矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验.doc

实验四　　矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验 一、实验名称 矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验 二、实验目的 1．学习使用电阻应变仪，初步掌握电测方法； 2．测定矩形截面梁纯弯曲时的正应力分布规律，并与理论公式计算结果进行比较，验证弯曲正应力计算公式的正确性。 三、实验设备 1．WSG－80型纯弯曲正应力试验台 材料：20号钢，跨度：=600mm，a=200mm 横截面尺寸：高度h=28mm，宽度b=10mm。 ΔF=200N（砝码四级加载，每个砝码重10N采用1：20杠杆比放大），砝码托作为初载荷，F0=26 N。 3．精度 满足教学实验要求，误差一般在5%左右。 五、实验原理 如图1所示，CD段为纯弯曲段，其弯矩为，则，。根据弯曲理论，梁横截面上各点的正应力增量为： 　　　　　　　　 式中：y为点到中性轴的距离；Iz为横截面对中性轴z的惯性矩，对于矩形截面 　　　　　　　　　　　　 由于CD段是纯弯曲的，纵向各纤维间不挤压，只产生伸长或缩短，所以各点均为单向应力状态。只要测出各点沿纵向的应变增量，即可按胡克定律计算出正应力增量。 （3） 　　在CD段任取一截面，沿不同高度贴五片应变片。片、片距中性轴z的距离为h/2，片、片距中性轴z的距离为h/4，片就贴在中性轴的位置上。 　　测出各点的应变后，即可按式计算出正应力增量，并画出正应力沿截面高度的分布规律图从而可与式计算出的正应力理论值进行比较。? 矩形横截面对中性轴z的惯性矩Iz　　 测点编号 1 2 3 4 5 理论正应力增量(MPa) 2．计算弯曲梁截面各点处的实际正应力增量 （1）各测点原始数据记录 测点 初载 一次加载 二次加载 三次加载 四次加载 1应变仪读数 ε0= ε1= ε2= ε3= ε4= 2应变仪读数 ε0= ε1= ε2= ε3= ε4= 3应变仪读数 ε0= ε1= ε2= ε3= ε4= 4应变仪读数 ε0= ε1= ε2= ε3= ε4= 5应变仪读数 ε0= ε1= ε2= ε3= ε4= （2）各测点应变增量的计算 测点 一次加载 二次加载 三次加载 四次加载 平均值 1应变增量 Δε1= Δε2= Δε3= Δε4= Δε平= 2应变增量 Δε1= Δε2= Δε3= Δε4= Δε平= 3应变增量 Δε1= Δε2= Δε3= Δε4= Δε平= 4应变增量 Δε1= Δε2= Δε3= Δε4= Δε平= 5应变增量 Δε1= Δε2= Δε3= Δε4= Δε平= （3）各测点实际正应力增量的计算 测点编号 1 2 3 4 5 实际正应力增量(MPa) 3．计算各测点理论与实际正应力的误差e 测点编号 1 2 3 4 5 误差e 八、实验作业 1．说明矩形梁纯弯曲正应力电测实验的原理、实验步骤及注意事项等； 2．分别计算各测点的理论和实际弯曲正应力增量，验证弯曲正应力公式的正确性； 3．绘制弯曲正应力沿截面高度的分布规律图。