純彎梁彎曲的應(yīng)力分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.梁在純彎曲時(shí)橫截而上正應(yīng)力大小和分布規(guī)律2.驗(yàn)證純彎iih梁的正應(yīng)力計(jì)算公式3.測(cè)定泊松比m4.掌握屯測(cè)法的基木原理二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)，靜態(tài)數(shù)字電阻應(yīng)變儀一臺(tái)，矩形截面梁，游標(biāo)卡尺三、實(shí)驗(yàn)原理1.測(cè)定彎曲正應(yīng)力本實(shí)驗(yàn)采用的是用低碳鋼制成的矩形截而試件，實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖如卞所示。計(jì)算各點(diǎn)的實(shí)測(cè)應(yīng)力增量公式：迫=E2沁計(jì)算各點(diǎn)的理論應(yīng)力增量公式：△込.=空空F/2F/2叫、XI?IF!2Fa2.測(cè)定泊松比計(jì)算泊松比數(shù)值：//=四.實(shí)驗(yàn)步驟1?測(cè)量梁的截而尺寸h和b,力作用點(diǎn)到支座的距離以及各個(gè)測(cè)點(diǎn)到中性層的距離；2.根據(jù)材料的許用應(yīng)力和截而尺寸及址人彎矩的位置，

2、估算最大荷載，即：jr2M，然厲確定量程，分級(jí)載荷和載荷重量；3d3.接通應(yīng)變儀電源，分淸各測(cè)點(diǎn)應(yīng)變片引線，把各個(gè)測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變片和公共補(bǔ)償片接到應(yīng)變儀的札I應(yīng)通道，調(diào)整應(yīng)變儀零點(diǎn)和靈敏度值；4.記錄荷載為F的初應(yīng)變，以后每增加一級(jí)荷載就記錄一次應(yīng)變值，直至加到F”；5.按上面步驟再做一次。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)決定是否再做第三次。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理梁試件的彈性模量E=2」xl()Hpa梁試件的橫截面尺寸h=40.20mm,b=20.70mm支座到集中力作用點(diǎn)的距離d=90mm各測(cè)點(diǎn)至I」中性層的位習(xí)：X=20,1mmy2=10.05mm兒=0mmy4=10,05mm兒=20,1mm載荷(N)

3、愉態(tài)電子應(yīng)變儀讀數(shù)(X10-6)1點(diǎn)2點(diǎn)3點(diǎn)4點(diǎn)5點(diǎn)6點(diǎn)FAF讀數(shù)增量讀數(shù)增量Ar2讀數(shù)5增量A￡3讀數(shù)6增量金4讀數(shù)增量△6讀數(shù)增量04920-270-12010160260-10492-27-1211626-10506-31-1411628-8998-58-2623254-18450-10-63815-41448-68-3254069-22262-20-61812-21710-88-3864881-24AF△爲(wèi)A￡4△氏427.5-22-9.51.51220.25-6應(yīng)變片位置1點(diǎn)2點(diǎn)3點(diǎn)4占八“5點(diǎn)6點(diǎn)實(shí)驗(yàn)應(yīng)力值/MPa-4.62-2.000.322.524.25-1.26

4、理論應(yīng)力值/MPa-3.45-1.7301.733.45相對(duì)誤差/%33.9%23.9%45.7%23.2%泊松比值0.3六、應(yīng)力分布圖(理論和實(shí)驗(yàn)的應(yīng)力分布圖畫在同一圖上)y-o應(yīng)力分布曲線T-§理5實(shí)七、思考題1.為什么要把溫度補(bǔ)償片貼在與構(gòu)件相同的材料上？答：應(yīng)變片是比較高巒度的傳感元件，必須考慮溫度的影響，所以需耍把溫度補(bǔ)償片貼在與構(gòu)件相同的材料上，來(lái)消除溫度帶來(lái)的應(yīng)變。2.影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要因素是什么？答：影響木實(shí)驗(yàn)的主要因素：實(shí)驗(yàn)材料牛銹，實(shí)驗(yàn)儀器椿度以及操作的過(guò)程。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅?）用電測(cè)法測(cè)定純彎曲梁受彎曲時(shí)A—A（或而各點(diǎn)的正應(yīng)力值，與理論計(jì)算值進(jìn)行比較。

5、2）了解電阻應(yīng)變儀的基本原理和操作方法二.實(shí)驗(yàn)設(shè)備CM-1C型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀.純彎曲梁實(shí)驗(yàn)裝置三、彎曲梁簡(jiǎn)圖:1qAF/-------A」234-567RRRRRRR22圖5-1己知：L=630mm、a=160mm、b=20mm、h=40mm、c=/z/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/?［、/?2、他、R斗、尺5、他、/?7。&貼在中性層處，實(shí)驗(yàn)時(shí)依次測(cè)出1、2、3、4、5、6、7點(diǎn)的應(yīng)變，計(jì)算出應(yīng)力。四、測(cè)量電橋原理構(gòu)件的應(yīng)變值-?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(jìn)行測(cè)量，測(cè)量應(yīng)變片的電阻變化率的儀器稱為電阻應(yīng)

6、變儀，其測(cè)量電路為惠斯頓電橋，如圖所示。如圖所示，電橋四個(gè)橋臂的電陽(yáng)分別為&、/?2、危和他，在A、C端接電源，B、D端為輸出端。設(shè)A、C間的電壓降為U則經(jīng)流電阻的流分別為2代’、人K、他兩端的電壓降分別為R”AB_厶尺-尺+心"D端的輸出電壓RR~R2R4R&+R2U~R^RaU二（&+尺2）（&+他）當(dāng)電橋輸出電lkA[/=0時(shí)，稱為電橋平衡。故電橋平衡條件為=R2R4或罟L=售設(shè)電橋心接上電阻尺、尼、&和&時(shí)處于平衡狀態(tài)，即滿足平衡條件。當(dāng)上述電阻分別改變A/?】、△/?「A/?3和A/?4時(shí)Z厲+呵(1皿)"+皿炯+塚)略去高階微量后可得(7?i+A/?+R°+A/?

7、?)(^3+A^3+R&+A^4)au=uR'R?、33(K+RJl尺&龜—可丿"A7?2A/?2A/?,A/?(當(dāng)R}=R2=R3=R4時(shí))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(jìn)行電測(cè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，有時(shí)將粘貼在構(gòu)件上的四個(gè)相同規(guī)格的應(yīng)變片同時(shí)接入測(cè)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￡]、5、6相應(yīng)的電阻改變量分別為M、、和A/?4,hV變儀的讀數(shù)為6=71777+6-6以上為全橋測(cè)就的讀數(shù)，如果是半橋測(cè)就，則讀數(shù)為4At/6半==￡_5所謂半橋測(cè)量