矩形梁純彎曲時(shí)正應(yīng)力分布電測實(shí)驗(yàn)

1、矩形梁純彎曲時(shí)正應(yīng)力分布電測實(shí)驗(yàn),制 作 人 : 熊 莉,實(shí) 驗(yàn) 目 的,1、測量純彎曲梁上應(yīng)變隨高度變化的規(guī)律，驗(yàn)證平面假設(shè)的正確性2、學(xué)習(xí)使用電阻應(yīng)變儀,儀 器 設(shè) 備,1、DST—2多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)2、YD—88C便攜式超級應(yīng)變儀3、PS—20預(yù)調(diào)平衡箱4、AMPV—ID高精度測量顯示儀,DST—2多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái),實(shí)驗(yàn)全鏡,實(shí) 驗(yàn) 原 理,矩形梁高度為40mm，厚度為12mm，簡支于A、B兩點(diǎn)，在對稱的C、D兩點(diǎn)

2、上有一個(gè)加載橫梁，我們通過加載手輪使加載橫梁受力，荷載為P。在矩形梁 的C、D兩點(diǎn)分別承受1/2P的荷載。,首先，我們來看矩形梁,,由剪力圖得到C、D段剪力為零,因此我們認(rèn)為矩形梁C、D段處于純彎曲狀態(tài)，遵循虎克定律。彎矩為一常量 M = ×170 梁的受力圖、剪力圖及彎矩圖如右圖所示：,,,,為了測量應(yīng)變隨試件截面高度的分布規(guī)律，我們在純彎曲梁C、D段上任取一個(gè)截面，確定5個(gè)測點(diǎn)。,這里，中性軸為z軸，y軸

3、向下,其中, y1 = - 20 mm y 2 = - 10 mm y 3 = 0 mm y 4 = 10 mm y 5 = 20mm,現(xiàn)在,,確定了測點(diǎn)坐標(biāo)后，根據(jù)純彎曲時(shí)的正應(yīng)力公式： σ =

4、 式中，M為橫截面上的彎矩，I 為梁橫截面對中性軸z的慣性矩，y為各測點(diǎn)的坐標(biāo)。 其中，M = x 170mm 這樣，我們可以測出5個(gè)測點(diǎn)的理論正應(yīng)力： σ = 它們是隨著測點(diǎn)坐標(biāo)y而變化的,,,,,,在實(shí)驗(yàn)室,我們用實(shí)驗(yàn)的方法,測出這5個(gè)測點(diǎn)的實(shí)際正應(yīng)力,因?yàn)镃、D兩點(diǎn)間的矩形梁處于純彎曲狀態(tài)，遵循虎克定

5、律： σ = E ε 其中，E是材料的彈性模量，低碳鋼的彈性模量為： E = 2.0 x 10 MPa這樣，我們通過應(yīng)變片和應(yīng)變儀來分別測量5個(gè)測點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)變值，帶入公式： σ = E ε計(jì)算出5個(gè)測點(diǎn)

6、的實(shí)際正應(yīng)力，并與理論正應(yīng)力進(jìn)行比較，計(jì)算相對誤差：,,,,,,,,,實(shí) 驗(yàn) 步 驟,１、將純彎曲梁上的5個(gè)應(yīng)變片,分別接到應(yīng)變儀的 5個(gè)測點(diǎn)上（采用半橋連接）。 2、將溫度補(bǔ)償片接到應(yīng)變儀的公共補(bǔ)償點(diǎn)上。 3、將這5個(gè)測點(diǎn)的電橋調(diào)平衡（顯示為0）。 4、通過加載手輪對試件施加荷載，采用逐級加載 法，加載順序?yàn)椋?P1=500N，P2=1000N，P3=1500N，P4=2000N