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1、弯曲正应力实验指导弯曲正应力实验 一、实验目的 1、用电测法测定梁纯弯曲时沿其横截面高度的正应变分布规律； 2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。 3、初步掌握电测方法。 二、实验仪器和设备 1、多功能组合实验装置一台； 2、TS3860型静态数字应变仪一台； 3、纯弯曲实验梁一根。 4、温度补偿块一块。 三、实验原理和方法 弯曲梁的材料为钢，其弹性模量E=210GPa，泊松比=0.29。用手转动实验装置上面的加力手轮，使四点弯上压头压住实验梁，则梁的中间段承受纯弯曲。根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设，可得到纯弯曲正应力计算公式为： s=My Ix式中：M为弯矩；Ix为横截面对中性轴的惯性矩；
2、y为所求应力点至中性轴的距离。由上式可知，沿横截面高度正应力按线性规律变化。 实验时采用螺旋推进和机械加载方法，可以连续加载，载荷大小由带拉压传感器的电子测力仪读出。当增加压力DP时，梁的四个受力点处分别增加作用力DP/2，如图3-16所示。 为了测量梁纯弯曲时横截面上应变分布规律，在梁纯弯曲段的侧面各点沿轴线方向布置了5片应变片，各应变片的粘贴高度见弯曲梁上各点的标注。此外，在梁的上表面沿横向粘贴了第6片应变片。 如果测得纯弯曲梁在纯弯曲时沿横截面高度各点的轴向应变，则由单向应力状态的虎克定律公式s=Ee，可求出各点处的应力实验值。将应力实验值与应力理论值进行比较，以验证弯曲正应力公式。 实
3、 =E实式中E是梁所用材料的弹性模量。 图3-16 为确定梁在载荷P的作用下各点的应力，实验时，可采用“增量法”，即每增加等量的载荷P测定各点相应的应变增量一次，取应变增量的平均值把实与理论公式算出的应力s=式中的M应按下式计算： 实来依次求出各点应力。 MU比较，从而验证公式的正确性，上述理论公IZM=四、实验步骤 1DPa 21、检查矩形截面梁的宽度b和高度h、载荷作用点到梁支点距离c，及各应变片到中性层的距离yi。 2、检查压力传感器的引出线和电子秤的连接是否良好，接通电子秤的电源线。检查应变仪的工作状态是否良好。然后把梁上的应变片按序号接在应变仪上的各不同通道的接线柱A、B上，公共温度
4、补偿片接在接线柱B、C上。相应电桥的接线柱B需用短接片连接起来，而各接线柱C之间不必用短接片连接，因其内部本来就是相通的。因为采用半桥接线法，故应变仪应处于半桥测量状态。应变仪的操作步骤见应变仪的使用说明书。 3、根据梁的材料、尺寸和受力形式，估计实验时的初始载荷Pss确0=0.10(一般按PDP (一般按加载46级考定)、最大载荷Pmax (一般按Pmax0.7ss确定)和分级载荷虑)。 本实验中取P0=10Kg，P=50Kg，Pmax=210Kg，分四次加载。实验时逐级加载，并记录各应变片在各级载荷作用下的读数应变。 重复上述三次实验，取其三次平均值即为实验应力值。 同一组同学可轮换操作。
5、实验完毕后将载荷卸掉，关上电阻应变仪电源开关，并请教师检查实验数据后，方可离开实验室。 五、实验报告 1、将各类数据整理成表格，画出装置简图，将布片位置标清。 2、对每一测点求出应变增量的平均值 算出相应的应力增量的实测值 均=SDei n均 测 =E3、求出各测点应力的理论值，由公式： t理 =113DMUbh 式中的DM=DRa,IZ=212IZY为各测点到中性层的距离。 4、对每一测点，列表比较Ds实与Ds理，计算相对误差 |s实-s理|100 s理在梁的中性层内，因Ds理=0，只需计算绝对误差 5、以Y为纵座标；以为横座标，把以上计算的试验应力值和理论应力值标在同一座标纸上，进行比较。 6、对试验中的问题和现象进行归纳总结。 六、预习及思考讨论题 预习3-3、3-4、3-5及本节内容，复习材料力学弯曲应力有关章节，并回答以下思考题。 1、两个几何尺寸及受载情况完全相同的梁，但材料不同，试问在同一位置处测得的应变是否相同？应力呢？ 2、理论计算出来的理与实际测量而计算出的实之间的误差是何原因产生的？
