三点弯曲实验哈尔滨工程大学.pptVIP

如果把物体的一小部分边界上的面力，变 换为分布不同但静力等效的面力（主矢量相同 ，对于同一点的主矩也相同），那么，近处的 应力分布将有显著的改变，但是远处所受的影 响可以不计。 * * 三 点 弯 曲 实验目的 实验设备 1、机械式万能材料试验机WJ-10B型； 2、YJR-5A数字式静态电阻应变仪及预调平衡箱一套； 3、三点弯曲深梁试验装置。 1、测量三点弯曲深梁正应力，分析深梁内力分布的特点； 2、掌握组桥（半桥、对臂）多点测量，实测内力的方法，提高多点测量的实验能力； 3、分析此材料力学弯曲理论公式的适用范围。 三 点 弯 曲 P L/2 L/2 M图 H B z y y x 实验背景与试验原理 三点弯曲梁在加载时，中性层以上纤维受压、以下纤维受拉，理论上横截面上正应力沿梁高呈线性分布，即 （1） 式中，Iz为横截面对形心轴z轴的惯性矩，y为截面计算点的y轴坐标值，Mx为图中所示梁的弯矩图确定的作用于距加载点x远横截面上的弯矩： （2） 三 点 弯 曲 随着两支点间距与梁厚度比值L/H的减小，由于受到支座附近的局部应力分布的影响，圣维南原理将不再适用，因此三点弯曲梁内的应力分布变得比较复杂，很难得到理论解，因此采用实验进行测量可以得到准确的应力值。 实验内容和实验步骤 三 点 弯 曲 1、用游标卡尺测量试件的梁宽B和梁高H。 2、打开机械万能材料试验机，调整夹具的活动平台上的支点距离L=L1。 3、升降活动平台，使上压头对准横梁正中加载点，且上压头与梁刚好接触。 4、调节电阻应变仪上各组电桥平衡。 5、采用摇柄手动加载，采用等量加载法，每次增加，记录各点的应变值。 6、卸载到零，重新调节支点距离L=L2,重复3、4、5步骤。 7、卸载到零，重新调节支点距离L=L3,再次重复3、4、5步骤。 8、实验完毕，实验机载荷卸载到零。 表一 记录应变片到中性层的距离（y） 单位：mm -48 -36 -24 0 24 36 48 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 实验数据 三 点 弯 曲 布片方式 施加载荷的大小为：5KN，15KN，25KN，35KN 100mm 2# 3# 4# 5# 6# 1# 7# 300 mm 第三次加载时支座间距L3 500 mm 第二次加载时支座间距L2 600 mm 第一次加载时支座间距L1 分三次加载，每次加载时支座间距Li i=1、2、3 mm4 截面惯性距Iz 96 mm 梁高H 36 mm 梁宽B 210 GPa 钢梁弹性模量E 表二 钢梁和支座距离 单位：mm 三 点 弯 曲 三 点 弯 曲 圣维南原理 第一种叙述 三 点 弯 曲 第二种叙述 若在物体任一小部分上作用一个平衡力系，则该平衡力系在物体内所产生的应力分布，仅局限于该力系作用的附近区域，在离该区域的相当远处，这种影响便急剧地减小。 * * *