实验四纯弯曲梁正应力实验参考资料

74 实验四 纯弯曲梁正应力实验 一、实验目的 1、测定矩形截面梁在纯弯曲时的正应力分布规律，并验证弯曲正应力公式的正确性； 2、学习多点静态应变测量方法。 二、仪器设备 1、纯弯曲梁实验装置； 2、YD-88型数字式电阻应变仪； 3、游标卡尺。 三、试件制备与实验装置 1、试件制备 本实验采用金属材料矩形截面梁为实验对象。为了测量梁横截面上正应力的大小和它沿梁高度的分布规律，在梁的纯弯段某一截面处，中性轴和以其为对称轴的上下 1/4点、梁顶、梁底等 5个测点沿高度方向均匀粘贴了五片轴向的应变计（如图 4-4-1），梁弯曲后，其纵向应变可通过应变仪测定。 图 4-4-1 2、实验装置 如图 4-4-2和图 4-4-3所示，将矩形截面梁安装在纯弯曲梁实验装置上，逆时针转动实验装置前端的加载手轮，梁即产生弯曲变形。从梁的内力图可以发现：梁的 CD段承受的剪力为 0，弯矩为一常数，处于“纯弯曲”状态，且弯矩值M=21P•a，弯曲正应力公式 σ =zy 可变换 为 σ =yaz2 7 5 图 4-4-2 图 4-4-3 76 四、实验原理 实验时，通过转动手轮给梁施加载荷，各测点的应变值可由数字式电阻应变仪测量。根据单向胡克定律即可求得 σi实=E·εi实 (i=1,2,3,6,7) 为了验证弯曲正应力公式σ =zy或σ =yaz2的正确性，首先要验证两个线性关系，即σ ∝y和σ ∝P是否成立: 1、检查每级载荷下实测的应力分布曲线，如果正应力沿梁截面高度的分布是呈直线的，则说明σ ∝y成立； 2、由于实验采用增量法加载，且载荷按等量逐级增加。因此，每增加一级载荷，测量各测点相应的应变一次，并计算其应变增量，如果各测点的应变增量也大致相等，则说明σ∝P成立。 最后，将实测值与理论值相比较，进一步可验证公式的正确性。 五、实验步骤 1、试件准备 用游标卡尺测量梁的截面尺寸（一般由实验室老师预先完成），记录其数值大小；将梁正确地放置在实验架上，保证其受力仅发生平面弯曲，注意将传感器下部的加力压杆对准加力点的缺口，然后打开实验架上测力仪背面的电源开关； 2、应变仪的准备 a.测量电桥连接： 图 4-4-4 如图 4-4-4，为了简化测量电桥的连接，将梁上 5个测点的应变计引出导线各取出其中一根并联成一根总的引出导线，并以不同于其他引出导线的颜色区别，所以，测量导线由原来的10根缩减为 6根，连接测量电桥时，将颜色相同的具有编号 1、2、3、6、7的五根线7 7 分别连接在...