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1、实验四实验四 梁弯曲正应力梁弯曲正应力一、实验目的一、实验目的1用电测法测定梁在纯弯曲时横截面上正应力分布规律，将实验值与理论计算结果进行比较以此验证弯曲正应力公式2熟悉电测的基本原理和静态测量方法以及应变测试仪操作3学习误差分析二二 、实验设备、实验设备1DH3818 静态电阻应变测试仪2梁弯曲实验装置三、实验原理三、实验原理当矩形钢梁在承受四点弯曲时，在纯弯曲范围内任一横截面（远离载荷作用点，否则受力为复杂状态）以中心层为基准，上下对称至少取五层纤维层作为研究对象。（如图 1所示）用纯弯曲公式作为理论计算公式图 1 矩形钢梁四点弯曲示意图yzMI式中:yM测点所在截面上的弯矩；y测点至中性
2、层的距离；zI测点至中性轴的距离。 横截面各纤维层表面牢固的粘贴电阻应变片，使其成为一个整体。当钢梁受力变形时应变片也跟随一起变形，此时粘贴在钢梁上的应变片的电阻值也发生改变，而电阻的改变量 R/R 与钢梁纤维（或应变片电阻丝）的变形量 L/L 成正比关系。因此可通过应变测试仪分别测量出各点对应的实际变形量及应变值 ，然后根据单向虎克定律率，计算出相应的应力值。实验公式E式中：E为钢梁的弹性模量接桥方式如图 2图 2 电桥连接示意图四、实验步骤四、实验步骤: 1准备：检查实验用矩形截面梁的加力点位置与支座位置是否正确。记录有关参数。2根据有关参数确定其加载方案，即确定初载荷和最终载荷。（因测力
3、计原因最大载荷不（因测力计原因最大载荷不得超过得超过 4KN,设备上显示为设备上显示为 4.00）3接线：根据实验要求，本试验选择 1/4 桥路形式及 AB 桥接工作片，BC 桥路接温度补尝片。3.1 将被测应变片分别依次接在各工作电桥桥路 B 点（或 vi+ 点）接线柱上。被测应变片的另一端，一根不同颜色的导线（在引出导线时，已将所有被测应变片另一端引线全并连在一起）接在任一工作电桥桥路的 A 点（或 eg 点）接线柱上（因该设备各桥路 A 点（或eg 点）用一个导线全串在一起）3.2 将温度补偿片的两端引线分别接到补偿电桥桥路中 B 点、C 点(或 vi+点、或 0 点)上。两端引出线不分
4、极性可任意接。4 逆时针方向转动梁装置手轮加载，加初载荷 0.5KN，分别记录各桥路正负应变值（有确认键须确认各桥路） ，直到所需测量桥路记录完毕为止。5 加第二级载荷可在初载荷的基础上增加 0.5KN(以后均可在前一次的基础上增加 0.5KN,最终载荷不得超过测力计最大值) 分别记录各桥路正负应变值（有确认键须确认各桥路） ，直到所需测量桥路记录完毕为止。总共可加荷 6-7 级。6 计算各桥路载荷增量、应变增量。取平均值。 （增量取法，将下一级载荷值或应变值减去上一级载荷值或应变值，最后差值不大时可取算术平均值）7 载荷卸到零，检查各桥路应变是否回到零，若不回零，观察应变值大小可进行误差分析
5、。8 关闭梁装置电源，关闭测试仪电源，取下各应变片导线，设备摆放整齐。五五 实验记录实验记录表 1 实验数据记录和处理列表 试样材料： 弹性模量 E=基本参数 h= mm ；b= mm；a= mm；L= mm。 电阻片灵敏系数 K= 电阻应变仪灵敏系数 K=2.0设备型号: 设备编号:荷重荷重 P(KN)应应 变变 仪仪 读读 数数 ()测点 1测点 2测点 3测点 4测点 5总荷载 P增 量读数增量读数增量读数增量读数增量读数增量0.51.01.52.02.53.03.5平均值P1 =2=3=4=5=应力增量测 量值G=E应力增量理 论值 G=MY/I相对误差六、应力分布图六、应力分布图横轴表示应力大小，纵轴表示沿矩形界面高度的分布y七、思考题七、思考题1、 影响实验结果准确性的主要因素是什么？2、 弯曲正应力的大小是否会受材料弹性模量 E 的影响？
