. 在实验台上调节调节臂和支撑架等部件，使梁能够自由弯曲，并用感应式位移传感器测量梁的挠度，记录下来。
3. 施加一个水平力F在梁上，测量由位移传感器记录的梁的挠度和电子秤测量的施加力F大小，记录下来。
4. 分别调整施加力F的大小，重复步骤3，直到获得足够数量的数据。
6. 根据应力-应变曲线，计算出梁的杨氏模量，并与理论值进行比较。
如果两个值接近，则说明梁的材料服从胡克定律；否则则说明存在一定的误差。
实验注意事项：1. 在实验过程中，应尽量避免对梁施加过大的力，以免造成梁的破坏。
2. 在记录数据时，应尽量保证精度和准确性，以免影响实验结果。
3. 实验结束后，应将设备归位并清理干净，以确保设备的正常使用。
实验结果分析：通过实验，我们可以清楚地了解梁的力学特性，掌握杨氏模量的测量方法，并检验材料是否服从胡克定律，为工程设计和材料应用提供依据。
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。
梁的弯曲正应力实验
梁的弯曲正应力实验梁的弯曲正应力实验概述梁的弯曲正应力实验是一种用于测试材料在受弯曲载荷作用下的变形和应力的实验。
该实验可以帮助工程师和科学家了解材料的性能和特性，以便更好地设计和制造各种产品。
实验原理当一根梁在两端受到垂直于其长度方向的载荷时，它会发生弯曲变形。
这种变形会导致梁内部产生正应力和剪切应力。
在弯曲过程中，梁上表面会发生拉伸，下表面会发生压缩，因此产生的正应力称为弯曲正应力。
根据材料的不同特性和几何形状，弯曲正应力可以通过不同的公式计算得出。
通常使用的公式包括：σ = M*y/I其中σ是弯曲正应力，M是载荷矩，y是距离中心轴线最远点的距离（也称为截面离心距），I是截面惯性矩。
实验装置进行梁的弯曲正应力实验需要使用一些特殊设备。
以下是常见的实验装置：1. 弯曲试验机弯曲试验机是用于施加载荷并记录变形的设备。
它通常由一个移动横梁和两个支架组成。
被测试的梁被放置在支架上，然后通过移动横梁施加载荷。
试验机可以记录载荷和变形数据，并计算出弯曲正应力。
2. 梁样品梁样品是进行实验的材料样本。
它们可以采用不同的几何形状和尺寸，以适应不同类型的实验。
通常使用的梁样品包括简支梁、固定端梁、自由端梁等。
3. 测量仪器测量仪器用于测量载荷和变形数据。
常见的测量仪器包括负荷传感器、位移传感器、应变计等。
实验步骤进行梁的弯曲正应力实验需要按照以下步骤进行：1. 准备工作首先需要准备好所有所需设备和材料，包括弯曲试验机、梁样品、测量仪器等。
2. 安装样品将所选样品安装在支架上，并根据需要调整其位置和方向。
3. 施加载荷使用弯曲试验机施加载荷，直到梁样品发生弯曲变形。
记录载荷和变形数据。
4. 计算弯曲正应力根据所选的公式计算出弯曲正应力。
将载荷和变形数据输入计算器或电脑程序中，即可得到结果。
5. 分析数据对实验结果进行分析，了解材料的性能和特性。
如果需要，可以进行多次实验以获取更准确的数据。
应用领域梁的弯曲正应力实验广泛应用于各个领域，如材料科学、土木工程、机械工程、航空航天等。
弯曲强度—纯弯曲梁横截面上的正应力(工程力学课件)
平面假设：变形前杆件的横截面变形后仍为平面。 中性轴——中性层与横截面的交线称为中性轴。
中性轴
中性轴
m
n
z
o
o
dA
mn
y
dx
MZ：横截面上的弯矩
y：到中性轴的距离
IZ：截面对中性轴的惯性矩
M
M
中性轴
例 图示简支梁受均布荷载q＝3.5kN/m作用，梁截面为矩形，b＝120mm，h＝180mm ，梁跨l＝3m。试计算跨中截面上a、b、c三点处的正应力。
aF
A
C
F
a
D
B
纯弯曲——梁受力弯曲后， 如其横截面上只有弯矩而无剪 力，这种弯曲称为纯弯曲。
F
F
mn
m、 变形后变成弧线，且凹边纤维缩短、 凸边纤维伸长。
2、变形前垂直于纵向线的横向线, 变形后仍为直线，且仍与弯曲了的 纵向线正交，但两条横向线间相对 转动了一个角度。
（2）计算梁跨中截面上的正应力
IZ
bh3 12
120mm (180mm)3 12
5832104 mm4
纯弯曲梁正应力实验
将所用仪器设备复原，数据经指导教师检查签字。
实验表格
数据 项目 梁的几何 尺寸
纯弯曲梁正应力实验数据表
结果
数据 结果
项目
宽度 b=20mm 高度 h=40mm 跨距 a=160mm
层的距离 y。 3．拟定加载方案。先选取适当的初载 P。，估算最大载荷 Pmax（σmax≤0。7σs），分 4~6
级加载。 4．根据加载方案，调整好实验加载装置。 5．按实验要求接线。调整好电阻应变仪，检查整个测试系统是否处于正常工作状态。 6 加载。用均匀慢速加载至初载荷 P。，记下各点电阻应变仪的初读数。然后逐级加载，
实验原理
实验可采用半桥单臂、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，依次求出各点 的应力增量
△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。
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
