材料力学梁变形实验报告

1、梁变形实验报告(1)简支梁实验一、实验目的1、简支梁见图一，力F在跨度中点为最严重受力状态，计算梁最危险点达到屈 服应力时的屈服载荷Fs；2、简支梁在跨度中点受力F=1.5kg时，计算和实测梁的最大挠度和支点剖面转 角，计算相对理论值的误差；3、在梁上任选两点，选力F的适当大小，验证位移互等定理；4、 简支梁在跨度中点受力F=1.5kg时，实测梁的挠度曲线(至少测8个点挠度, 可用对称性描点连线)。360MPa， 弹性模量图一实验装置简图二、试件及实验装置简支梁实验装置见图一，中E=210GPa百分表和磁性表座各1个;碳钢矩形截面梁，屈服应力砝码5个，各砝码重0.5kg ;砝码盘和挂钩1套，约

2、重0.1kg ;游标卡尺和钢卷 尺各1个。、实验原理和方法1、求中点挠度简支梁在跨度中点承受力F时，中点挠度最大，在终点铅垂方向安装百分表， 小表针调到量程中点附近，用手轻拍底座振动，使标杆摩擦力最小，大表指针示 值稳定时，转表盘大表针调零，分级加力测挠度，检验线性弹性。2、求支点转角梁小变形时，支点转角-;在梁的外伸端铅垂方向安装百分表，加力测a挠度，代入算式求支点转角。3、验证位移互等定理：图二的线弹性体，Fi在F2引起的位移12上所作之功，等于F2在Fi引起的位移21上所作之功，即：Fi 12 F2 21，若Fl=F2,则有：1221上式说明：当F1与F2数值相等时，F2在点 1沿F1方

3、向引起的位移 12，等于F1在点2 沿F2方向引起的位移 21,此定理称为位移互等定理。图二位移互等定理示意图为了尽可能减小实验误差，重复加载 4次取初载荷Fo= (Q+0.5) kg，式中Q为砝码盘和砝码钩的总重量，F=2kg，为了防止加力点位置变动，在重复加载过程中，最好始终有0.5kg的砝码保留在砝码 盘上。四、数据记录1、中点分级加载时，中点挠度值:F(kg)0.00.51.01.52.02.52w(x 10 mm)020416283103 w(x 10-2mm)20212121202、测支点转角F=1.5kg; w (端点) =0.15mm a=71mm3、验证位移互等定理F(2)

4、=1.5kg w(5) =0.34mmF(5) =1.5kg w(2) =0.36mm4、绘制挠曲线(中点加载 F=1.5kg) L(mm)501001502002503003502w(x 10 mm)11183341495458五、实验结果处理1、计算梁的屈服载荷最危险点为中点，bh3 20 冥 10-3 X f9X 10-3)3.亠 ,1 =m4 = 1.215 X 10_9nt412 12M = y36C X 10£ X 1.215 X 10-*=0.0C45N'm = 972N m2、计算最大挠度和支点处转角：实验值：F=1.5kg 时，w=0.62mm理论值：F=1

5、.5kg ； b=20mm h=9mm E=200GPa l=0.8mbh3 20x io3 x rgy io_3i3 .亠 ,= m4 = 1.215 X 109m412 12Fl31.5 X 9.8 X O.83u =-m = 6.15 X 10-4 = 0.615thth49EI 48 X 210 X IO9 X 1.215 X IO-9匹=晋2说=辭0 x "说16EI 16 X 210 X 1(P X 1,215 X 10"?实验值和理论值的比较:3、验证位移互等定理：有试验数据不难看出，位移互等定理成立，测量误差大致为5.6%画中点载荷F=1.5kg时的挠曲线：

6、数据如下： L(mm)0501001502002503003504002w(x 10 mm)0-11-18-33-41-49-54-58-62 L(mm)4505005506006507007508002w(x 10 mm)-58-54-49-41-33-18-110挠曲线图(2)悬臂梁实验、实验目的利用贴有应变片的悬臂梁装置，确定金属块的质量二、实验设备1、悬臂梁支座；2、电阻应变仪；3、砝码两个，金属块一个，砝码盘和挂钩4、游标卡尺和钢卷尺。三、实验试件及装置中碳钢矩形截面梁，屈服极限 s 360MPa弹性模量E=210GPa四、实验原理和方法细长梁受载时，A B截面上的最大弯曲正应变表达

7、式为:MmaxE WzA B截面上的弯矩的表达式为：M mg l五、数据处理实验测得：当在端点处挂上 m=0.5kg的砝码时，max=142*10-6 ;当将未知金属块加载在悬臂梁端点时，max=90*10-6 ；实验感想与体会第一个实验做过很多遍，也认为它确实有一些需要改进之处， 但是这次更多 的感想来自于第二个实验。如果说有一些实验用品和仪器放在我们面前，已知试验目的，我们怎么样来选择最简单并且精度较高的试验方法来测量？我认为这是 一个很值得思考的问题。比如说第二个实验，实验教材上所用的方法是利用应变仪，在梁上1、2两处加挂未知金属物，然后利用公式mg l12EWzmax1 max2 TWmg可得到金属块的质量。同样，我的实验报告上述的方法，在理论上也是行得通的。但 我认