纯弯曲正应力分布实验报告.docx
- 文档编号:9261228
- 上传时间:2023-02-03
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:17.76KB
纯弯曲正应力分布实验报告.docx
《纯弯曲正应力分布实验报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《纯弯曲正应力分布实验报告.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
纯弯曲正应力分布实验报告
纯弯曲正应力分布实验报告
篇一:
弯曲正应力实验报告
一、实验目的
1、用电测法测定梁纯弯曲时沿其横截面高度的正应变(正应力)分布规律;2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
3、初步掌握电测方法,掌握1/4桥,1/2桥,全桥的接线方法,并且对试验结果及误差进行比较。
二、实验仪器和设备
1、多功能组合实验装置一台;2、TS3860型静态数字应变仪一台;3、纯弯曲实验梁一根。
4、温度补偿块一块。
三、实验原理和方法
弯曲梁的材料为钢,其弹性模量E=210GPa,泊松比μ=。
用手转动实验装置上面的加力手轮,使四点弯上压头压住实验梁,则梁的中间段承受纯弯曲。
根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设,可得到纯弯曲正应力计算公式为:
?
?
M
yIx
式中:
M为弯矩;Ix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。
由上式可知,沿横截面高度正应力按线性规律变化。
实验时采用螺旋推进和机械加载方法,可以连续加载,载荷大小由带拉压传感器的电子测力仪读出。
当增加压力?
P时,梁的四个受力点处分别增加作用力?
P/2,如下图所示。
为了测量梁纯弯曲时横截面上应变分布规律,在梁纯弯曲段的侧面各点沿轴线方向布置了3片应变片,各应变片的粘贴高度见弯曲梁上各点的标注。
此外,在梁的上表面和下表面也粘贴了应变片。
如果测得纯弯曲梁在纯弯曲时沿横截面高度各点的轴向应变,则由单向应力状态的虎克定律公式?
?
E?
,可求出各点处的应力实验值。
将应力实验值与应力理论值进行比较,以验证弯曲正应力公式。
σ实=Eε
式中E是梁所用材料的弹性模量。
实
图3-16
为确定梁在载荷ΔP的作用下各点的应力,实验时,可采用“增量法”,即每增加等量的载荷ΔP测定各点相应的应变增量一次,取应变增量的平均值Δε
把Δσ实与理论公式算出的应力?
?
式中的M应按下式计算:
实
来依次求出各点应力。
?
?
比较,从而验证公式的正确性,上述理论公?
?
?
?
四、实验步骤
1
?
Pa(3.16)2
1、检查矩形截面梁的宽度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yi。
2、检查压力传感器的引出线和电子秤的连接是否良好,接通电子秤的电源线。
检查应变仪的工作状态是否良好。
分别采用1/4桥,1/2桥,全桥的接线方法进行测量,其中1/4桥需要接温度补偿片,1/2桥通过交换接线方式分别进行两次试验来比较试验结果。
?
s确3、根据梁的材料、尺寸和受力形式,估计实验时的初始载荷P0、最大载荷Pmax和分级载荷?
P。
本实验中分四次加载。
实验时逐级加载,并记录各应变片在各级载荷作用下的读数应变。
4、实验完毕后将载荷卸掉,关上电阻应变仪电源开关,并请教师检查实验数据后,方可离开实验室。
五、数据处理
1、原始数据。
其中a=80mmb=h=
1/4桥
?
?
实?
E?
?
实
?
?
实?
?
?
n
i
bh3?
M*y?
P*a
Iz?
?
?
理?
?
M?
Iz122
相对误差=|
?
?
实?
?
?
理
?
?
理
|×100%
在梁的中性层内,因?
?
理?
0,只需计算绝对误差,绝对误差=。
i
?
?
实
?
?
?
?
n
?
?
实?
E?
?
实
bh3?
M*y?
P*a
Iz?
?
?
理?
*2?
M?
I
z122
相对误差=|
?
?
实?
?
?
理
?
?
