實(shí)驗(yàn)五-直梁彎曲實(shí)驗(yàn)-實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)北京航空航天大學(xué)、材料力學(xué)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱： 學(xué)號(hào)姓名同組實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2010年12月1日試件編號(hào)試驗(yàn)機(jī)編號(hào)計(jì)算機(jī)編號(hào)應(yīng)變儀編號(hào)百分表編號(hào)成績實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：主樓南翼116室11111教師年 月 日實(shí)驗(yàn)五 直梁彎曲實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河秒姕y法測定純彎時(shí)梁橫截面上的正應(yīng)變分布規(guī)律，并與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。 用電測法測定三點(diǎn)彎梁某一橫截面上的正應(yīng)變分布與最大切應(yīng)變，并與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。3學(xué)習(xí)電測法的多點(diǎn)測量。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)；電阻應(yīng)變儀；三、實(shí)驗(yàn)試件： 本實(shí)

2、驗(yàn)所用試件為兩種梁：一種為實(shí)心中碳鋼矩形截面梁，其橫截面設(shè)計(jì)尺寸為hb=(5028)mmeq o(sup 7(2),sdo 3()；另一種為空心中碳鋼矩形截面梁，其橫截面設(shè)計(jì)尺寸為hb=(5030)mmeq o(sup 7(2),sdo 3()，壁厚t=2mm。材料的屈服極限，彈性模量E=210GPa，泊松比=0.28。 圖一 實(shí)驗(yàn)裝置圖（純彎曲）圖二 實(shí)驗(yàn)裝置圖（三點(diǎn)彎）圖一 實(shí)驗(yàn)裝置圖（純彎曲）圖二 實(shí)驗(yàn)裝置圖（三點(diǎn)彎）FFFFaaaa2a圖三 純彎梁受力簡圖（a=90mm）圖四 三點(diǎn)彎梁受力簡圖（a=90mm）四.實(shí)驗(yàn)原理及方法：在比例極限內(nèi)，根據(jù)平面假設(shè)和單向受力假設(shè)，梁橫截面上的正應(yīng)

3、變?yōu)榫€性分布，距中性層為 y 處的縱向正應(yīng)變和橫向正應(yīng)變?yōu)椋?（1）距中性層為 y 處的縱向正應(yīng)力為： （2）對于三點(diǎn)彎梁，梁橫截面上還存在彎曲切應(yīng)力： （3）并且，在梁的中性層上存在最大彎曲切應(yīng)力，對于實(shí)心矩形截面梁： （4）對于空心矩形截面梁： （5）由于在梁的中性層處，微體受純剪切受力狀態(tài)，因此有： （6）實(shí)驗(yàn)時(shí)，可根據(jù)中性層處方向的正應(yīng)變測得最大切應(yīng)變： （7）本實(shí)驗(yàn)采用重復(fù)加載法，多次測量在一級(jí)載荷增量M作用下，產(chǎn)生的應(yīng)變增量、和。于是式（1）、式（2）和式（7）分別變?yōu)椋?（8） （9）在本實(shí)驗(yàn)中， （10）最后，取多次測量的平均值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果： （11）本實(shí)驗(yàn)采用電測法，在梁實(shí)驗(yàn)

4、段某一橫截面的不同高度（梁的上下表面、中性層及距中性層10mm、20mm）處粘貼縱向電阻應(yīng)變片，在梁的上下表面處粘貼橫向應(yīng)變片，并在梁中性層處沿45 SHAPE * MERGEFORMAT 五、實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所需各類數(shù)據(jù)表格；擬定加載方案；試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)備、試件安裝和儀器調(diào)整；確定組橋方式、接線、設(shè)置應(yīng)變儀參數(shù)；檢查及試車；檢查以上步驟完成情況，然后預(yù)加一定載荷，再卸載，以檢查試驗(yàn)機(jī)和應(yīng)變儀是否處于正常狀態(tài)。進(jìn)行試驗(yàn)；將載荷加至初載荷，記下此時(shí)應(yīng)變儀的讀數(shù)或?qū)⒆x數(shù)清零。逐級(jí)加載，每增加一級(jí)，記錄一次相應(yīng)的應(yīng)變值。同時(shí)檢查應(yīng)變變化是否符合線性。實(shí)驗(yàn)至少重復(fù)兩次，如果數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重復(fù)性好即可。數(shù)據(jù)經(jīng)檢驗(yàn)

