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1、;.纯弯曲正应力分布规律实验 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(正应力)分布规律;2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。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=0.28。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:xMyI 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
2、 5 片应变片(其中:b=15 mm,h=25 mm,C=124mm,梁长 372mm),各应变片的分布为:1#在二分之一 h 处,2#、3#在上下对称于 1#的四分之一 h处,4#、5#在弯曲梁的上下表面。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E,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。四、实验步骤 1、对齐弯曲梁的下支座白色记号。2、将力值调零,实验中取 P0=100N,P=350N,Pmax=1500N,分四次加载,在 P0处将应变仪调零,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。
3、3、每个测点求出应变增量的平均值 4im (m=1,2,5),算出相应的应力增量实测值mmE测(MPa)。其中,E 取MPa101.25。4、纯弯曲段(CD 段)内的弯矩增量为:cPM21,由公式yIMzm理 求出各测点的理论值,式中123bhIz。5、对每个测点列表比较测m和理m,并计算相对误差%100理理测mmm 在梁的中性层(第 1 点),因01理,故只需计算绝对误差。五、实验结果的处理 按实验记录数据求出各点的应力实验值,并计算出各点的应力理论值。算出它们的相对误差。实验记录和计算数据表格可参考表1 和表 2。表 1 应变片在各级载荷下的读数应变 载荷(N)读数应变()d P P#1#2#3#4#5 d增量均值()注:6101 ;.表 2 各测试点应力增量误差计算 应变片号#1#2#3#4#5 应力增量实验值(MPa)应力增量理论值(MPa)误差(%)