一点的正应力计算公式为
s = My Iz
式中 M 为弯矩； Iz 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，在弹性范围内，沿横截面高度正应力按线性规律变化，其最大应力产生在上、下 边缘，为
s弯截面模量。 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的侧面不同 高度，平行于轴线贴有 7 片电阻应变片，如图所示。其中 3# 片位于中性层处， 2# 、 4# 片分 别距中性层上、下 h／ 4 处。 1# 、 1‘#、 5# 、 5‘#片分别位于上下表面。此外，在梁的上表面 沿横向粘贴 0# 应变片。
叠合梁纯弯曲正应力开放性实验报告
工程力学提高型实验报告专业：班级：学号：姓名：江苏科技大学（张家港）/苏州理工学院船舶与建筑工程学院力学教研室2013.12实验一叠合梁的纯弯曲实验报告成员：日期：成绩：一、实验目的1．通过对两种材料固结而成的梁的应力测试，加深对纯弯曲梁平面假设的理解；2．观察复合梁和叠合梁正应力分布情况，了解如何组合梁合理；3．测定梁纯弯曲时横截面上正应力的分布规律，并与理论计算结果进行比较，验证弯曲正应力公式；4．进一步熟悉电测的操作方法。
二、实验设备1. 叠合梁应变计布片位置见下图3，有关截面尺寸均已标注于梁上。
2. WYS-1弯曲实验台架。
见图13. 程控静态数字应变仪，型号：YE2538。
4. 用联结螺栓连接的叠合梁，钢梁与铝梁叠合（钢梁置于下方）。
1.叠合梁2.定位板3.支座4.试验机架5.加载手轮6.拉杆7.加载横梁 8.测力仪 9.加载系统10.载荷传感器 11.加载压头图1 弯曲实验台架三、实验原理在实际结构中，由于工作需要，把单一的梁、板、柱等构件组合起来，形成另一种新的构件形式经常被采用。
实际中的叠合梁的工作状态是复杂多样的，为了便于在实验室进行实验，实验仅选择两根截面积相同的矩形梁，用电测法测定其应力分布规律，观察叠合梁与纯弯曲梁应力分布的异同点。
如图2所示的叠合梁，由两种不同材料黏合在一起，在弯曲变形过程中无相对错动，则叠合梁横截面可视作整体。
上梁的弹性模量为E 1，下梁的弹性模量为E 2，且E 1<E 2，两种材料的横截面积尺寸相同。
由于两种材料的弹性模量不同，则叠合梁在对称横向弯曲时，其中性轴的位置不在叠合梁截面的几何形心位置，会偏向弹性模量大的下梁，设上梁横截面底端距叠梁截面中性距离为e ，即为我们所要确定的叠梁中性轴位置。
图2 叠合梁模型x 大小的确定：叠合梁横截面可视作整体，由平面假设可知，叠合梁横截面上各点处的纵向线应变沿截面高度呈线性规律变化，任一点y 处的纵向线应变为ε=ρy(1) 式中，ρ为中性层的曲率半径。
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梁的弯曲正应力实验原理
引言
在工程领域中，对材料的弯曲性能进行测试是非常重要的。
梁的弯曲正应力实验是一种常见的测试方法，通过施加力矩在材料上产生弯曲，以获得材料的弯曲性能参数。
本文将详细介绍梁的弯曲正应力实验的原理、实验步骤和结果分析。
实验原理
梁的基本原理
梁是一种常见的结构，在工程中常用于承受载荷和支撑结构。
在梁的弯曲正应力实验中，我们关注的是材料在弯曲过程中的应力分布情况。
根据梁的基本原理，梁在受到力矩作用时，内部会产生正应力和剪应力。
正应力的计算
在梁的弯曲正应力实验中，我们主要关注梁的正应力。
正应力是垂直于横截面的应力分量，可以通过以下公式计算：
σ=M
I
⋅y
其中，σ代表正应力，M代表力矩，I代表横截面的惯性矩，y代表距离横截面中性轴的距离。
实验步骤
实验准备
1.准备梁样品，尺寸应符合实验要求。
2.准备力矩测量装置，确保测量准确性。
3.准备材料测试设备，如材料测试机等。
实验过程
1.在实验台上放置梁样品，并固定好。
2.将力矩测量装置连接到梁样品上，确保能够准确测量施加的力矩。
3.通过材料测试机施加力矩到梁样品上，并记录施加的力矩值。
4.根据实验要求，逐渐增加施加的力矩，记录相应的梁的弯曲变形情况。
5.当梁样品出现破裂或无法施加更大的力矩时停止实验。
6.记录最终的力矩值和梁的断裂情况。
数据处理
根据实验中记录的力矩值和梁的变形情况，可以计算出弯曲应力。
根据公式σ=
M
⋅y，对每个测量点进行计算，并绘制应力分布曲线。
根据实验结果，可以分析I
材料的强度和刚度等性能参数，并与设计要求进行对比。
结果分析
通过梁的弯曲正应力实验，我们可以获得材料的弯曲性能参数，并进一步分析材料的强度和刚度。
根据实验结果，我们可以评估材料在实际工程中的可靠性。
实验的结果和分析对于材料的选用和结构的设计都具有重要意义。
总结
梁的弯曲正应力实验是评估材料弯曲性能的重要方法。
通过施加力矩，在梁样品中产生弯曲，并计算出正应力分布。
通过实验结果和分析，我们可以评估材料的强度和刚度，并为工程设计提供依据。
在实际应用中，我们可以根据实验结果选择合适的材料和结构形式，以确保结构的安全可靠性。
参考文献
[1] 张三, 李四. 梁的弯曲正应力实验方法研究[J]. 实验力学, 20XX, XX(XX): XX-XX.。