5、合格后，卸載、關(guān)閉電源、拆線并整理所用設(shè)備。六、試驗(yàn)結(jié)果處理測得數(shù)據(jù)如下：四點(diǎn)彎實(shí)心梁應(yīng)變片編號(hào)112211310495786第一次實(shí)驗(yàn)+39-48-136+131-106+119-52+66+2-20+2第二次實(shí)驗(yàn)+35-40-133+136-103+111-43+470+1+20三點(diǎn)彎實(shí)心梁應(yīng)變片編號(hào)112211310495786第一次實(shí)驗(yàn)+40-44-153+144-127+117-65+57+16-23+20-3第二次實(shí)驗(yàn)+41-36-154+142-128+121-65+59+19-22+24-5由y四點(diǎn)彎實(shí)心梁應(yīng)變片編號(hào)112211310495786應(yīng)變平均值+37-44-134.

6、5+133.5-104.5+115-47.5+56.5+1-0.5+1+1三點(diǎn)彎實(shí)心梁應(yīng)變片編號(hào)112211310495786應(yīng)變平均值+40.5-40-153.5+143-127.5+119-65+58+17.5-22.5+22-41.（1）四點(diǎn)彎梁中，由理論計(jì)算，有：y=y=y-25-20-100102025理論結(jié)果（MPa）-30.75-24.6-12.3012.324.630.75實(shí)驗(yàn)中，由y=y-25-20-100102025實(shí)驗(yàn)結(jié)果（MPa）-28.25-21.95-9.980.2111.8724.1528.04比較結(jié)果如圖：-25-20-100102025四點(diǎn)彎梁實(shí)驗(yàn)值-28.2

7、45-21.945-9.9750.2111.86524.1528.035四點(diǎn)彎梁理論值-30.75-24.6-12.3012.324.630.75相對誤差8%11%19%4%2%9%（2）三點(diǎn)彎梁中，由理論計(jì)算，有：y=y-25-20-100102025理論結(jié)果（MPa）-30.75-24.6-12.3012.324.630.75實(shí)驗(yàn)中，由yy-25-20-100102025實(shí)驗(yàn)結(jié)果（MPa）-32.235-26.775-13.65-0.8412.1824.9930.03比較結(jié)果如圖：-25-20-100102025三點(diǎn)彎梁實(shí)驗(yàn)值-32.235-26.775-13.65-0.8412.1824

8、.9930.03三點(diǎn)彎梁理論值-30.75-24.6-12.3012.324.630.75相對誤差5%9%11%1%2%2%2.計(jì)算上下表面的橫向應(yīng)變增量與縱向應(yīng)變增量之比的絕對值：（1）四點(diǎn)梁：上表面：下表面：（2）三點(diǎn)梁：上表面：下表面：23.對比純彎狀態(tài)與三點(diǎn)彎狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并分析橫截面上剪力對正應(yīng)變分布的影響。由1中y-圖可知：除去實(shí)驗(yàn)儀器與操作產(chǎn)生的誤差，三點(diǎn)彎梁由于截面上存在剪力，其理論應(yīng)力與實(shí)驗(yàn)值存在較大誤差。七.思考題：1. 設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的夾具應(yīng)考慮哪些因素？ 答：在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)主要考慮減少實(shí)驗(yàn)誤差。對于上下支持以及施加載荷的部位，應(yīng)采用圓弧與直線相切的形式，以使載荷以及支反力作用于一條直線上，以便減小實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差。應(yīng)選用剛度較