純彎曲梁的正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)四純彎曲梁的正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅海ㄒ唬┠康?、測定梁在純彎曲時(shí)橫截面上正應(yīng)力大小和分布規(guī)律2、驗(yàn)證純彎曲梁的正應(yīng)力計(jì)算公式（二）要求1、復(fù)習(xí)有關(guān)彎曲應(yīng)力的內(nèi)容；閱讀本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和純彎曲梁實(shí)驗(yàn)裝置的構(gòu)造原理、操作方法及注意事項(xiàng)。2、熟悉電橋電路及組橋方式。二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和工具1、純彎曲梁實(shí)驗(yàn)裝置2、應(yīng)變綜合參數(shù)測試儀3、游標(biāo)卡尺、鋼板尺三、實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)原理及方法在純彎曲條件下，根據(jù)平面假設(shè)和縱向纖維無擠壓假設(shè)，可得到梁橫截面上任一點(diǎn)的正應(yīng)力，計(jì)算公式為式中M為彎矩，Iz為橫截面對(duì)中性軸的慣性矩；y為所求應(yīng)力點(diǎn)至中性軸的距離。為了測量梁在純彎曲時(shí)橫截面上正應(yīng)力的分布規(guī)律，在梁的純彎曲段沿梁側(cè)面不同高度，平行于軸線巾有應(yīng)變片（如圖所示）。實(shí)驗(yàn)可采用半橋單臂、公共補(bǔ)償、多點(diǎn)測量方法。加載采用增量法，即每增加等量的載荷△P，測出各點(diǎn)的應(yīng)變增量△，然后分別取各點(diǎn)應(yīng)變增量的平均值△依次求出各點(diǎn)的應(yīng)變增量△，將實(shí)測應(yīng)力值與理論應(yīng)力值進(jìn)行比較，以驗(yàn)證彎曲正應(yīng)力公式。實(shí)驗(yàn)步驟1、測量矩形截面梁的寬度b和高度h、載荷作用點(diǎn)到梁支點(diǎn)距離a及各應(yīng)變片到中性層的距離見附表12、加載方案。先選取適當(dāng)?shù)某踺d荷（一般?。プ笥遥浪悖ㄔ搶?shí)驗(yàn)載荷范圍），分4～6級(jí)加載。3、按實(shí)驗(yàn)要求接好線，調(diào)整好儀器，檢查整個(gè)測試系統(tǒng)是否處于正常工作狀態(tài)。（1）加載。均勻緩慢加載至初載荷，記下各點(diǎn)應(yīng)變的初始讀數(shù)；后分級(jí)等增量加載，每增加一級(jí)載荷，依次記錄各點(diǎn)電阻應(yīng)變片的應(yīng)變值，直到最終載荷。實(shí)驗(yàn)至少重復(fù)兩次。見附表2（2）做完實(shí)驗(yàn)后，卸掉載荷，關(guān)閉電源。附表1（試件相關(guān)數(shù)據(jù)）應(yīng)變片至中性層距離（mm）梁的尺寸和有關(guān)參數(shù)Y1-20寬度b=20mmY2-10高度h=40mmY30跨度L=600mmY410載荷距離a=125mmY520彈性模量E=210GPa泊松比慣性矩附表2（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）載荷NP50010001500200025003000△P500500500500500各測點(diǎn)電阻應(yīng)變儀讀數(shù)1△△2△△3△△4△△5△△實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)值計(jì)算根據(jù)測得的各點(diǎn)應(yīng)變值求出應(yīng)變增量平均值△，代入胡克定律計(jì)算各點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)力值，因，所以各點(diǎn)實(shí)驗(yàn)應(yīng)力計(jì)算：△2、理論值計(jì)算載荷增量△P=500N彎矩增量△M=△P·a/2=31.25N·m各點(diǎn)理論值計(jì)算：3、繪出實(shí)驗(yàn)應(yīng)力值和理論應(yīng)力值的分布圖分別以橫坐標(biāo)軸表示各測點(diǎn)的應(yīng)力和，以縱坐標(biāo)軸表示各測點(diǎn)距梁中性層位置，選用合適的比例繪出應(yīng)力分布圖。4、實(shí)驗(yàn)值與理論值的比較測點(diǎn)理論值（MPa）實(shí)際值（MPa）相對(duì)誤差12345七、思考題1、影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的主要因素是什么？2、彎曲正應(yīng)力的大小是否受彈性模量E的影響？3、實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有考慮梁的自重，會(huì)引起誤差嗎？為什么？梁彎曲的正應(yīng)力并未涉及材料的彈性模量E，而實(shí)測應(yīng)力值的計(jì)算卻用上了彈性模量E，為什么？實(shí)驗(yàn)二壓縮實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：目的測定低碳鋼的屈服極限、鑄鐵的強(qiáng)度極限。觀察鑄鐵在壓縮時(shí)的破壞現(xiàn)象。要求復(fù)習(xí)講課中有關(guān)材料壓縮時(shí)力學(xué)性能的內(nèi)容，閱讀本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。預(yù)習(xí)時(shí)思考下列問題：拉伸和壓縮時(shí)低碳鋼的屈服點(diǎn)是否相同？鑄鐵的強(qiáng)度極限是否相同？實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具：萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)游標(biāo)卡尺和千分尺低碳鋼及鑄鐵試件試驗(yàn)性質(zhì)：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟和內(nèi)容：步驟測量試件直徑；選擇試驗(yàn)機(jī)加載范圍；緩慢均勻加載。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容試件相關(guān)數(shù)據(jù)：試件低碳鋼試件鑄鐵試件高度截面直徑截面面積觀察數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果低碳鋼試件屈服載荷=（KN）鑄鐵試件的最大載荷=（KN）低碳鋼的屈服極限=（MPa）鑄鐵的強(qiáng)度極限=（MPa）結(jié)果分析：繪出兩種材料的P