北航-材料力学实验报告-直梁弯曲试验.doc

北京航空航天大学、材料力学、实验报告 实验名称：直梁弯曲试验 学号 390512---- 姓名 ----- 实验时间：2011 试件编号 试验机编号 计算机编号 应变仪编号 百分表编号 成绩 实验地点：主楼南翼116室 29 29 - 15 - 教师 年 月 日 一、实验目的： 用电测法测定纯弯（或三点弯）时梁横截面上的正应力分布规律，并与理论计算结果进行比较，以验证梁的弯曲理论。 用电测法测定纯弯（或三点弯）时梁中性层上的切应力大小，与理论计算结果进行比较，并对实验结果进行分析。 3．学习电测法的多点测量。 二、实验原理 三点弯曲实验装置简图 对于三点弯曲梁，距中性层为 y 处的纵向正应变和横向正应变为： （1） 距中性层为 y 处的纵向正应力为： （2） 本实验采用重复加载法，多次测量在一级载荷增量?M作用下，产生的应变增量??和??’。于是式（1）和式（2）分别变为： （3） （4） 在本实验中， （5） 最后，取多次测量的平均值作为实验结果： （6） 在梁的中性层处，切应力的理论计算公式为： （7） 由于在纯剪切应力状态下，有: （8） 因此在实验时，通过测量中性层处450方向的正应变，即可得到中性层处的切应变，进一步由剪切胡克定律计算中性处的切应力，与理论值进行比较。 实验采用重复加载法，实验结果处理参照式（3）~（6）。 三、实验步骤 设计实验所需各类数据表格； 拟定加载方案； 试验机准备、试件安装和仪器调整； 确定组桥方式、接线、设置应变仪参数； 检查及试车； 检查以上步骤完成情况，然后预加一定载荷，再卸载，以检查试验机和应 变仪是否处于正常状态。 进行试验； 将载荷加至初载荷，记下此时应变仪的读数或将读数清零。逐级加载，每增加一级，记录一次相应的应变值。同时检查应变变化是否符合线性。实验至少重复两次，如果数据稳定，重复性好即可。 数据经检验合格后，卸载、关闭电源、拆线并整理所用设备。 实验数据： 2号试件尺寸，ΔP=8kN 9号试件尺寸，ΔP=4kN 1、2号试件（实心梁三点弯曲） 单位：10-6 组别 通道1 通道2 通道3 通道4 通道5 通道6 通道7 通道8 通道9 通道10 通道11 通道12 1 40 -43 -150 146 -123 121 -65 61 19 22 -2 -20 2 43 -40 -149 145 -124 122 -62 61 21 22 -1 -20 3 44 -40 -149 146 -125 123 -62 62 19 24 -2 -22 组别 通道1 通道2 通道3 通道4 通道5 通道6 通道7 通道8 通道9 通道10 通道11 通道12 1 56 -55 -224 216 -180 172 -98 76 67 -79 -10 74 2 54 -59 -228 221 -183 175 -100 79 66 -79 -10 73 3 54 -56 -225 212 -183 168 -101 74 67 -80 -8 74 =3.125×105mm4 又E=210GPa，μ=0.28，ΔM=360N·m通过公式（1）~（8）计算2号试件正应变、切应变的理论值，如下： 正应变： 贴片2 贴片3 贴片4 贴片6 贴片9 贴片10 贴片11 y（mm） 25 20 10 0 10 20 25 ε(10-6) 137.1425 109.714 54.857 0 54.857 109.714 137.1425 贴片5 贴片7 贴片8 γ(10-6) 48.76 贴片2 贴片3 贴片4 贴片6 贴片9 贴片10 贴片11 y（mm） 25 20 10 0 10 20 25 ε(10-6) 149.3 124 63 1.6 61.3 122 145.7 8% 11.5% 12.9% - 10.5% 10% 5.9% 切应变： 贴片5 贴