纯弯梁实验 课件.ppt

江苏科技大学工程力学实验中心江苏科技大学工程力学实验中心江苏科技大学工程力学实验中心1．研究梁纯弯曲的截面上正力分布规律；2．将实测应力值与理论计算值进行比较，验证弯曲正应力的计算公式；3．了解电测应变法的原理及仪器的使用。二、实验仪器设备1．纯弯曲实验装置；(点击查看设备)2．XL2118C型力/应变综合参数测试仪。(点击查看设备)一、实验目的回首页江苏科技大学工程力学实验中心三、实验原理1.实验装置的受力分析F/2F/2aa+-FQF/2F/2MFa/2+——纯弯曲m—m截面：mmhbzy回首页江苏科技大学工程力学实验中心2．纯弯梁特点3.弯曲正应力理论计算公式由弯曲正应力理论计算公式可知(1)y不同，不同(2)当时，即为梁的中性层处只有正应力，无切应力，即只有弯矩作用，无剪力作用回首页江苏科技大学工程力学实验中心结论:(1)与y成正比；(2)中心层上、下距中心轴Z距离相等的各层面的大小相等、方向相反。hM＞0回首页江苏科技大学工程力学实验中心4.利用材料拉（压）时的胡克定律来研究梁纯弯时的●变形后梁的横截面仍然保持为平面，且仍然垂直于变形后的梁轴线。●纵向纤维的应变与它到中性层的距离成正比即几何关系(平面假设)回首页mm1nn1aa1bb1m2n2c1d1cdmnm1n1aa1bb1cc1dd1m2n2mnm1n1aa1bb1cc1dd1m2n2mnm1n1aa1bb1cc1dd1m2n2江苏科技大学工程力学实验中心●梁纯弯时各纵向线段间互不挤压即纤维间无正应力，每一纤维都是单向拉伸或压缩。●材料受力在线弹性范围内。●材料在拉伸和压缩时弹性模量相等。由胡克定律可知沿截面高度正应力按直线规律变化。物理关系回首页江苏科技大学工程力学实验中心在梁纯弯曲情况下横截面上的内力系最终只归结为一个力偶矩MiZ，它也就是弯矩M。所以●梁纯弯曲变形时横截面上只有正应力作用。即梁纯弯曲变形问题可简化成拉、压问题来考虑。●在胡克定律中要想知道σ只要知道ε即可，E是材料的弹性模量为定值。结论：弯曲正应力实测公式σ=E·ε静力关系回首页江苏科技大学工程力学实验中心用电测法。利用贴于梁上的电阻应变片可获得被测材料上各点的线应变。1.梁所受载荷及电阻应变片布置情况四、实验方案中性层应变片编号为1，中性层以上分别为2、4号片，6号片在梁的上表面；中性层以下分别为3、5号片，7号片在梁的下表面。中性层F/2F/2132456710101515202020320620回首页江苏科技大学工程力学实验中心2.选择桥路实验采用半桥公共温度补偿的方法即:●这样消除了温度产生的应变,应变仪上反映的只有机械式应变即弯矩产生的应变,所以●在公共温度补偿的接线柱上接入温度补偿片Rt。RtC●在电阻应变仪的AB桥臂上接入工作片R（1—7片）。BA1A7R1R7接线图回首页江苏科技大学工程力学实验中心1.组桥接线将弯曲梁上被测点电阻应变片的引线端与电阻应变仪测量通道接线端子连接，并在公共温度补偿的接线柱上接入温度补偿片。五、实验操作步骤（插片要插好，螺丝要旋紧）回首页江苏科技大学工程力学实验中心2.仪器准备●按一下应变仪面板右下方的“自动平衡”键，若右边的6个LED发光二级管中某一个发光二级管显示为“---”时，则表示该测点的应变片未接好需重新接线。回首页●检查应变仪面板上左边LED测力发光二级管的力单位标志点是否在“N”上江苏科技大学工程力学实验中心●线接好后再次按“自动平衡”按钮，同时通过“通道切换”按钮，检查所有被测点是否都显示为“0”。每调整好一次设备都必须按一下“自动平衡”按钮。“自动平衡”按钮可重复按，直到所有测点的发光二级管都显示为“0”后才可以进行加载试验。3.加载记录数据●根据试件尺寸及机械性能指标确定该实验装置的Fmax=2500N、F0应取10%的Fmax、所以F0=500N，加5级载荷、所以△F=500N，●每增加一级△F（500N