電測(cè)梁的彎曲實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件

武漢理工一橋武漢理工一橋測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)武漢理工一橋測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)武漢理工一橋測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)武漢理工二橋巴東長(zhǎng)江大橋（斜拉索橋跨距388米）巴東長(zhǎng)江大橋檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)（動(dòng)態(tài)測(cè)量）重慶云陽(yáng)

長(zhǎng)江大橋

黃陂蟠龍大橋T形梁檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)熱電廠玻璃鋼托架撓度檢測(cè)糧倉(cāng)屋頂檢測(cè)糧倉(cāng)屋頂檢測(cè)洛陽(yáng)熱電廠煙囪檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)

材料（鋼筋混凝土）高211米洛陽(yáng)熱電廠煙囪檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)洛陽(yáng)熱電廠煙囪檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)武重C5250/2-13020橫梁檢測(cè)

應(yīng)變片粘貼位置及彎矩圖粘貼應(yīng)變片

應(yīng)變片粘貼位置一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、用電測(cè)法測(cè)量受純彎曲梁的正應(yīng)力的分布，驗(yàn)證

彎曲應(yīng)力的理論計(jì)算公式的正確性。

2、學(xué)習(xí)電阻應(yīng)變儀使用操作方法

3、測(cè)量純彎曲梁的最大撓度及驗(yàn)證梁撓度計(jì)算公式

4、測(cè)定電阻應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)K二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和裝置

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：

WUT-2019型智能全數(shù)字式靜態(tài)應(yīng)變儀游標(biāo)卡尺鋼尺

千分表多功能電測(cè)試驗(yàn)裝置應(yīng)變片粘貼位置及彎矩圖*

電測(cè)橋路應(yīng)變計(jì)算公式：

ε測(cè)＝ε1

－ε2＋

ε3－ε4

半橋橋路應(yīng)變計(jì)算公式：

ε測(cè)

＝ε1

－ε2（ε補(bǔ)）

＝（ε工+ε溫）－ε溫

＝ε工

三、實(shí)驗(yàn)原理

理論上已知梁承受純彎曲時(shí)的正應(yīng)力公式為：

0

x

y

式中：σL為正應(yīng)力，M為作用在橫截面上的彎矩，I為梁橫截面對(duì)中性軸的慣性矩，y為由中性軸到欲求應(yīng)力點(diǎn)的距離。

試驗(yàn)應(yīng)力根據(jù)虎克定律：

式中：σ為試驗(yàn)所測(cè)正應(yīng)力，E為試樣材料的彈性模量，ε為試驗(yàn)所測(cè)得的應(yīng)變。應(yīng)變片靈敏系數(shù)K值的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)原理應(yīng)變片是利用電阻合金絲的應(yīng)變效應(yīng)這一物理現(xiàn)象而工作的，應(yīng)變效應(yīng)就是電阻絲的電阻值隨著它本身的機(jī)械變形（伸長(zhǎng)或縮短）而改變。若絲的原始電阻值為R（歐），變形后電阻值變化量為△R（歐），當(dāng)應(yīng)變不超過(guò)一定范圍時(shí)，電阻絲的電阻相對(duì)變化△R/R與其線應(yīng)變?chǔ)懦删€性關(guān)系，用公式表示為：式中：k為應(yīng)變片的靈敏系數(shù)；△R/R為應(yīng)變片的電阻相對(duì)變化；ε為貼片處相應(yīng)的機(jī)械應(yīng)變

二、測(cè)定方法

根據(jù)公式可知：

依據(jù)單向虎克定律由于

所以：

則：式中：k儀：應(yīng)變儀的靈敏系數(shù)；ε儀

：應(yīng)變儀顯示的應(yīng)變；εX

：是梁在單向應(yīng)力狀態(tài)下軸向應(yīng)變M:

貼片處截面的彎矩；W：貼片處截面的抗彎截面模量；E：梁的彈性模量純彎矩截面正應(yīng)力分布

四、實(shí)驗(yàn)方法及操作步驟一）、實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)采用“增量法”，即每增加等量的載荷△P，從應(yīng)變儀顯示窗口中讀取相應(yīng)的應(yīng)變量△ε，加載級(jí)別分為5級(jí)。取△P=20N，即加載級(jí)別從0開(kāi)始為20N、40N、60N、80N、100N。