理
|×100%
i
?
?
实
?
?
?
?
n
?
?
实?
E?
?
实
bh3?
M*y?
P*a
Iz?
?
?
理?
*2?
M?
I
z122
相对误差=|
?
?
实?
?
?
理
?
?
理
|×100%
篇二:
纯弯曲正应力分布规律实验
纯弯曲正应力分布规律实验
一、实验目的
1、用电测法测定梁纯弯曲时沿其横截面高度的正应变(正应力)分布规律;2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
二、实验仪器和设备
1、多功能组合实验装置一台;
2、TS3860型静态数字应变仪一台;3、纯弯曲实验梁一根。
4、温度补偿块一块。
三、实验原理和方法
弯曲梁的材料为钢,其弹性模量E=210GPa,泊松比μ=。
用手转动实验装置上面的加力手轮,使四点弯上压头压住实验梁,则梁的中间段承受纯弯曲。
根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设,可得到纯弯曲正应力计算公式为:
?
?
M
yIx
为了测量梁纯弯曲时横截面上应变分布规律,在梁纯弯曲段的侧面各点沿轴线方向布置了5片应变片(其中:
b=15mm,h=25mm,C=124mm,梁长372mm),各应变片的分布为:
1#在二分之一h处,2#、3#在上下对称于1#的四分之一h处,4#、5#在弯曲梁的上下表面。
如果测得纯弯曲梁在纯弯曲时沿横截面高度各点的轴向应变,则由单向应力状态的虎克定律公式?
?
E?
,可求出各点处的应力实验值。
将应力实验值与应力理论值进行比较,以验证弯曲正应力公式。
四、实验步骤
1、对齐弯曲梁的下支座白色记号。
2、将力值调零,实验中取P0=100N,ΔP=350N,Pmax=1500N,分四次加载,在P0
处将应变仪调零,实验时逐级加载,并记录各应变片在各级载荷作用下的
读数应变。
3、每个测点求出应变增量的平均值?
?
m?
?
?
4
i
(m=1,2,···,5),算出
相应的应力增量实测值?
?
m测?
E?
?
m(MPa)。
其中,E取?
105MPa。
4、纯弯曲段(CD段)内的弯矩增量为:
?
M?
bh3
Iz?
12。
求出各测点的理论值,式中
1?
M
?
P?
c,由公式?
?
m理?
y2Iz
5、对每个测点列表比较?
?
m测和?
?
m理,并计算相对误差
?
?
?
?
?
m测?
?
?
m理
?
?
m理
?
100%
在梁的中性层(第1点),因?
?
1理?
0,故只需计算绝对误差。
五、实验结果的处理
按实验记录数据求出各点的应力实验值,并计算出各点的应力理论值。
算出
它们的相对误差。
实验记录和计算数据表格可参考表1和表2。
表1应变片在各级载荷下的读数应变
注:
1?
?
?
10
?
6
?
表2各测试点应力增量误差计算
篇三:
纯弯曲梁的正应力实验参考书报告
《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
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/Iz
式中M为弯矩,Iz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yi。
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%Pmax左右),估
算Pmax(该实验载荷范围Pmax≤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εi,直到最终载荷。
实验至少重复两次。
见附表2
7.作完实验后,卸掉载荷,关闭电源,整理好所用仪器设备,清理实验现场,将所用仪器设备复原,实验资料交指导教师检查签字。
五、实验结果处理
1.实验值计算
根据测得的各点应变值εii,代入胡克定律计算
-6各点的实验应力值,因1με=10ε,所以
各点实验应力计算:
σi实=Eεi实=Eεi×10-6
2.理论值计算
载荷增量△P=500N
弯距增量△M=△P·a/2=N·m
各点理论值计算:
△M·yi
σi理=
3.
分别以横坐标轴表示各测点的应力σi实和σi理,以纵坐标轴表示各测
点距梁中性层位置yi,选用合适的比例绘出应力分布图。
新:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 弯曲 应力 分布 实验 报告