彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)

彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)材料是16Mn鋼。二、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 學(xué)習(xí)使用電阻應(yīng)變儀，初步掌握電測方法；2、 測量純彎曲梁上應(yīng)變隨高度的分布規(guī)律，驗(yàn)證平面假設(shè)的正確性。三、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、 CW-5K型純彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)臺2、 靜態(tài)電阻應(yīng)變儀四、 實(shí)驗(yàn)原理及方法純彎曲實(shí)驗(yàn)是將貼好應(yīng)變片的橫梁對稱放置于四點(diǎn)彎曲夾具的下支座上，試樣簡單支撐于A、B兩點(diǎn)，采用手動加載，四點(diǎn)彎曲夾具的上支座在對稱的C、D兩點(diǎn)下壓使梁產(chǎn)生彎曲變形，CD段受純彎作用。實(shí)驗(yàn)機(jī)下移加載，總載荷的大小由壓力傳感器來測量。試樣的受力如圖1-1所示。彎曲梁及應(yīng)變片參數(shù)列于表1-1。為了測量應(yīng)變隨試樣截面高度的分布規(guī)律，應(yīng)變片的粘貼位置如圖1-2所示。這樣可以測量試件上下邊緣、中性層及其他中間點(diǎn)的應(yīng)變，以便于了解應(yīng)變

沿截面高度變化的規(guī)律。(1-2)由材料力學(xué)可知，矩形截面梁受純彎時(shí)的正應(yīng)力公式為:(1-2)式中：M為彎矩；y為中性軸至欲求應(yīng)力點(diǎn)的距離;M.yb式中：M為彎矩；y為中性軸至欲求應(yīng)力點(diǎn)的距離;>=虻）為橫截面對z軸的慣性矩。本實(shí)驗(yàn)采用逐級等量加載的方法進(jìn)行加載，每次增加等量的載荷△?，測定各點(diǎn)相應(yīng)的應(yīng)變增量一次，如：設(shè)定初載荷為零，最大載荷為5kN，等量增加的載荷△為載荷△為1kN。分別取應(yīng)變增量的平均值（修正后的值）忑實(shí)求出各點(diǎn)應(yīng)力增量的平均值如(1-3)(1-4)實(shí)(1-3)(1-4)△b實(shí)=E-As實(shí)—AM?yAb=理 i把測量得到的應(yīng)力增量忑把測量得到的應(yīng)力增量忑與理論公式計(jì)算出的應(yīng)力增量忑實(shí) 理加以比較，從而可驗(yàn)證公式的正確性，上述理論公式中的AM可按下式求出：(1-5)五、實(shí)驗(yàn)步驟1、 打開實(shí)驗(yàn)臺電源并啟動靜態(tài)電阻應(yīng)變儀2、 按1/4電橋法接線。3、 加載要緩慢，以實(shí)現(xiàn)靜載。4、 應(yīng)變儀調(diào)零5、 設(shè)計(jì)加載方案并開始測試6、 數(shù)據(jù)處理。7、 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將載荷卸為零。8、 工具復(fù)原，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后關(guān)伺服，關(guān)實(shí)驗(yàn)機(jī)電源，關(guān)應(yīng)變儀電源。9、 根據(jù)各測點(diǎn)應(yīng)變增量的平均值A(chǔ)s實(shí)，計(jì)算測量的應(yīng)力值A(chǔ)b實(shí)=EAs實(shí)，繪制應(yīng)力與應(yīng)變曲線圖。10、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置的受力圖和截面尺寸，先計(jì)算橫截面對Z軸的慣性矩IZ，再應(yīng)用彎曲應(yīng)力的理論公式，計(jì)算在等增量載荷作用下，各測點(diǎn)的理論應(yīng)力增量值A(chǔ)b理=十。Z11、 比較各測點(diǎn)應(yīng)力的理論值和實(shí)驗(yàn)值，并按下式計(jì)算相對誤差(1-6)e=Ab理一Ab實(shí)x100%(1-6)Ab理在梁的中性層內(nèi)，因b=0,s理=0，故只需計(jì)算絕對誤差。12、比較梁中性層的應(yīng)力。由于電阻應(yīng)變片是測量一個區(qū)域內(nèi)的平均應(yīng)變，粘貼時(shí)又不可能正好貼在中性層上，所以只要實(shí)測的應(yīng)變值是一很小的數(shù)值，就可認(rèn)為測試是可靠的。六、思考題1、 影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的主要因