二）、實(shí)驗(yàn)操作步驟：

第一步：安裝千分表第二步：開(kāi)啟應(yīng)變儀、電腦及應(yīng)變儀操作軟件。第三步：第一次應(yīng)變儀調(diào)零（還沒(méi)有加載時(shí)），預(yù)加100N左右的載荷后進(jìn)行第二次應(yīng)變儀調(diào)零，確認(rèn)后記錄下千分表上的讀數(shù)作為初位移。第四步：分5級(jí)加載，從0開(kāi)始，每級(jí)20牛頓，依次為20、40、60、80，最后到100牛頓，每次加載后記錄下每級(jí)荷載作用下每個(gè)通道顯示的應(yīng)變值和千分表顯示的位移值，第一次實(shí)驗(yàn)結(jié)束，然后卸載。第五步：按照第一次的方法再做一次，實(shí)驗(yàn)至少做2次，取數(shù)據(jù)線性的較好作為本次實(shí)驗(yàn)的最后結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)具體操作方法

第一步：安裝千分表

1、將千分表安裝在表座上；

2、將千分表及表座安裝在梁的正中間的下表面；

3、使千分表與梁有0.2mm的初位移。

第二步：打開(kāi)應(yīng)變儀電源開(kāi)關(guān)，打開(kāi)電腦及操作軟件。

第三步：當(dāng)加載壓頭沒(méi)有接觸構(gòu)件時(shí)按下紅色的測(cè)量鈕（既清零）；然后給構(gòu)件施加100牛頓左右的力，再次按下紅色的測(cè)量鈕（既再清零），記錄千分表顯示的初位移，之后正式開(kāi)始加載實(shí)驗(yàn)。分5級(jí)加載，每級(jí)20牛頓，記錄下每級(jí)荷載作用下每個(gè)通道顯示的應(yīng)變值和千分表顯示的位移值，從0開(kāi)始，依次為20、40、60、80，最后到100牛頓，第一次實(shí)驗(yàn)結(jié)束，然后卸載。

第四步：按照第一次的方法再做一次，實(shí)驗(yàn)至少做2次，取數(shù)據(jù)線性的較好作為本次實(shí)驗(yàn)的最后結(jié)果。

電腦軟件具體操作方法

第一步：雙擊桌面上“武工大應(yīng)變儀”圖標(biāo)；

第二步：點(diǎn)擊”實(shí)驗(yàn)選擇”→選擇“電測(cè)梁的彎曲實(shí)驗(yàn)”；

第三步：點(diǎn)擊“測(cè)量”→選擇“聯(lián)機(jī)實(shí)驗(yàn)”，此時(shí)電腦與電阻應(yīng)變儀聯(lián)通，微機(jī)屏幕上顯示的數(shù)據(jù)與應(yīng)變儀上窗口顯示的數(shù)據(jù)一致。

第四步：當(dāng)加載壓頭沒(méi)有接觸構(gòu)件時(shí)點(diǎn)擊屏幕上“自動(dòng)平衡”（既清零）；然后給構(gòu)件施加100牛頓左右的力，再次點(diǎn)擊屏幕上“自動(dòng)平衡”（既再次清零）；然后點(diǎn)擊“確認(rèn)”。此時(shí)記錄千分表顯示的數(shù)據(jù)，既加載前的初位移，之后正式開(kāi)始加載實(shí)驗(yàn)。分5級(jí)加載，每級(jí)20牛頓，每次加載20牛頓的載荷后，點(diǎn)擊“確認(rèn)”，并記錄下每級(jí)荷載作用下千分表顯示的位移值，每級(jí)荷載下各個(gè)通道的應(yīng)變值在點(diǎn)擊“確認(rèn)”后既被記錄在計(jì)算機(jī)的屏幕上。加載從0開(kāi)始，依次為20、40、60、80，最后到100牛頓。加到100牛頓后，點(diǎn)擊“結(jié)束”，第一次實(shí)驗(yàn)結(jié)束，然后用草稿紙記錄下屏幕上的5級(jí)加載5個(gè)通道顯示的應(yīng)變數(shù)據(jù)，然后卸載。

第五步：按照第一次的方法再做一次，實(shí)驗(yàn)至少做2次，取數(shù)據(jù)線性的較好作為本次實(shí)驗(yàn)后結(jié)果。，，

五、梁的基本參數(shù)及電阻應(yīng)變片規(guī)格：1、梁的基本參數(shù)2、應(yīng)變片的基本參數(shù)

名稱b（mm）h（mm）L（mm）a（mm）I（mm4）E（GPa）材料數(shù)值1320540200200Q235標(biāo)距電阻值靈敏系數(shù)3×2mm120±0.52.08數(shù)據(jù)表的填寫(xiě)格式

最大撓度公式：式中: