直梁弯曲实验

直梁弯曲实验36050221 唐智浩一、 实验目的：1. 用电测法测定纯弯时梁横截面上的正应力分布规律，并与理论计算结果进行比较，以验证梁的弯曲理论。2. 用电测法测定载荷作用面附近横截面上的正应力分布规律，与理论计算结果进行比较，并对实验结果进行分析（选作）。3学习电测法的多点测量。二、实验设备：1. 微机控制电子万能试验机；2. 电阻应变仪；三、实验试件： 本实验所用试件为中碳钢矩形截面梁，其横截面设计尺寸为hb=(5030)mm，a=50mm (见下图)，弹性模量E=210GPaP实验装置图四.实验原理及方法：处于纯弯曲状态的梁，在比例极限内，根据平面假设和单向受力假设，其横截面上的正应变为线性分布，距中性层为 y 处的纵向正应变和横向正应变为： （1）距中性层为 y 处的纵向正应力为： （2）本实验采用重复加载法，多次测量在一级载荷增量DM作用下，产生的应变增量De和De。于是式（1）和式（2）分别变为： （3） （4）在本实验中， （5）最后，取多次测量的平均值作为实验结果： （6）本实验采用电测法，在梁纯弯曲段某一横截面AA的不同高度（梁的顶面、底面、中性层及距中性层10mm、20mm）处粘贴纵向电阻应变片（见图一），并在梁的上下表面处粘贴横向应变片。各应变片的编号为：上下横向片编号为1和9，纵向片编号从上到下依次为2,3,48。 五、实验步骤1 设计实验所需各类数据表格；电测法电路图2 拟定加载方案(参考方案：P0=5KN，Pmax=25KN，DP=20KN)；3 试验机准备、试件安装和仪器调整；4 确定组桥方式、接线、设置应变仪参数；5 检查及试车；检查以上步骤完成情况，然后预加一定载荷，再卸载，以检查试验机和应变仪是否处于正常状态。6 进行试验；将载荷加至初载荷，记下此时应变仪的读数或将读数清零。逐级加载，每增加一级，记录一次相应的应变值。同时检查应变变化是否符合线性。实验至少重复两次，如果数据稳定，重复性好即可。7 数据经检验合格后，卸载、关闭电源、拆线并整理所用设备。六、试验结果处理 梁中点处的应变值理论值的计算公式为：计算得下表：应变片纵坐标（mm）应变(*10-6)应变理论值(*10-6)百分差1-25465313.2%2-25-187-1901.6%3-20-153-1520.6%4-10-76-76050-30/61070767.9%7201441525.3%8251821904.2%925-59-5311.3%从以上实验结果可以看出，实验值与理论值较为符合，平面假设成立。下面将所得的应变值拟合为直线： 计算泊松比：1=0.246 2=0.324=(1+2)/2=0.285 压头处的应变值：测量次数应变片121-128-1332-50-53373470685138137 很明显地看出，由于应力集中和装置的各支点的平行度误差等原因，此处不再满足平面假设。七.改进与建议这个实验存在的问题很多：1、 装置陈旧，并且太粗，太短，以至于力臂太小，需要加足够的载荷才能产生较大的变形，导致试件容易被压坏。可以考虑把试件加长、变细，增大力臂，减小横截面积，可以有效提高精度。2、 各支点不平行，加载时的误差明显。可以考虑改进各支座和U型梁的压头，使其