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矩形截面梁纯弯曲虚拟试验

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实验目的:

1.熟悉电测法的基本原理和静态电阻应变仪的使用方法。 

2.测量矩形截面梁在纯弯曲时横截面上正应力的分布规律。 

3.比较正应力的试验测量值与理论计算值的差别 。

实验仪器和设备:

电子万能材料试验机 

CM-1L-24型静态电阻应变仪 

游标卡尺

实验原理介绍: 试验装置如图3-12所示,矩形截面梁采用低碳钢制成。在梁承发生纯弯曲变形梁段的侧面上,沿与轴线平等的不同高度的线段2-21-10-01-1’ 、2-2’上粘贴有五个应变片作为工作片,另外在梁的右支点以外粘贴有一个应变片作为温度补偿片。 

将五个工作片和温度补偿片的引线以单元格形式分别接入电阻应变仪后面板上的一个通道中,组成五个电桥。当梁在载荷作用下发生弯曲变形时,工作片的电阻值将随着梁的变形而发生变化,通过电阻应变仪可以分别测量出各对应位置的应变值ε实。根据定律,可计算出相应的应力值 σ实 = Eε实,式中,E为梁材料的弹性模量。 

梁在纯属弯曲变形时,横截面上的正应力理论计算公式为

σhttp://202.115.134.210:801/images/wanqu_clip_image002.gif·y

式中:M =Fa/2 为横截面上的弯矩 ;Iz=bh3/12为梁的横截面对中性轴的惯性矩;y为中性轴到欲求应力点的距离 。

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试验采用增量法确定F值。估算出最大载荷Fmax使它对应的最大弯曲正应力为屈服极限σs的(0.7-0.8),即Fmaxhttp://202.115.134.210:801/images/wanqu_clip_image002_0000.gif0.7-0.8bh2σs/3a(σs=100Mpa,b=30mm,a=60mm)得出选取初荷载F0http://202.115.134.210:801/images/wanqu_clip_image004.gif0.1 FMAX。由FoFmax可分成四级或五级加载,每组增量即为ΔF

 

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