一、实验目的

1.   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

3.   测定泊松比m

4.   掌握电测法的基本原理

二、实验设备

多功能实验台，静态数字电阻应变仪一台，矩形截面梁，游标卡尺

三、实验原理

1. 测定弯曲正应力

本实验采用的是用低碳钢制成的矩形截面试件，实验装置简图如下所示。

计算各点的实测应力增量公式：

计算各点的理论应力增量公式：

2.测定泊松比

计算泊松比数值：

四、实验步骤

1.测量梁的截面尺寸h和b，力作用点到支座的距离以及各个测点到中性层的距离；

2.根据材料的许用应力和截面尺寸及最大弯矩的位置，估算最大荷载，即：，然后确定量程，分级载荷和载荷重量；

3.接通应变仪电源，分清各测点应变片引线，把各个测点的应变片和公共补偿片接到应变仪的相应通道，调整应变仪零点和灵敏度值；

4.记录荷载为F的初应变，以后每增加一级荷载就记录一次应变值，直至加到 ；

5.按上面步骤再做一次。根据实验数据决定是否再做第三次。

五、实验数据及处理

梁试件的弹性模量Pa

梁试件的横截面尺寸＝  40.20   ㎜，＝  20.70    ㎜

支座到集中力作用点的距离＝   90    ㎜

各测点到中性层的位置：＝  20.1  ㎜ ＝ 10.05  ㎜ ＝  0  ㎜        ＝  10.05  ㎜   ＝  20.1   ㎜

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实验四　　矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验

一、实验名称

矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验

二、实验目的

1．学习使用电阻应变仪，初步掌握电测方法；

2．测定矩形截面梁纯弯曲时的正应力分布规律，并与理论公式计算结果进行比较，验证弯曲正应力计算公式的正确性。

三、实验设备

1．WSG－80型纯弯曲正应力试验台

2．静态电阻应变仪

四、主要技术指标

1．矩形截面梁试样

图1 试样受力情况

材料：20号钢，E=208×10⁹Pa；

跨度：L=600mm，a=200mm，L₁=200mm；

横截面尺寸：高度h=28mm，宽度b=10mm。

2．载荷增量

载荷增量ΔF=200N（砝码四级加载，每个砝码重10N采用1：20杠杆比放大），砝码托作为初载荷，F₀=26 N。

3．精度

    满足教学实验要求，误差一般在5%左右。

五、实验原理

如图1所示，CD段为纯弯曲段，其弯矩为，则，。根据弯曲理论，梁横截面上各点的正应力增量为：

　　　　　　　　 （1）

式中：y为点到中性轴的距离；Iz为横截面对中性轴z的惯性矩，对于矩形截面

　                           　　　　　　　　　　　（2）

由于CD段是纯弯曲的，纵向各纤维间不挤压，只产生伸长或缩短，所以各点均为单向应力状态。只要测出各点沿纵向的应变增量，即可按胡克定律计算出实际的正应力增量。

               （3）

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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：

σ=My/I_z

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

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《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

三、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1

3.  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ε_i，直到最终载荷。实验至少重复两次。见附表2                 

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§5　梁的纯弯曲实验报告

一、实验目的

二、实验设备名称及型号

三、测试装置的力学模型

四、实验记录数据

表1.试件尺寸及装置尺寸

表2.试件测点位置

表3.测定应变ε实验记录

五、计算结果　

1.各点正应力增量，理论值及相对误差

2．实验所得横截面上正应力分布图

六、结果讨论及误差分析

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纯弯梁的弯曲应力测定实验报告

实验日期：______年______月______日

1.使用设备及仪器：

电阻应变仪：型号________________

电阻应变片：电阻值R=_________Ω

灵敏系数K=_____________________

试件材料的弹性模量E=________GPa

2.试件尺寸及贴片位置

3.应变读书记录

载荷增量________kN, __________kNm

4.计算结果及误差

5.作图与分析

（1）绘制梁的截面应力分布图：用实线代表实验测定结果；用虚线代表理论计算结果。

（2）试分析电测实验中，产生实验误差的主要因素。

                                           y/mm

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纯弯曲梁正应力实验报告

材料力学课程实验报告 纯弯曲梁正应力实验报告 学院 系 班级 实验组别 实验人员姓名 实验日期 年 月 日 一、实验目的 二、实验设备 静态电阻应变仪型号 实验装置名称型号 量具名称 精度 ㎜

三、实验数据及处理 梁试件的弹性模量11101.2EPa 梁试件的横截面尺寸h ㎜b ㎜ 支座到集中力作用点的距离d ㎜ 各测点到中性层的位置1y ㎜ 2y ㎜ 3y ㎜ 4y ㎜ 5y ㎜ 6y ㎜ 材料力学课程实验报告 载 荷N 静态电子应变仪读数106 1点 2点 3点 4点 5点 6点 F F 读数1 增量1 读数2 增量2 读数3 增量3 读数4 增量4 读数5 增量5 读数6 增量6 F 1 2 3 4 5 6 应变片位置 1点 2点 3点 4点 5点 6点 实验应力值/MPa 理论应力值/MPa 相对误差/ 泊松比值 注表中读数1、2、3、4、5、6为两次实验所得读数的平均值。 F为荷载增量的平均值。1、2、3、4、5、6为各点应变增量的平均值 材料力学课程实验报告 四、应力分布图理论和实验的应力分布图画在同一图上 五、思考题 1.为什么要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上 2.影响实验结果的主要因素是什么 材料力学课程实验报告 测定材料E、实验报告 学院 系 班级 实验组别 实验人员姓名 实验日期 年 月 日 一、实验目的 二、实验设备 静态电阻应变仪型号 实验装置名称型号 量具名称 精度 ㎜ 三、实验数据及处理 板试件尺寸试件截面宽b ㎜高h ㎜截面积oA mm2 NF oAFMPa 纵向应变106 横向应变106 1r 2r 3r 1r 2r 3r 材料力学课程实验报告 数据处理方法 1平均法均均oAFE 均均 计算过程 2最小二乘法niiniiiE121 niiniii121 计算过程 材料力学课程实验报告 四、画出关系图理论和实验的关系

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