实验五 纯弯曲梁的正应力实验.docx

实验五 纯弯曲梁的正应力实验1、 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。3、 测定泊松比。4、 测量矩形截面梁在纯弯曲时最大应变值，比较和掌握运用不同组桥方式时提高测量灵敏度的方法。2、 实验设备1、 材料力学组合实验台；2、 电阻应变测力仪；3、 实验原理和方法1、测定弯曲正应力在纯弯曲条件下，根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设，可得到梁横截面上任一点的正应力计算公式为 (1)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。由上式可知，在弹性范围内，沿横截面高度，正应力按线性规律变化，其最大正应力产生在上下边缘，为 (2)Wz 称为抗弯截面系数。实验采用1/4桥公共补偿测量方法，加载采用增量法，载荷从100N开始，每次增加700 N，测出各点的应变增量，然后分别取各点应变增量的平均值,依次求出各点的应力增量=E (3)4、 实验步骤1设计好本实验所需的数据表格；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.3拟定加载方案。根据实验要求适当选取初载，然后按照步长分级加载，加到最大的载荷。4.根据加载方案，调整好实验加载装置。5.按照实验要求接线（1/4桥），调整好电阻应变仪，检查整个系统是否处于正常工作状态；5加载。用均匀慢速加载至初载荷，记下各点电阻应变仪得初读数，然后按照步长分级加载，依次记录各点电阻应变片的应变度数，直到为止；6完成全部试验内容后，卸掉载荷，关闭电源，整理所用仪器、设备，清理实验现场，将所有仪器设备复原。5、 实验结果处理1、 基本参数L=670 a=160 y1=12.5 y2=25 k=2.18 b=20 h=50 E=206Gpa2、原始数据在不同载荷作用下，六个应变片输出应变读数如表（a）所示。表（a）在不同载荷作用下，输出应变读数F100-7601-9800-36-14-216151500-67-36-329442200-99-54-443722900-130-71-5571013600-162-89-6711283、数据处理为排除初始条件和自重的影响，将每一个应变数值减去前一个应变数值，即得当载荷为步长时的各个应变值，根据公式可计算出应力的实验值和理论值。表(b)各测点处应变数据的处理700-29-20-21524700-31-22-11329700-32-18-11428700-31-17-11429700-32-18-11427-31-19-1.21427.4-6.386-3.914-0.24722.8845.644根据公式（1）计算理论值： 表（c） 理论值与实际值比较理论值-6.72-3.3603.366.72实际值-6.386-3.914-0.24722.8845.664相对误差4.9%16.5%14.1%15.7%六、 误差分析本实验的误差来源主要为以下几点：1、 应变片粘贴方位不准、应变片的粘贴不牢固、温度影响都会给实验结果带来较大的误差；2、 理论值计算的是中点以及角点的应力值，而由于应变片的尺寸问题则会影响测点的位置跟理论值存在一定的偏差；3、 应变仪的刻度误差和标定误差、应变仪的灵敏度不准、环境温度的影响都会给实验结果带来一定的误差；4、 实验过程中导线的移动，试验台的移动和振动都会导致仪器的示数出现误差。因此，为了减小实验