1、實驗五彎曲試驗一、概述梁彎曲理論的發(fā)展，一直與試驗有著密切的聯(lián)系。本實驗是要測定矩形截面梁純彎曲時 橫截面上正應(yīng)力的分布規(guī)律。拉伸、壓縮等實驗是對材料力學(xué)性能的測定，而這個實驗則是 應(yīng)力測試分析，也是對理論公式作一驗證。二、實驗?zāi)康?、測定矩形截面簡支梁在純彎曲時橫截面上正應(yīng)力的分布，以驗證彎曲正應(yīng)力公式Myc =。z2、學(xué)習(xí)電測法的基本原理，及電阻應(yīng)變儀的操作方法。三、實驗設(shè)備本次試驗使用的設(shè)備是XL3416純彎曲梁實驗臺。圖2-1是其結(jié)構(gòu)原理圖。圖2-1 XL3416實驗臺外形結(jié)構(gòu)圖1、實驗梁2、支腳3、手輪4、箱體5、蝸桿升降裝置6、傳感器7、拉桿8、壓頭9、承重梁10、底座11、腳輪1

2、2、應(yīng)力和應(yīng)變儀13、支柱。加載原理加載機構(gòu)為內(nèi)置式，采用蝸輪蝸桿對試件進行加載。工作機理實驗臺采用蝸桿和螺旋復(fù)合加載機構(gòu)，通過傳感器及過渡加載附件對試件進行施力加載， 加載力大小經(jīng)拉壓力傳感器由力和應(yīng)變綜合參數(shù)測試儀的測力部分測出所施加的力值；各試 件的受力變形，通過力和應(yīng)變綜合參數(shù)測試儀的測試應(yīng)變部分顯示出來。一、操作步驟將所作實驗的試件通過有關(guān)附件連接到架體相應(yīng)位置，連接拉壓力傳感器和加載件到 加載機構(gòu)上去。連接傳感器電纜線到儀器傳感器輸入插座，連接應(yīng)變片導(dǎo)線到儀器的各個通道接口上 去。1、2、兩項由指導(dǎo)老師完成。打開儀器電源，預(yù)熱約20分鐘左右，輸入傳感器量程及靈敏度和應(yīng)變片靈敏系數(shù)（

3、一 般首次使用時已調(diào)好，如實驗項目及傳感器沒有改變，可不必重新設(shè)置），在不加載的情況下 將測力量和應(yīng)變量調(diào)至零。在初始值以上對各試件進行分級加載，轉(zhuǎn)動手輪速度要均勻，記下各級力值和試件產(chǎn) 生的應(yīng)變值進行計算、分析和驗證，如已與微機連接，則全部數(shù)據(jù)可由計算機進行簡單的分 析并打印。一、汪意事項各項實驗不得超過規(guī)定的終載最大拉、壓力。加載機構(gòu)作用行程為50mm，手輪轉(zhuǎn)動快到行程末端時應(yīng)緩慢轉(zhuǎn)動，以免撞壞有關(guān)定 位件。實驗進行完后，應(yīng)對試件卸載。四、實驗原理及方法在純彎曲條件下，梁橫截面上任一點的正應(yīng)力，計算公式為：b =Iz式中M為彎矩，I為橫截面對中性軸的慣性矩；y為所求應(yīng)力點全中性軸的距離。為

4、了測量梁在純彎曲時橫截面上正應(yīng)力的分布規(guī)律，在梁的純彎曲段沿梁側(cè)面不同高度， 平行于軸線貼有5個應(yīng)變片（如圖3-1）。實驗采用半橋單臂、公共補償、多點測量方法。加載采用增量法，即每增加等量的載荷 P，測出各點的應(yīng)變增量，然后分別取各點應(yīng)變增量的平均值&尸依次求出各點的應(yīng)變增 量。AE疽1 Y。+廣 1 +廣七1 （式中i=i、2、3、4、5； n為等增量 P加載次，n數(shù)）根據(jù)虎克定理，實驗值為：Ab = E Asii將實測應(yīng)力值與理論應(yīng)力值進行比較，以驗證彎曲正應(yīng)力公式。五、實驗步驟均勻緩慢加載至初載荷P，記下各點應(yīng)變的初始讀數(shù)，然后分級等增量加載。每增加一級載荷，依次記錄各點電阻應(yīng)變片的應(yīng)變值，直到最終載荷。完成實驗后，卸掉載荷，關(guān)閉電源，整理好所用儀器設(shè)備，清理實驗現(xiàn)場，將所用儀器設(shè)備復(fù)原。附表1 （試件相關(guān)數(shù)據(jù)）應(yīng)變片全中性層距離（mm）梁的尺寸和有關(guān)參數(shù)Y1-20寬 度b = 20 mmY 2-10高 度h = 40 mmY 30跨 度 L = 620 mmY10載荷距離a = 150 mmY 520彈性模量E =210 GPa泊松比仇二0.3六、思考題影響實驗結(jié)果準確性的主要因素是什么？彎曲正應(yīng)力的大小是否受彈性模量