等强度矩形截面梁弯曲实验.docVIP

等强度矩形截面梁弯曲实验 一、实验目的 1、了解电阻应变片的原理和静态电阻应变仪的工作原理。 2、初步掌握利用电阻应变片和静态电阻应变仪测定指定点应变的方法（即电测法）。 3、利用电测法测定等强度矩形截面梁横截面上的最大正应力及泊松比。 4、验证横截面上最大正应力的计算公式及泊松比。 二、实验设备和仪器  电阻应变片、等强度矩形截面梁、静态电阻应变仪。 三、静态电阻应变仪工作原理 电阻应变仪是将电阻变化转换为电压（或电流）的变化，并进行放大，然后转换成应变数值的电子仪器。电阻变化转换成电压（或电流）信号主要是通过应变电桥(惠斯顿电桥)来实现的。 四、等强度矩形截面梁的弯曲 1、等强度矩形截面梁 设梁的长度为l，高度为h，固定端宽度为b，在梁的右端加一集中力，若各横截面上的最大正应力相等，则： Fx/(yh2/6)= Fl/(bh2/6) 于是： y=bx/l 故等强度矩形截面梁的上下表面应该是如上图的三角形。 2、主要参数 1）、梁：Q235钢，E=210GPa，l=300mm，h=5mm，b=50mm，x1=60mm，x2=180mm。 2）、荷载：每个砝码10N，砝码托盘1.3N。 3、进行实验 1）、粘贴应变片：可分别在梁的上下表面各处沿轴向和横向粘贴应变片（不做）。 2）、调试梁的位置：旋转台座底部的旋钮，使梁的上表面大致水平。 3）、将工作应变片和温度补偿片接入应变仪，接通电源并调好应变仪： （1）、接线 仪器后面板有十组端子，叫十个通道，每个端子测一 个点，每个端子有5个接线孔： A B C D E 应变仪的第一个端子接补偿片： A，B两端接应变片，D，E两端用导线短路 应变仪的第二三四五个端子接工作片： 各端子的A，B两端接应变片，D，E两端用导线短路 接线方法：先用螺丝刀松开孔上的螺钉，将导线插入下方的小孔，然后用螺丝刀上紧螺钉，将导线固定。 （2）、应变仪的设置： 按设置键 S1：查看某次记录数据 S2：是否删除以前记录的数据，按自动键，调整为1 （删除） S3：需要记录数据的第一点的编号，按自动键，调整 为02（01为补偿点） S4：需要记录数据的最后点的编号，按自动键，调整 为05 S5：应变片的K值，按平衡键和自动键，调整为2.14 S6：是否设有补偿，按自动键，调整为1（01为公共 补偿点） 按复位键 4、加载：挂上砝码托盘，按手动键记下各点的应变 值，再分四次加砝码，记每次各点的应变值。 注意：加砝码时要慢慢放手，以保证加的是静荷载。 5、数据的记录和处理 应变实验值 荷载F N 应变值 1点轴 Δε轴 10-6 10-6 1点横 Δε横 10-6 10-6 2点轴 Δε轴 10-6 10-6 2点横 Δε横 10-6 10-6 1.3 ? ? ? ? 11.3 ? ? ? ? 21.3 ? ? ? ? 31.3 ? ? ? ? 41.3 ? ? ? ? 平均应变差 ? ? ? ? 轴向应力、横向应变和泊松比的理论值 轴向Δб （MPa） 横向应变Δε（10-6） 泊松比 14.4 -17.14~-22.69 0.25~0.33 轴向应力、横向应变和泊松比的实验值及误差 实验值 应力（MPa） 应变（10-6） 泊松比 1点轴 2点轴 1点横 2点横 1点 2点 ? ? ? ? ? ? 误差% ? ? ? ? ? ? 其中，应力的实验值由Δб= E Δε计算，理论值由 Δб=ΔFx/(yh2/6)计算，泊松比由μ=-Δε横/Δε轴计算。 五、思考题 1、为什么要是有温度补偿片？ 2、如果保持梁的宽度不变，而高度可变，则本实验中梁的 外形应是什么形状？ 3、加砝码时，为何要轻轻将手松开？