纯弯曲实验报告

1 / 10 纯弯曲实验报告 Page 1 of 10 Page 2 of 10 Page 3 of 10 Page 4 of 10 Page 5 of 10 一、实验目的 1. 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 m 4. 掌握电测法的基本原理 二、实验设备 多功能实验台，静态数字电阻应变仪一台，矩形截面梁，游标卡尺 三、实验原理 1. 测定弯 曲正应力 本实验采用的是用低碳钢制成的矩形截面试件，实验装置简图如下所示。 计算各点的实测应力增量公式： ?实 i?E?实 i ? i? ?MyiIz 计算各点的理论应力增量公式： 2.测定泊松比 计算泊松比数值： ? ? 2 / 10 ? 四、实验步骤 1.测量梁的截面尺寸 h 和 b，力作用点到支座的距离以及各个测点到中性层的距离； 2.根据材料的许用应力和截面尺寸及最大 弯矩的位置，估算最大荷载，即： Fmax bh2 ?，然后确定量程，分级载荷和载荷重量； ?3a 3.接通应变仪电源，分清各测点应变片引线，把各个测点的应变片和公共补偿片接到应变仪的相应通道，调整应变仪零点和灵敏度值； 4.记录荷载为 F 的初应变，以后每增加一级荷载就记录一次应变值，直至加到 5.按上面步骤再做一次。根据实验数据决定是否再做第三次。 五、实验数据及处理 Fn ； 梁试件的弹性模量 E?1011Pa h ， b d 90 梁试件的横截面尺寸 支座到集中力作用点的距离各测点到中性层的位3 / 10 置： y1 y2 y3 0 y4 y5 六、应力分布图 七、思考题 1.为什么要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上 ? 答：应变片是比较高精度的传感元件，必须考虑温度的影响，所以需要把温度补偿片贴在 与构件相同的材料上，来消除温度带来的应变。 2.影响实验结果的主要因素是什么 ? 答：影响本实验的主要因素：实验材料生锈，实验仪器精度以及操作的过程。 一、实验目的和要求： 1) 2) 用电测法测定纯弯曲梁受弯曲时 A?A截面各点的正应力值，与理论计算值进行比较。 了解电阻应变仪的基本原理和操作方法 二、实验设备 CM-1C型静态电阻应变仪，纯弯曲梁实验装置 三、弯曲梁简图： 4 / 10 图 5-1 已知 : L?630mm、 a?160mm、 b?20mm、 h?40mm、 c?h/6、 E?200GPa A?A 截面处粘贴七片电阻片，即 R1、 R2、 R3、 R4、R5、 R6、 在梁的纯弯曲段内 R7。 R4贴在中性层处，实验时依次测出 1、 2、 3、 4、5、 6、 7点的应变，计算出应力。 四、测量电桥原理 构件的应变值一般均很小，所以，应变片电阻变化率也很小，需用专门仪器进行测量，测量应变片的电阻变化率的仪器称为电阻应变仪，其测量电路为惠 斯顿电桥，如图所示。 如图所示，电桥四个桥臂的电阻分别为 R1、 R2 、 R3和 R4，在设 A、 C端接电源， B、 D 端为输出端。 A、 C间的电压降为 U 则经流电阻 R1、 R4的 电 U 流分别为 I1? R1?R2U ，、 I4? 5 / 10 R3?R4 ，所以 ， R1、 R4两端的电压降分别为 UAB?I1R1? R1 U R1?R2 为 UAD? R4 U所以 B、 D 端的输出电压 R3?R4 ?U?UAB?UAD? R1R3?R2R4R1R4 U?U?U R1?R2R3?R4 当电桥输出电压 ?U ?0时，称为电桥平衡。故电桥平衡条件为 R1R3?R2R4或 R1R4 ?R2R3 设电桥在 6 / 10 接上电阻 R1、 R2、 R3 和 R4 时处于平衡状态，即满足平衡条件。当上述电阻分别改变 ?R1、 ?R2、 ?R3 和 ?R4时 ?U?U ? 略去高阶微量后可得 ?U?U R1R22 ?R2?R2?R3?R4?R?R?R?R? 134?1 ? U?R1?R2?R3?R4? ? 4?RRRR? 上式代表电桥的输出电压与各臂电阻改变量的一般关系。 在进行电测实验时， 有时将粘贴在构件上的四个相同规格的应变片同时接入测量 电桥，当构件受力后，设上述应变片感受到的应变分别为 ?1、 ?2、 ?3、 ?4相应的电阻改变量分别为 ?R1、 ?R2、 ?R3 和 ?R4，应变仪的读数为 ?d? 7 / 10 4?U ?1?2?3?4 KU 4?U ?1?2 KU A、 B和 B、 C 以上为全桥测量的读数，如果是半桥测量，则读数为 ?d半 ? 所谓半桥测量是将应变片 R3 和 R4 放入仪器内部，R1和 R2测量片接入电桥，接入组成半桥测量。 五、理论和实验计算 理论计算 ?1,7 M?WZ 、 ?2,6 M?c2? IZ 、 ?3,5 bh2M?c1 ?、 ?4?0WZ? IZ6 bh3 8 / 10 、 JZ? 12 实验值计算： ?E? 弯曲实验报告 材成 1105 班 3111605529 张香陈 一、实验目的 测试和了解材料的弯曲角度、 机械性能、相对弯曲半径及校正弯曲时的单位压力等因素对弯曲角的影响及规律。 二、实验原理 坯料在模具内进行弯曲时，靠近凸模的内层金属和远离凸模的外层金属产生了弹 塑性变。但板料中性层附近的一定范围内，却处于纯弹性变形阶段。因此，弯曲变形一结束，弯曲件由模中取出的同时伴随着一定的内外层纤维的弹性恢复。这一弹性恢复使它的弯曲角与弯曲半径发生了改变。因此弯曲件的形状的尺寸和弯曲模的形状尺寸存在差异。二者形状尺寸上的差异用回弹角来表示。本实验主要研究影响回弹角大小的各因素。 三、实 验设备及模具 工具：弯曲角为 90度的压弯模一套，配有 R=、 2、4 五种不同半径的凸模各一个。刚字头，万能角度尺，半径样板和尺卡。设备：曲柄压力机 9 / 10 试件： 08 钢板，铝板，尺寸规格为 52x14mm，纤维方向不同 四、实验步骤 1.研究弯曲件材料的机械性能，弯曲角度和相对弯曲半径等回弹角度的影响。 实验时利用 90度弯曲角度分别配有五种不同的弯曲半径的弯模，对尺寸规格相同的试件进行弯曲，并和不同的弯曲半径各压制多件。对不同弯曲半径的试件压成后需要打上字头 、 2、 4等，以示区别。最后，按下表要求测量和计算。填写好各项内容。 五、数据处理 试件尺寸： 52x14mm 弯曲后的试样如下图所示 =f曲线如下图所示 分析讨论： 分析相对弯曲半径，弯曲角度及材料机械性能对回弹角的影响。 答：相对弯曲半径越小，弯曲的变形程度越大，塑性变形在总变形中所占比重越大，因此卸载后回弹随相对弯曲半径的减小而减小，因而回弹越小。相对弯曲半径越大，弯曲的变形程度越小，但材料断面中心部分会出现很大的弹性区，因而 回弹越大；弯曲角度越大，表明变形区的长度越长，故回弹的积累值越大，其回弹角越大；材料的屈模比越10 / 10 大，则回弹越