純彎梁彎曲的應(yīng)力分析實驗報告

一、實驗?zāi)康牧涸诩儚澢鷷r橫截面上正應(yīng)力大小和分布規(guī)律驗證純彎曲梁的正應(yīng)力計算公式測定泊松比m掌握電測法的基本原理二、實驗設(shè)備多功能實驗臺，靜態(tài)數(shù)字電阻應(yīng)變儀一臺，矩形截面梁，游標(biāo)卡尺三、實驗原理測定彎曲正應(yīng)力本實驗采用的是用低碳鋼制成的矩形截面試件，實驗裝置簡圖如下所示。計算各點的實測應(yīng)力增量公式:A計算各點的實測應(yīng)力增量公式:Ac=EAe實i實iaAMy計算各點的理論應(yīng)力增量公式：A°=一1Izz測定泊松比計算泊松比數(shù)值:四、實驗步驟1?測量梁的截面尺寸h和b,力作用點到支座的距離以及各個測點到中性層的距離;2?根據(jù)材料的許用應(yīng)力和截面尺寸及最大彎矩的位置，估算最大荷載，即：f<bh2□max3a然后確定量程，分級載荷和載荷重量；3?接通應(yīng)變儀電源，分清各測點應(yīng)變片引線，把各個測點的應(yīng)變片和公共補償片接到應(yīng)變儀的相應(yīng)通道，調(diào)整應(yīng)變儀零點和靈敏度值；4.記錄荷載為F的初應(yīng)變，以后每增加一級荷載就記錄一次應(yīng)變值，直至加到Fn；5?按上面步驟再做一次。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)決定是否再做第三次。五、實驗數(shù)據(jù)及處理

梁試件的彈性模量E=2.1Xl°llpaTOC\o"1-5"\h\z梁試件的橫截面尺寸h=mm,b=mm支座到集中力作用點的距離d=90mm各測點至U中性層的位置：y1=20.1mmy2=―10.05mmy3=0mmy=10.05my=20.1m45載荷（N）靜態(tài)電子應(yīng)變儀讀數(shù)（X1°一6）1點2點3點4點5點6點FAF讀數(shù)￡1增量A1讀數(shù)2增量A￡2讀數(shù)&3增量Ae3讀數(shù)￡4增量Ae4讀數(shù)e5增量Ae5讀數(shù)e6增量Ae604920-270-12010160260-10492-27-1211626-10506-31-1411628-8998-58-2623254-18450-10-63815-41448-68-3254069-22262-20-61812-21710-88-3864881-24AFA1A￡2Ae3Ae4Ae5Ae6427.5-22-9.51.51220.25-6應(yīng)變片位置1點2點3點4點5點6點實驗應(yīng)力值/MPa-4.62-2.000.322.524.25-1.26理論應(yīng)力值/MPa-3.45-1.7301.733.45相對誤差/%33.9%23.9%45.7%23.2%泊松比值卩=0.3六、應(yīng)力分布圖（理論和實驗的應(yīng)力分布圖畫在同一圖上）y-。應(yīng)力分布曲線七、思考題為什么要把溫度補償片貼在與構(gòu)件相同的材料上?答：應(yīng)變片是比較高精度的傳感元件，必須考慮溫度的影響，所以需要把溫度補償片貼在與構(gòu)件相同的材料上，來消除溫度帶來的應(yīng)變。影響實驗結(jié)果的主要因素是什么?答：影響本實驗的主要因素：實驗材料生銹，實驗儀器精度以及操作的過程。一、實驗?zāi)康暮鸵螅河秒姕y法測定純彎曲梁受彎曲時A-A(或B-B)截面各點的正應(yīng)力值，與理論計算值進行比較。了解電阻應(yīng)變儀的基本原理和操作方法二、實驗設(shè)備CM-1C型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀，純彎曲梁實驗裝置三、彎曲梁簡圖：Fa/2Fa/2Fa/2Fa/2已知：L=630mm、a=160mm、b=20mm、h=40mm、c=h/6、E=200GPa在梁的純彎曲段內(nèi)A-A（或B-B）截面處粘貼七片電阻片，即R1、r2、r3、r4、r5、r6、123456RoR4貼在中性層處，實驗時依次測出1、2、3、4、5、6、7點的應(yīng)變，計算出應(yīng)力。四、測量電橋原理構(gòu)件的應(yīng)變值一般均很小，所以，應(yīng)變片電阻變化率也很小，需用專門儀器進行測量，測量應(yīng)變片的電阻變化率的儀器稱為電阻應(yīng)變儀，其測量電路為惠斯頓電橋，如圖所示。AU=UAB-UADAU=UAB-UADR=1——R+R12RU-4UR+R34RR-RR1―32~4U(R+R)(R+R)1234當(dāng)電橋輸出電壓AU=0時，稱為電橋平衡。故電橋平衡條件為Rr3RR二RR或R=R設(shè)電橋在23接上電阻R］、r2、r3和叫時處于平衡狀態(tài)，即滿足平衡條件。當(dāng)上述電阻分別改變AR1RR二RR或R=R設(shè)電橋在23和AR4時(R+AR)(R+AR)-(R+AR)(R+AR)—(R+aR+R+aR)(R+AR+R+AR\略去咼階微量后可得AURR(ARU1—22(R+AURR(ARU1—22(R+R)2IR

121ARAR+3RR13AR4R4U(ARARARAR)1—2+3—4IRRRR丿當(dāng)R1_R2_R3_R4時)上式代表電橋的輸出電壓與各臂電阻改變量的一般關(guān)系。在進行電測實驗時，有時將粘貼在構(gòu)件上的四個相同規(guī)格的應(yīng)變片同時接入測量電橋，當(dāng)構(gòu)件受力后，設(shè)上述應(yīng)變片感受到的應(yīng)變分別為￡「82、￡3、84相應(yīng)的電阻改變量分別為AR1>AR2、AR3和AR4，應(yīng)變儀的讀數(shù)為4AU8__8—8+8—8dKU1234以上為全橋測量的讀數(shù)，如果是半橋測量，則讀數(shù)為4AU8__8—8d半KU12所謂半橋測量是將應(yīng)變片r3和r4放入儀器內(nèi)部