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1、材材材材 料料料料 力力力力 学学学学 实实实实 验验验验B U A AB U A A 实验五实验五 直梁弯曲实验直梁弯曲实验Page材材材材 料料料料 力力力力 学学学学 实实实实 验验验验B U A AB U A A 实验目的实验目的实验目的实验目的 电测法测定纯弯梁横截面上的电测法测定纯弯梁横截面上的正应变正应变分布，并与理论值进行分布，并与理论值进行 比较，验证材料力学理论公式比较，验证材料力学理论公式； 实验设备与仪器实验设备与仪器 微机控制电子万能试验机微机控制电子万能试验机 静态应变仪静态应变仪 电测法测量载荷作用面附近横截面上的电测法测量载荷作用面附近横截面上的正应变正应变分布
2、，讨论分布，讨论 材料力学理论公式的适用范围材料力学理论公式的适用范围 学习电测法的多点测量方法学习电测法的多点测量方法 游标卡尺游标卡尺Page材材材材 料料料料 力力力力 学学学学 实实实实 验验验验B U A AB U A A 实验试件实验试件 中碳钢矩形截面梁中碳钢矩形截面梁横截面设计尺寸：横截面设计尺寸：材料屈服极限：材料屈服极限： 实验时应根据屈服极限实验时应根据屈服极限 确定实验最大载荷确定实验最大载荷材料弹性常数：材料弹性常数：应变片的高度坐标：应变片的高度坐标：Page材材材材 料料料料 力力力力 学学学学 实实实实 验验验验B U A AB U A A 实验装置简图实验装置
3、简图BBAAhbaaxya=50 a=50 Page材材材材 料料料料 力力力力 学学学学 实实实实 验验验验B U A AB U A APage材材材材 料料料料 力力力力 学学学学 实实实实 验验验验B U A AB U A A 实验原理与方法实验原理与方法1、横截面上纵向正应变分布的测定横截面上纵向正应变分布的测定测量应变的桥路图测量应变的桥路图(1/4(1/4桥桥) ) 每个通道测量某个横截面高度上的每个通道测量某个横截面高度上的 纵向正应变纵向正应变2、上下表面纵向正应变与横向上下表面纵向正应变与横向正应变的测定正应变的测定测量方法同上测量方法同上 Page材材材材 料料料料 力力力
4、力 学学学学 实实实实 验验验验B U A AB U A A3、纯弯梁横截面上的正应力的实验结果与理论计算纯弯梁横截面上的正应力的实验结果与理论计算1) 1) 通过测量得到横截面上的纵向正应变通过测量得到横截面上的纵向正应变2) 2) 通过测量得到上下表面纵向正应变与横向正应变的比通过测量得到上下表面纵向正应变与横向正应变的比3) 3) 按照单向应力状态的胡克定律计算梁横截面上的正应按照单向应力状态的胡克定律计算梁横截面上的正应 力分布力分布 实验结果实验结果 理论计算理论计算 根根据据平平面面假假设设和和单单向向受受力力假假设设，横横截截面面上上纵纵向向正正应应变变和横向正应变为：和横向正应
5、变为：横截面上的纵向正应力为：横截面上的纵向正应力为：Page材材材材 料料料料 力力力力 学学学学 实实实实 验验验验B U A AB U A A 实验步骤实验步骤2、草拟实验所需各类数据表格草拟实验所需各类数据表格3、测量试件及结构尺寸测量试件及结构尺寸4、试验机准备、试件安装和仪器调整试验机准备、试件安装和仪器调整5、确定组桥方式、接线和设置应变仪参数确定组桥方式、接线和设置应变仪参数6、检查及试车检查及试车7、进行试验进行试验8、整理各种仪器设备，结束试验整理各种仪器设备，结束试验1、拟定加载方案（重复加载法）拟定加载方案（重复加载法） 参考方案：参考方案：P0=5KN， Pmax=2
6、5KN， P=20KN ， n=4Page材材材材 料料料料 力力力力 学学学学 实实实实 验验验验B U A AB U A A 实验结果处理实验结果处理1. 在坐标纸上，在坐标纸上，y y坐标系下描出实验点，然后拟合坐标系下描出实验点，然后拟合成直线，与理论曲线进行比较，并计算同一成直线，与理论曲线进行比较，并计算同一y y坐标所对应坐标所对应的的 和和 之间的相对误差；之间的相对误差； 2. 计算上下表面的横向应变增量与纵向应变增量之比的计算上下表面的横向应变增量与纵向应变增量之比的 绝对值。绝对值。 用平均值法进行数据处理（对多次实验结果取平均值）用平均值法进行数据处理（对多次实验结果取
7、平均值）3. 对载荷作用处附近横截面上的对载荷作用处附近横截面上的纵向正应变纵向正应变分布规律进行分分布规律进行分析析Page材材材材 料料料料 力力力力 学学学学 实实实实 验验验验B U A AB U A A 梁在纯弯状态下光弹性等差线图像梁在纯弯状态下光弹性等差线图像白光下等差线彩色图像白光下等差线彩色图像 单色光下等差线黑白图像单色光下等差线黑白图像Page材材材材 料料料料 力力力力 学学学学 实实实实 验验验验B U A AB U A A 思考题思考题1. 1. 设计本实验的夹具应考虑哪些因素？设计本实验的夹具应考虑哪些因素？ 2 2安装试件时应当注意什么问题？安装试件时应当注意什么问题？3. 3. 如果在试件纯弯段的上表面和下表面，沿纵线方向分别再贴上如果在试件纯弯段的上表面和下表面，沿纵线方向分别再贴上22和和88两个应变片，如何用全桥接线法测最大弯曲正应变？试两个应变片，如何用全桥接线法测最大弯曲正应变？试画出桥路图。画出桥路图。4 4根据载荷作用面附近横截面上的正应变分布实验结果，讨论材料根据载荷作用面附近横截面上的正应变分布实验结果，讨论材料力学理论公式的精度和适用范围。力学理论公式的精度和适用范围。 Page
