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电测模拟量变送器在投运前的现场检查和试验(标准版)

电测模拟量变送器在投运前的现场检查和试验(标准版)
电测模拟量变送器在投运前的现场检查和试验(标准版)

( 安全管理 )

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电测模拟量变送器在投运前的现场检查和试验(标准版)

Safety management is an important part of production management. Safety and production are in

the implementation process

电测模拟量变送器在投运前的现场检查和

试验(标准版)

陈东(通辽发电总厂,内蒙古通辽028011)

电测量变送器广泛应用在电气设备参数的检测及控制上,为保证它在工作中的安全稳定运行,新安装的变送器在检验完投运前,应做现场送电前的全面检查试验工作,合格后才可投入运行。发电机组分散控制系统中,电测模拟量变送器在投运前现场检查试验方法如下。

(1)检查变送器插件及安装螺丝齐全、牢固,标志清楚正确,接线与图纸相符,连接导线及外壳与屏体绝缘测试合格。

(2)试验前,检修与运行人员要做好安全措施,事故预想要全面,所有试验用仪器、仪表检查合格。

(3)在变送器输出通道尾端与设备接线处断开插件或联接线(防

止试验时损坏与之连接的微机设备)。

(4)投入变送器辅助工作电源,用万用表电压档或其它试验仪表分别对所有变送器电源接线检查是否正确。在通道尾部断开点处用万用表检查变送器的输出值(电流或电压值)是否正确。在一个系统中,因监测及控制用途不同,变送器可能用不同的电源供电,所以,检查时要分别投入辅助电源,分别检查(以此检查变送器的输出值是否正确和各路供电电源的正确性)。

(5)对辅助电源进行切、投试验3次,检查在实际工作现场电源突变对变送器性能的影响,发现异常及时分析,无异常则测量供电电源实际容量,做好记录(选择适合在事故情况下能有足够的容量并快速起到保护作用的供电电源)。

(6)不施加变送器输入信号,投入辅助电源,检查每台变送器输出通道是否与每个测点一致,对有输出标称值的变送器,在输出接线处用连接线逐台短接输出信号,在通道尾端断开点处用万用表核对通道是否正确。

(7)通道正确后,将断开点插件或连接线恢复正常。在变送器输

入侧首端(电流、电压互感器二次出口处或与变送器输入连接的其它设备端口处)用试验设备对变送器施加模拟输入信号,在CRT显示屏上核查显示值,输入与输出值应按比例对应。

(8)认真核实参数,如试验结果与预期值不符,应仔细分析和查找。现场是否有其它信号干扰,二次回路是否有支路或环路,对有极性的变送器查看极性是否正确,找出原因后方可继续进行试验。

(9)对功率信号用仪器应检查极性及相位变化对输出的影响。对同一信号有多个显示点的量值应检查最大值与最小值的差值,不合格的应及时调整。

(10)因现场与变送器连接的控制电缆较长、现场干扰信号复杂等各种因素影响,对于控制的变送器应检查(或测试)模拟量响应时间,达到保护要求。对参于联动控制的变送器应在输入侧施加信号后用断开法检查。对同一参数用2台(或多台)变送器取值的信号,变送器应有不同的辅助电源供电,保证不会因电源问题而失去信号,现场应用断电法检查。

(11)试验结束,试验人员必须全面恢复接线,对试验的参数及

记录要整理归档。

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矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验

A B C D L a a 1L b 2 F 2 F 2 F 2 F h 实验四 矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验 一、实验名称 矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验 二、实验目的 1.学习使用电阻应变仪,初步掌握电测方法; 2.测定矩形截面梁纯弯曲时的正应力分布规律,并与理论公式计算结果进行比较,验证弯曲正应力计算公式的正确性。 三、实验设备 1.WSG -80型纯弯曲正应力试验台 2.静态电阻应变仪 四、主要技术指标 1.矩形截面梁试样 图1 试样受力情况 材料:20号钢,E=208×109Pa ; 跨度:L=600mm ,a=200mm ,L 1=200mm ; 横截面尺寸:高度h=28mm ,宽度b=10mm 。 2.载荷增量 载荷增量ΔF=200N (砝码四级加载,每个砝码重10N 采用1:20杠杆比放大),砝码托作为初载荷,F 0=26 N 。 3.精度 满足教学实验要求,误差一般在5%左右。 五、实验原理

如图1所示,CD 段为纯弯曲段,其弯矩为Fa 2 1 M = ,则m 6N .2M 0?=,m 20N M ?=?。根据弯曲理论,梁横截面上各点的正应力增量为: z I My ?= ?理 σ (1) 式中:y 为点到中性轴的距离;Iz 为横截面对中性轴z 的惯性矩,对于矩形截面 12 bh I 3 z = (2) 由于CD 段是纯弯曲的,纵向各纤维间不挤压,只产生伸长或缩短,所以各点均为单向应力状态。只要测出各点沿纵向的应变增量ε?,即可按胡克定律计算出实际的正应力增量实σ?。 ε σ?=?E 实 (3) 在CD 段任取一截面,沿不同高度贴五片应变片。1片、5片距中性轴z 的距离为h/2,2片、4片距中性轴z 的距离为h/4,3片就贴在中性轴的位置上。 测出各点的应变后,即可按(3)式计算出实际的正应力增量实σ?,并画出正应力实σ?沿截面高度的分布规律图,从而可与(1)式计算出的正应力理论值 理σ?进行比较。 六、实验步骤及注意事项 1.开电源,使应变仪预热。 2.在CD 段的大致中间截面处贴五片应变片与轴线平行,各片相距h/4,作为工作片;另在一块与试样相同的材料上贴一片补偿片,放到试样被测截面附近。应变片要采用窄而长的较好,贴片时可把试样取下,贴好片,焊好固定导线,再小心装上。 3.调动蝶形螺母,使杠杆尾端翘起一些。 4.把工作片和补偿片用导线接到预调平衡箱的相应接线柱上,将预调平衡箱与应变仪联接,接通电源,调平应变仪。 5.先挂砝码托,再分四次加砝码,记下每次应变仪测出的各点读数。注意加砝码时要缓慢放手。 6.取四次测量的平均增量值作为测量的平均应变,代入(3)式计算可得各点的

材料力学实验指导书(矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验)

矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验 一、实验名称 矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验。 二、实验目的 1.学习使用电阻应变仪,初步掌握电测方法; 2.测定矩形截面梁纯弯曲时的正应力分布规律,并与理论公式计算结果进行比较,验证弯曲正应力计算公式的正确性。 三、实验设备 1.WSG-80型纯弯曲正应力试验台 2.静态电阻应变仪 四、试样制备及主要技术指标 1、矩形截面梁试样 材料:20号钢,E=208×109Pa; 跨度:L=600mm,a=200mm,L1=200mm; 横截面尺寸:高度h=28mm,宽度b=10mm。

2.载荷增量 载荷增量ΔF=200N (砝码四级加载,每个砝码重10N 采用1:20杠杆比放大),砝码托作为初载荷,F0=26 N 。 3.精度 满足教学实验要求,误差一般在5%左右。 五、实验原理 如图1所示,CD 段为纯弯曲段,其弯矩为a 2 1 F M = , 则m N M ?=6.20,m N M ?=?20。根据弯曲理论,梁横截面上各点的正应力增量为: z I y M ?= ?理σ (1) 式中:y 为点到中性轴的距离;Iz 为横截面对中性轴z 的惯性矩,对于矩 形截面, 12 bh I 3 z = (2) 由于CD 段是纯弯曲的,纵向各纤维间不挤压,只产生伸长或缩短,所以各点均为单向应力状态。只要测出各点沿纵向的应变增量ε?,即可按胡克定律计算出实际的正应力增量实σ?。 εσ?=?E 实 (3) 在CD 段任取一截面,沿不同高度贴五片应变片。1片、5片距中性轴z 的 距离为h/2,2片、4片距中性轴z 的距离为h/4,3片就贴在中性轴的位臵上。 测出各点的应变后,即可按(3)式计算出实际的正应力增量实σ?,并画出正应力实σ?沿截面高度的分布规律图,从而可与(1)式计算出的正应力理论值理σ?进行比较。 六、实验步骤 1.开电源,使应变仪预热。

纯弯梁的弯曲应力测定

纯弯梁的弯曲应力测定实验报告 使用设备名称与型号 同组人员 实验时间 1、 实验目的 1.测定梁纯弯曲时横截面上的正应力大小及分布规律,并与理论值比较,以验证弯曲正应力公式。 2.观察正应力与弯矩的线性关系。 3.了解电测法的基本原理和电阻应变仪的使用方法。 2、 实验设备与仪器 1.弯曲梁实验装置和贴有电阻应变片的矩形截面钢梁。 2.静态数字电阻应变仪YJ28A-P10R(见附录四)和载荷显示仪。 3.直尺。 3、 实验原理 梁纯弯曲时横截面上的正应力公式为σ= ,式中M为作用在横截面上的弯矩,Y为欲求应力点到中性轴Z的距离,I z为梁横截面对中性轴的惯性矩。本实验采用矩形截面钢梁,实验时将梁的支承及载荷情况布置如图6-1所示,梁的CD段为纯弯曲,在梁的CD段某截面不同高度(四等分点)处贴五片电阻应变片,方向平行梁轴,温度补偿片粘贴梁上不受力处,当纯弯梁受载变形时,利用电阻应变仪测出各应变片的应变值(即梁上各纵向应变值)ε实。由于纵向纤维间不互相挤压,故根据单向应力状态的虎克定律求出应力σ实=Eε实。E为梁所用材料的弹性模量。为了减少测量误差,同时也可以验证正应

力与弯矩的线性关系,采用等量加载来测定沿高度分布的各相应点的应变,每增加等量的载荷 F,测定各点相应的应变一次,取应变增量的平均值 ε实。求出各应力增量 σ实=E ε实,并与理论值 σ理= 进行比较,其中 M= Fa.,从而验证理论公式的正确性。

图6-1纯弯梁示意图 4、 实验操作步骤 1.将梁放在实验装置的支座上。注意应尽量使梁受平面弯曲,用尺测量力作用点的位置及梁的截面尺寸。 2.在确保梁的最大应力小于材料的比例极限σp前提下,确定加载方案。 3.将梁上各测点的工作应变片逐点连接到应变仪的A、B接线柱上,而温度补偿片接在B、C接线柱上。按电阻应变仪的使用方法,将应变仪调整好。 4.先加载至初载荷,记录此时各点的应变值,然后每次等量增加载荷 ΔF,逐次测定各点相应的应变值,直到最终载荷终止。卸载后,注意记录各测点的零点漂移。 5.检查实验数据是否与离开中性轴的距离成正比,是否与载荷成线形关系,结束工作。 5、 实验结果及分析计算 1、 实验数据 12345

材料力学实验训练题1(机测部分100题)

一、 填空题 1. 对于铸铁试样,拉伸破坏发生在___________面上,是由___________应力造成的。压缩破坏发生在___________面上,是由_______应力造成的。扭转破坏发生在___________面上,是由_______应力造成的。 2. 下屈服点sl s 是屈服阶段中,不计初始瞬时效应时的___________应力。 3. 灰口铸铁在拉伸时,从很低的应力开始就不是直线,且没有屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段,因此,在工程计算中,通常取总应变为_______% 时应力—应变曲线的割线斜率来确定其弹性模量,称为割线弹性模量。 4. 在对试样施加轴向拉力,使之达到强化阶段,然后卸载至零,再加载时,试样在线弹性范围内所能承受的最大载荷将增大。这一现象称为材料的_____________。 5. 在长期高温条件下,受恒定载荷作用时材料发生_____________和_____________现象。 6.低碳钢抗拉能力_________抗剪能力。 7.铸铁钢抗拉能力_________抗剪能力。 8.铸铁压缩受_________ 应力破坏。 9. 压缩实验时,试件两端面涂油的目的是 ;低碳钢压缩后成鼓形的原因 。 10. 颈缩阶段中应力应变曲线下降的原因 11.已知某低碳钢材料的屈服极限为s σ,单向受拉,在力F 作用下,横截面上的轴向线应变为1ε,正应力为σ,且s σσ>;当拉力F 卸去后,横截面上轴向线应变为2ε。问此低碳钢的弹性模量E 是多少?( ) 12.在材料的拉伸试验中,对于没有明显的屈服阶段的材料,以 作为屈服极限。 13.试列举出三种应力或应变测试方法: 、 、 。 14.塑性材料试样拉伸时,颈缩处断口呈 状,首先 部分 破坏,然后 部分 破坏。 15.等直杆受轴向拉伸,材料为低碳钢,弹性模量E =200GPa ,杆的横截面面积为 A =5cm 2 ,杆长 l =1m 。加拉力F =150kN 后,测得 ?l = 4mm ,则卸载后杆的残余应变为 。 16.如图所示为低碳钢的ζ-ε曲线。与a 点对应的应力称为 ,与屈服阶段b 点对应

梁弯曲正应力测量实验报告

厦 门 海 洋 职 业 技 术 学 院 编号:XH03J W024-05/0 实训(验) 报告 班级: 姓名: 座号: 指导教师: 成绩: 课程名称: 实训(验): 梁弯曲正应力测量 年 月 日 一、 实训(验)目的: 1、掌握静态电阻应变仪的使用方法; 2、了解电测应力原理,掌握直流测量电桥的加减特性; 3、分析应变片组桥与梁受力变形的关系,加深对等强度梁概念的理解。 二、 实训(验)内容、记录和结果(含数据、图表、计算、结果分析等) 1、实验数据: (1) 梁的尺寸: 宽度b =9mm ;梁高h=30mm ;跨度l =600mm;AC 、BD:弯矩a=200m m。测点距轴z 距离: 21h y ==15mm;42h y ==7.5mm ;3y =0cm ;-=-=44h y 7.5mm;-=-=2 5h y 15mm;E=210Gpa 。 抗弯曲截面模量W Z =b h2/6 惯性矩J Z =bh 3 /12 (2) 应变)101(6-?ε记录:

(3) 取各测点ε?值并计算各点应力: 1ε?=16×10-6 ;2ε?=7×10-6 ;3ε?= 0 ;4ε?=8×10-6 ;5ε?=15×10 - 6 ; 1σ?=E 1ε?=3.36MPa;2σ?=E 2ε?=1.47MP a;3σ?=0 ; 4σ?=E 4ε?=1.68MPa;5σ?=E 5ε?=3.15MPa ; 根据ΔM W=ΔF ·a/2=5 N ·m 而得的理论值: 1σ?=ΔM W/W Z =3.70MPa;2σ?=ΔMWh/4(J Z)=1.85M Pa ;3σ?=0 ; 4σ?=ΔM W h/4(J Z )=1.85MPa;5σ?=ΔMW /W Z=3.70MPa; (4) 用两次实验中线形较好的一组数据,将平均值ε?换算成应力εσ?=E ,绘在坐标 方格纸上,同时绘出理论值的分布直线。

材料力学实验训练题2(电测部分30题)

填空题 1、应变仪的灵敏度系数K—2.30,应变片的灵敏度系数K^ 2.06,仪器的读数是“=400」;,则实际的应变值是;=()。 2、在进行电测试验时,若将两个电阻值相等的工作片串联在同一桥 臂上,设两个工作片的应变值分别为S1、◎,则读数应变( ) 3、当应变计与应变仪连接的导线较长时,例如大于50 m以上,由于导线本身有一定电阻值,它和应变计一起串联在应变电桥的桥臂上而又不参加变形,这将使指示应变小于真实应变,可以通过改变应变仪的 _______ 来修正。 4、有一粘贴在轴向受压试件上的应变片,其阻值为120“,灵敏系数K =2.136。问:当试件上的应变为-1000?时,应变片阻值是多少? 5、工程测量中,应变电桥的接法有 --------- 、和 等几种。 6、应变计的主要技术参数是、和 等。 7、工程结构应变测量中,常用的温度补偿有补偿法和 补偿法两种。 8设置温度补偿块必需满足的3个基本条件是: (1) 补偿块与试件的 ________ 相同,且不 ________ ; (2) 粘贴于其上的补偿应变计和工作应变计处于_________ 环境下; (3) 补偿应变计与工作应变计应是__________ 应变计。

9、应变仪的灵敏度系数K仪=2.08,应变片的灵敏度系数K片二2.00, 当仪器的读数<=400?,则实际的应变值;为__________ 。 10、一般常用的电阻应变片种类有()、()和() 二、选择题 1、圆轴受扭矩T的作用,用应变片测出的是()。 A. 剪应变E.剪应力C.线应变D.扭矩 2、电阻应变片的灵敏度系数K指的是()。 A. 应变片电阻值的大小 B. 单位应变引起的应变片相对电阻值变化 C. 应变片金属丝的截面积的相对变化 D. 应变片金属丝电阻值的相对变化 3、用惠斯登电桥测量纯弯曲梁应变时,当温度补偿应变片所贴的构 件材料的线膨胀系数小于被测梁的线膨胀系数时,应变测量结果与真实结果()。 A. 偏大 B.偏小 C. 一致 4、用惠斯登电桥测量纯弯曲梁应变时,当温度补偿片的灵敏度高于 被测量梁上贴的应变片灵敏度时,应变测量结果与真实结果()。 A. 偏大 B.偏小 C. 一致 5、若静态应变仪标准灵敏系数为2时,标定的应变片灵敏系数小于 2时,则应变仪的读数比实际应变值()。 A.大 B.小 C.相等 D.可大可小 6、电测法测量材料的弹性模量E时,若采用1/4桥测量,如何贴片

纯弯曲正应力分布规律实验

实验三纯弯曲正应力分布规律实验 一、实验目的 1.用电测法测定梁纯弯曲时沿其横截面高度的正应变(正应力)分布规律并与理论值进行比较; 2.验证纯弯曲梁的正应力计算公式; 3.掌握运用电阻应变仪测量应变的方法。 二、实验仪器和设备 1.多功能组合实验装置一台或弯曲梁试验装置; 2.TS3860型静态数字应变仪一台; 3.纯弯曲实验梁一根; 4.温度补偿块一块; 5.游标卡尺 3-1 多功能组合实验装置 3-2弯曲梁试验装置 1—弯曲梁 2—铸铁架 3—支架 4—加载杆 5—加载螺杆系统 6—载荷传感器 7和8—组成电子秤 三、实验原理和方法 弯曲梁的材料为钢,其弹性模量E=200GN/m2,泊松比μ=0.29。用手转动实验装置上面的加力手轮,使四点弯上压头压住实验梁,则梁的中间段承受纯弯曲。根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设,可得到纯弯曲正应力计算公式为:

x M y I σ= (3-2) 式中:M 为弯矩;I x 为横截面对中性轴的惯性矩;y 为所求应力点至中性轴的距离。由上式可知,沿横截面高度正应力按线性规律变化。 实验时采用螺旋推进和机械加载方法,可以连续加载,载荷大小由带拉压传感器的电子测力仪读出。当增加压力ΔP 时,梁的四个受力点处分别增加作用力ΔP /2,如图3-3所示。 为了测量梁纯弯曲时横截面上应变分布规律,在梁纯弯曲段的侧面各点沿轴线方向布置了7片应变片(见图3-3)(对多功能组合装置:b =18.3mm ;h =38mm ;c =133.5mm ),各应变片的粘贴高度见弯曲梁上各点的标注。此外,在梁的下表面沿横向粘贴了应变片8# 。 如果测得纯弯曲梁在纯弯曲时沿横截面高度各点的轴向应变,则由单向应力状态的胡克定律公式σ=E ε,可求出各点处的应力实验值。将应力实验值与应力理论值进行比较,以验证弯曲正应力公式。 若由实验测得应变片7#和8#的应变ε7,和ε8满足 87||εμε≈ 则证明梁弯曲时近似为单向应力状态,即梁的纵向纤维间无挤压的假设成立。 图3-3弯曲梁布片图 四、实验步骤 1.检查或测量(弯曲梁试验装置)矩形截面梁的宽度b 和高度h 、载荷作用点到梁支点距离c ,及各应变片到中性层的距离y i 。 2.检查压力传感器的引出线和电子秤的连接是否良好,接通电子秤的电源线。检查应变仪的工作状态是否良好。然后把梁上的应变片按序号接在应变仪上的各不同通道的接线柱A 、B 上,公共温度补偿片接在接线柱B 、C 上。相应电桥的接线柱B 需用短接片连接起来,而各接线柱C 之间不必用短接片连接,因其内部本来就是相通的。因为采用半桥接线法,故应变仪应处于半桥测量状态,应变仪的操作步骤见应变仪的使用说明书。 3.根据梁的材料、尺寸和受力形式,估计实验时的初始载荷P 0(一般按P 0=0.1σS 确定)、最大载荷P max (一般按P max ≤0.7σS 确定)和分级载荷ΔP (一般按加载4~6级考虑)。

材料力学实验资料——电测法

实验三 扭转实验 一、实验目的 1.测定低碳钢扭转时的强度性能指标:扭转屈服应力s τ和抗扭强度b τ。 2.测定灰铸铁扭转时的强度性能指标:抗扭强度b τ。 3.绘制低碳钢和灰铸铁的扭转图,比较低碳钢和灰铸铁的扭转破坏形式。 二、实验设备和仪器 1.扭转试验机 2.游标卡尺 三、实验试样 按冶金部标准采用圆形截面试件,两端成扁圆形。如图1所示。 图1 扭转试件图 圆形截面试样的直径mm 10=d ,标距d l 5=或d l 10=,平行部分的长度为mm 20+l 。若采用其它直径的试样,其平行部分的长度应为标距加上两倍直径。试样头部的形状和尺寸应适合扭转试验机的夹头夹持。 由于扭转试验时,试样表面的切应力最大,试样表面的缺陷将敏感地影响试验结果,所以,对扭转试样的表面粗糙度的要求要比拉伸试样的高。对扭转试样的加工技术要求参见国家标准GB10128—88。 四、实验原理与方法 1.测定低碳钢扭转时的强度性能指标 试样在外力偶矩的作用下,其上任意一点处于纯剪切应力状态。随着外力偶矩的增加,测矩盘上的指针会出现停顿,这时指针所指示的外力偶矩的数值即为屈服力偶矩es M ,低碳钢的扭转屈服应力为

p es s 43W M = τ (1) 式中:16/3p d W π=为试样在标距内的抗扭截面系数。 在测出屈服扭矩s T 后,改用电动加载,直到试样被扭断为止。测矩盘上的从动指针所指示的外力偶矩数值即为最大力偶矩eb M ,低碳钢的抗扭强度为 p eb b 43W M =τ (2) 对上述两公式的来源说明如下: 低碳钢试样在扭转变形过程中,利用扭转试验机上的自动绘图装置绘出的?-e M 图如图12所示。当达到图中A 点时,e M 与?成正比的关系开始破坏,这时,试样表面处的切应力达到了材料的扭转屈服应力s τ,如能测得此时相应的外力偶矩ep M ,如图13a 所示,则扭转屈服应力为 p ep s W M = τ (3) 经过A 点后,横截面上出现了一个环状的塑性区,如图2b 所示。若材料的塑性很好,且当塑性区扩展到接近中心时,横截面周边上各点的切应力仍未超过扭转屈服应力,此时的切应力分布可简化成图2c 所示的情况,对应的扭矩s T 为 图1 低碳钢的扭转图 s s s (a ) (b ) (c ) 图2 低碳钢圆柱形试样扭转时横截面上的切应力分布 (a )p T T =;(b )s p T T T <<;(c )s T T = s p s 3 d/2 2 s d/2 0 s s 3 4 12 d 2d 2ττπρρπτρπρρτW d T == ==? ? 由于es s M T =,因此,由上式可以得到

纯弯曲梁的正应力实验参考书报告

《纯弯曲梁的正应力实验》实验报告 一、实验目的 1.测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律 2.验证纯弯曲梁的正应力计算公式 二、实验仪器设备和工具 3.XL3416 纯弯曲试验装置 4.力&应变综合参数测试仪 5.游标卡尺、钢板尺 三、实验原理及方法 在纯弯曲条件下,梁横截面上任一点的正应力,计算公式为 σ= My / I z 式中M为弯矩,I z 为横截面对中性轴的惯性矩;y为所求应力点至中性轴的距离。 为了测量梁在纯弯曲时横截面上正应力的分布规律,在梁的纯弯曲段沿梁侧面不同高度,平行于轴线贴有应变片。 实验采用半桥单臂、公共补偿、多点测量方法。加载采用增量法,即每增加等量的载荷△P,测出各点的应变增量△ε,然后分别取各点应变增量的平均值△ε实i,依次求出各点的应变增量 σ实i=E△ε实i 将实测应力值与理论应力值进行比较,以验证弯曲正应力公式。 四、实验步骤 1.设计好本实验所需的各类数据表格。 2.测量矩形截面梁的宽度b和高度h、载荷作用点到梁支点距离a及各应变 片到中性层的距离y i 。见附表1 3.拟订加载方案。先选取适当的初载荷P 0(一般取P =10%P max 左右),估 算P max (该实验载荷范围P max ≤4000N),分4~6级加载。 4.根据加载方案,调整好实验加载装置。

5. 按实验要求接好线,调整好仪器,检查整个测试系统是否处于正常工作状态。 6. 加载。均匀缓慢加载至初载荷P 0,记下各点应变的初始读数;然后分级 等增量加载,每增加一级载荷,依次记录各点电阻应变片的应变值εi ,直到最终载荷。实验至少重复两次。见附表2 7. 作完实验后,卸掉载荷,关闭电源,整理好所用仪器设备,清理实验现场,将所用仪器设备复原,实验资料交指导教师检查签字。 附表1 (试件相关数据) 附表2 (实验数据) 载荷 N P 500 1000 1500 2000 2500 3000 △P 500 500 500 500 500 各 测点电阻应变仪读数 με 1 εP -33 -66 -99 -133 -166 △εP -33 -33 -34 -33 平均值 -33.25 2 εP -16 -3 3 -50 -67 -83 △εP -17 -17 -17 -16 平均值 16.75 3 εP 0 0 0 0 0 △εP 0 0 0 0 平均值 0 4 εP 1 5 32 47 63 79 △εP 17 15 1 6 16 平均值 16 5 εP 32 65 9 7 130 163 △εP 33 32 33 33 平均值 32.75 五、实验结果处理 1. 实验值计算 根据测得的各点应变值εi 求出应变增量平均值△εi ,代入胡克定律计算 各点的实验应力值,因1με=10-6ε,所以 各点实验应力计算: 应变片至中性层距离(mm ) 梁的尺寸和有关参数 Y 1 -20 宽 度 b = 20 mm Y 2 -10 高 度 h = 40 mm Y 3 0 跨 度 L = 620mm (新700 mm ) Y 4 10 载荷距离 a = 150 mm Y 5 20 弹性模量 E = 210 GPa ( 新206 GPa ) 泊 松 比 μ= 0.26 惯性矩I z =bh 3/12=1.067×10-7m 4 =106667mm 4

材料力学实验训练题2(电测部分30题)

一、填空题 1、应变仪的灵敏度系数 12.30 K=,应变片的灵敏度系数2 2.06 K=,仪 器的读数是 1400 εμε =,则实际的应变值是ε=()。 2、在进行电测试验时,若将两个电阻值相等的工作片串联在同一桥臂上,设两个工作片的应变值分别为ε1、ε2,则读数应变() 3、当应变计与应变仪连接的导线较长时,例如大于50 m以上,由于导线本身有一定电阻值,它和应变计一起串联在应变电桥的桥臂上而又不参加变形,这将使指示应变小于真实应变,可以通过改变应变仪的来修正。 4、有一粘贴在轴向受压试件上的应变片,其阻值为Ω 120,灵敏系数136 .2 = K。问:当试件上的应变为με 1000 -时,应变片阻值是多少? 5、工程测量中,应变电桥的接法有_______________、_______________和_______________等几种。 6、应变计的主要技术参数是_______________、_______________和_______________等。 7、工程结构应变测量中,常用的温度补偿有___________补偿法和___________补偿法两种。 8、设置温度补偿块必需满足的3个基本条件是: (1)补偿块与试件的_____________相同,且不_____________; (2)粘贴于其上的补偿应变计和工作应变计处于_____________环境下; (3)补偿应变计与工作应变计应是_____________应变计。

9、应变仪的灵敏度系数K仪=2.08,应变片的灵敏度系数K片= 2.00,当仪器的读数 ε=400με,则实际的应变值ε为。 仪 10、一般常用的电阻应变片种类有()、()和()。 二、选择题 1、圆轴受扭矩T的作用,用应变片测出的是( )。 A. 剪应变B.剪应力C.线应变D.扭矩 2、电阻应变片的灵敏度系数K指的是()。 A. 应变片电阻值的大小 B. 单位应变引起的应变片相对电阻值变化 C. 应变片金属丝的截面积的相对变化 D. 应变片金属丝电阻值的相对变化 3、用惠斯登电桥测量纯弯曲梁应变时,当温度补偿应变片所贴的构件材料的线膨胀系数小于被测梁的线膨胀系数时,应变测量结果与真实结果()。 A.偏大 B.偏小 C.一致 4、用惠斯登电桥测量纯弯曲梁应变时,当温度补偿片的灵敏度高于被测量梁上贴的应变片灵敏度时,应变测量结果与真实结果()。 A.偏大 B.偏小 C.一致 5、若静态应变仪标准灵敏系数为2时,标定的应变片灵敏系数小于2时,则应变仪的读数比实际应变值()。 A.大 B.小 C.相等 D.可大可小

弯曲正应力实验报告

一、实验目的 1、用电测法测定梁纯弯曲时沿其横截面高度的正应变(正应力)分布规律; 2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。 3、初步掌握电测方法,掌握1/4桥,1/2桥,全桥的接线方法,并且对试验结果及误差进行比较。 二、实验仪器和设备 1、多功能组合实验装置一台; 2、TS3860型静态数字应变仪一台; 3、纯弯曲实验梁一根。 4、温度补偿块一块。 三、实验原理和方法 弯曲梁的材料为钢,其弹性模量E=210GPa ,泊松比μ=0.29。用手转动实验装置上面的加力手轮,使四点弯上压头压住实验梁,则梁的中间段承受纯弯曲。根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设,可得到纯弯曲正应力计算公式为: x M y I σ= 式中:M 为弯矩;x I 为横截面对中性轴的惯性矩;y 为所求应力点至中性轴的距离。由上式可知,沿横截面高度正应力按线性规律变化。 实验时采用螺旋推进和机械加载方法,可以连续加载,载荷大小由带拉压传感器的电子测力仪读出。当增加压力P ?时,梁的四个受力点处分别增加作用力/2P ?,如下图所示。 为了测量梁纯弯曲时横截面上应变分布规律,在梁纯弯曲段的侧面各点沿轴线方向布置了3片应变片,各应变片的粘贴高度见弯曲梁上各点的标注。此外,在梁的上表面和下表面也粘贴了应变片。 如果测得纯弯曲梁在纯弯曲时沿横截面高度各点的轴向应变,则由单向应力状态的虎克定律公式E σε=,可求出各点处的应力实验值。将应力实验值与应力理论值进行比较,以验证弯曲正应力公式。 σ实 =E ε实 式中E 是梁所用材料的弹性模量。

图3-16 为确定梁在载荷ΔP 的作用下各点的应力,实验时,可采用“增量法”,即每增加等量的载荷ΔP 测定各点相应的应变增量一次,取应变增量的平均值Δε实来依次求出各点应力。 把Δσ实与理论公式算出的应力Z I MY =σ比较,从而验证公式的正确性,上述理论公式中的M 应按下式计算: Pa ?= M 2 1 (3.16) 四、实验步骤 1、检查矩形截面梁的宽度b 和高度h 、载荷作用点到梁支点距离a ,及各应变片到中性层的距离i y 。 2、检查压力传感器的引出线和电子秤的连接是否良好,接通电子秤的电源线。检查应变仪的工作状态是否良好。分别采用1/4桥,1/2桥,全桥的接线方法进行测量,其中1/4桥需要接温度补偿片,1/2桥通过交换接线方式分别进行两次试验来比较试验结果。 3、根据梁的材料、尺寸和受力形式,估计实验时的初始载荷0P (一般按00.1s P σ=确定)、最大载荷max P (一般按max 0.7s P σ≤确定)和分级载荷P ? (一般按加载4~6级考虑)。 本实验中分四次加载。实验时逐级加载,并记录各应变片在各级载荷作用下的读数应变。 4、实验完毕后将载荷卸掉,关上电阻应变仪电源开关,并请教师检查实验数据后,方可离开实验室。 五、数据处理

电测法测量弯曲正应力2版

电测法测量弯曲正应力 同组人:毛紫薇 黄璜 实验日期:2006-5-11 一、实验目的 1、测量矩形截面梁在横弯时指定截面的最大应变值,比较和掌握不同组桥方式如何提高测量灵敏度的方法,并求出各种组桥方式下的桥臂系数B 2、测量矩形梁在横弯条件下指定截面的应力分布规律,并与理论值进行比较 二、实验设备 1,WDW-3020电子万能实验机 2,矩形截面梁 3,YE2539高速静态应变测试系统 三、实验原理 1、电阻应变片测量基本原理 将电阻应变片牢固的粘贴在被测构件的表面,构件变形时应变片随着一起变形,利用电阻片的应变效应使应变变化转化为电阻变化,电阻应变仪再把应变片的电阻变化转化为电压变化,经放大后的电压信号直接以应变量的形式显示出来。 2、电桥电路与接桥方式 常用的测量电路——桥式测量电路。 单臂测量:一个桥臂是参与机械变形的电阻片,其余是不参与变形的固定电阻,则 14DB EK U ε?= 。半桥测量:相邻桥臂参与机械变形的电阻片,12()4 DB EK U εε?=-。全桥测量:四个桥臂全参与机械变形。 3、温度补偿片 应变片电阻变化由构件变形和温度变化两者引起,可消除温度影响,将电阻片贴在与构件材质相同但不变形的材料上,并与构件处于相同温度,将其正确连接在桥路上即可消除温度变化的影响。 4、基本原理 平面弯曲条件下正应力的分布见课本上介绍。 实验中,在初载荷和末载荷时通过应变仪分别读出应变测量值,则各电阻片的测量应变值为应变测量值之差,通过胡克定律可计算出各点的压力值。 三、实验步骤 1、检查矩形截面梁的加力点位置与支座位置是否正确,测量量的截面尺寸 2、根据试样尺寸及机器性能指标计算实验的许可载荷,确定初载荷及末载荷 3、熟悉并掌握试验机的操作规程及高速静态应变测试系统的使用方法,设置实验的负荷负载值,启动试验机预加载荷到0P 。待仪器稳定后,通过操作计算机的控制软件进行初始平衡和试采样,使测量的各通道应变初值0ε置零,将载荷加至N P 测量N ε,求出应变差,重复加载卸载二到三次,每次的应变差相对差不超过5%。

弯曲正应力实验报告

弯曲正应力实验 一、实验目的:1、初步掌握电测方法和多点测量技术。; 2、测定梁在纯弯和横力弯曲下的弯曲正应力及其分布规律。 二、设备及试样: 1. 电子万能试验机或简易加载设备; 2. 电阻应变仪及预调平衡箱; 3. 进行截面钢梁。 三、实验原理和方法: 1、载荷P 作用下,在梁的中部为纯弯曲,弯矩为1 M=2 Pa 。在左右两端长为a 的部分内为横力弯曲,弯矩为11 =()2 M P a c -。在梁的前后两个侧面上,沿梁的横截面高度,每隔 4 h 贴上平行于轴线上的应变片。温度补偿块要放置在横梁附近。对第一个待测应变片联同温度补偿片按半桥接线。测出载荷作用下各待测点的应变ε,由胡克定律知 E σε= 另一方面,由弯曲公式My I σ=,又可算出各点应力的理论值。于是可将实测值和理论值进 行比较。 2、加载时分五级加载,0F =1000N ,F ?=1000N ,max F =5000N ,缷载时进行检查,若应变差值基本相等,则可用于计算应力,否则检查原因进行复测(实验仪器中应变ε的单位是 610-)。 3、实测应力计算时,采用1000F N ?=时平均应变增量im ε?计算应力,即 i i m E σε?=?,同一高度的两个取平均。实测应力,理论应力精确到小数点后两位。 4、理论值计算中,公式中的3 1I=12 bh ,计算相对误差时 -100%e σσσσ= ?理测 理 ,在梁的中性层内,因σ理=0,故只需计算绝对误差。 四、数据处理 1、实验参数记录与计算: b=20mm, h=40mm, l=600mm, a=200mm, c=30mm, E=206GPa, P=1000N ?, max P 5000N =, k=2.19 3 -641I= =0.1061012 bh m ? 2、填写弯曲正应力实验报告表格

材料力学实验教学6弯曲正应力电测实验实验报告

实验四 梁的弯曲实验 一、实验目的 掌握剪应力计算和平衡校核方法。 1、 作梁的整数级或半数级等差线图案; 2、 根据所测定的等差线和等倾线数据,计算各测点的剪应力值; 3、 与材料力学所计算出的理论结果比较。 二、实验设备 偏光弹性仪 三、实验模型及加载方式 四、实验步骤 1、测量模型尺寸 用卡尺测量模型尺寸,做记录,同时检查刻线尺寸。 2、安装模型及调整仪器 (1)调整仪器为正交圆偏振场,并调节杠杆平衡。 (2)调节下支座间距和位置,将模型置于二支座上,并在梁中点置一小钢柱,同时将杠 杆压下并加少许载荷(10N ),调节夹头上下位置使其保持水平。 (3)开启白光光源(同时开启钠光灯预热),观察等差线图案是否对称;若不对称,需 再调整直至对称为止,方可继续加载。 3、绘制等差线图案 (1)用白光观察等差线图案,逐渐加载直至边界处最高条纹级数为4~5级左右。弄清等 差线图案的特点,找出0级位置及级数变化趋势,并用铅笔在模型上描出0级条纹,记录载荷数量。 (2)用单色光,描出整个等差线图案,标明级数,反复检查核对。 (3)卸除载荷,取下模型,用描图纸描摹出条纹图案,标明级数,注明载荷,最后从模 型上擦掉等差线图案。 4、作等倾线图案,测量各测点的等倾线度数 四点弯曲梁受力示意图 三点弯曲梁受力示意图

(1)调整仪器为正交平面偏振场,重新安装模型,施加适当载荷,按逆时针方向同步旋转偏振轴,仔细观察等倾线的特征,待摸清等倾线的变化规律后,将偏振轴恢 复到00位置。 (2)按逆时针方向同步旋转偏振轴,依次描绘出00、150、300、450、600及750等倾线,标明度数,并反复检查核对。 (3)测量AB、CD截面上各测点的等倾线度数,并填入表格7-2中,分析判定σx方向。 (4)卸下模型,用描图纸描摹等倾线图案,标明度数。 5、补偿各测点的等差线条纹级数 (1)擦去等倾线图案,重新安装模型,并施加作等差线时的相同载荷量。 (2)用单色光,以旋转分析镜补偿法确定各测点的非整数级等差线条纹级数,并填入记录表格。 6、将实验结果交指导教师检查签字。 7、熄灭光源,清理现场。 弯曲正应力电测实验 实验日期:室温:小组成员: (一)实验目的 (二)实验设备 (三)实验原理 (四)实验记录 表4-1 弯曲正应力实验应变片布片位置 表4-2 弯曲正应力电测实验数据记录

材料力学实验指导要点

专业: 学号: 姓名: 西南交通大学峨眉校区力学实验中心 一、学生实验须知 1.学生进入实验室,要严格遵守实验室的各项规章制度,服从指导教师的安排; 2.严禁在实验室大声喧哗和嬉戏; 3.保持实验室周围的整洁,不乱扔纸屑、果皮,不随地吐痰,严禁吸烟;4.实验前应预习实验内容,弄清实验目的、原理和方法; 5.实验过程中应严肃认真,严格按照规定步骤操作,自己动手完成,及时记录和整理实验数据,不得转抄他人数据,要培养自己严谨的科学态度和分析问题、解决问题的能力; 6.使用仪器设备时,应严格遵守操作规程,若发现异常现象应立即停止使用,并及时向指导教师报告。如果因违反操作规程(或未经许可使用)而造成设备损坏,应按学校有关规定赔偿损失。 7.实验结束后,应将仪器设备和桌凳整理好并归还原位,协助打扫实验室卫生,经指导老师检查合格后方能离开实验室; 8.学生应按时(最迟不超过一周时间)上交实验报告,以供老师批改统计成绩。 - 1 - 二、实验仪器设备介绍

(一)材料力学多功能组合实验台 材料力学多功能组合实验台(以下简称实验台)是方便学生自己动手做材料力学电测实验的设备,配套使用的仪器设备还有:拉压型力传感器、力&应变综合参数测试仪、电阻应变片、连接导线与梅花改刀等,并配有计算机接口,可实现数据的计算机自动采集与计算。一个实验台可做多个电测实验,功能全面,操作简单,实验台结构如图2-1所示。 图2-1 材料力学多功能组合实验台 实验台为框架式整体结构,配置有拉压型力传感器及标准测点应变计(在试件待测点表面粘贴的电阻应变片),通过力&应变综合参数测试仪(以下简称测试仪)实现力与应变的实时测量。实验台分前后两半部分,前半部分可做弯扭组合变形实验、材料弹性模量与泊松比测定实验、偏心拉伸实验、压杆稳定实验、悬臂梁实验、等强度梁实验;后半部分可做纯弯曲梁正应力测试实验、电阻应变片灵敏系数标定实验、组合叠梁实验等。 操作规程如下: (1) 将所作实验的试件通过有关附件连接到架体相应位置,连接拉压型力传感器和加载件到加载机构上。 (2) 连接拉压型力传感器电缆线到测试仪后面传感器输入插座,连接电阻应变片导线到测试仪的各个测量通道接线柱上。 (3) 打开测试仪电源,预热约20分钟左右,输入力传感器量程及灵敏度和应变片灵敏系数(一般首次使用时已调好,如实验项目及力传感器没有改变,可不必重新设置),在不加载(加力点上下未接触)的情况下将测力初值和应变初值调至零。 (4) 在初始值以上对各试件进行分级加载,转动手轮速度要均匀,记下各级力值和待测点各通道的应变值,若已与微机连接,则全部数据可由计算机进行分析处理。

纯弯曲梁正应力电测实验

实验二、纯弯曲梁正应力电测实验 一、 实验目的 1、 电测法测定纯弯曲梁正应力分布规律。 2、验证纯弯曲梁正应力计算公式。 二、 实验装置与仪器 1、 纯弯曲梁实验装置。 2、 数字式电阻应变仪。 三、 实验装置与实验原理 1、实验装置 弯曲梁试验装置如图1所示。它有弯曲梁 1, 定位板2,支座3,试验机架4,加载系统5, 两 端带万向接头的加载杆6,加载压头(包括φ16 钢珠)7,加载横梁8,载荷传感器9和测力 仪10等组成。该装置有已粘贴好应变片的钢梁(其弹性模量2210m GN E =)用来完成纯 弯曲梁正应变分布规律试验。 纯弯曲梁正应变分布规律试验 纯弯曲梁受力状态及有关尺寸见图2。 图 2 在梁的纯弯曲段内已粘贴好两组应变片,每组8片,分别为1~8号片和1*~8*号片,各片距中心层的距离在图3中已标出。当梁受力变形后,可由应变仪测出每片应变片产生的应变,这样就可得到实测的沿梁横截面高度的正应变分布规律。根据材料力学中纯弯曲梁的

平面假设,沿梁横截面高度的正应变分布规律应当是直线。另外材料力学中还假设梁在纯弯曲段内是单向应力状态,为此,我们在梁的下 表面粘贴有与7号片和7*号片垂直的8号片和 8*号片,当梁受力变形后,可测得8ε和* 8ε,根 据泊松比纵横 εεμ=,可由78εε或* *78εε计算得到 'μ,若'μ近似等于μ时,则证明梁纯弯曲段 内近似于单向应力状态。 2、实验原理 梁的纯弯曲段内,每片应变片所处状态是单向应力状态。根据单向应力状态的虎克定律: σ = E ε 可以计算出梁的纯弯曲段内每片应变片所处的应力。 注:该装置只允许加4KN 载荷,超载会损坏传感器。

纯弯曲正应力分布实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除纯弯曲正应力分布实验报告 篇一:弯曲正应力实验报告 一、实验目的 1、用电测法测定梁纯弯曲时沿其横截面高度的正应变(正应力)分布规律; 2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。 3、初步掌握电测方法,掌握1/4桥,1/2桥,全桥的接线方法,并且对试验结果及误差进行比较。 二、实验仪器和设备 1、多功能组合实验装置一台; 2、Ts3860型静态数字应变仪一台; 3、纯弯曲实验梁一根。 4、温度补偿块一块。三、实验原理和方法 弯曲梁的材料为钢,其弹性模量e=210gpa,泊松比μ =0.29。用手转动实验装置上面的加力手轮,使四点弯上压 头压住实验梁,则梁的中间段承受纯弯曲。根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设,可得到纯弯曲正应力计算公式为:?? m

yIx 式中:m为弯矩;Ix为横截面对中性轴的惯性矩;y为所求应力点至中性轴的距离。由上式可知,沿横截面高度正应力按线性规律变化。 实验时采用螺旋推进和机械加载方法,可以连续加载,载荷大小由带拉压传感器的电子测力仪读出。当增加压力?p 时,梁的四个受力点处分别增加作用力?p/2,如下图所示。 为了测量梁纯弯曲时横截面上应变分布规律,在梁纯弯曲段的侧面各点沿轴线方向布置了3片应变片,各应变片的粘贴高度见弯曲梁上各点的标注。此外,在梁的上表面和下表面也粘贴了应变片。 如果测得纯弯曲梁在纯弯曲时沿横截面高度各点的轴 向应变,则由单向应力状态的虎克定律公式??e?,可求出各点处的应力实验值。将应力实验值与应力理论值进行比较,以验证弯曲正应力公式。 σ实=eε 式中e是梁所用材料的弹性模量。 实 图3-16 为确定梁在载荷Δp的作用下各点的应力,实验时,可采用“增量法”,即每增加等量的载荷Δp测定各点相应的应变增量一次,取应变增量的平均值Δε

哈尔滨工程大学《材料力学实验》答案版

2008年《材料力学实验》基础知识考查范围 1.目前材料力学实验实用最多,最有效的方法是什么? P105 应变计电测技术 2.金属材料按照其构成和力学行为的不同可以分为哪两类? P13 以低碳钢为代表的塑性材料和以灰口铸铁为代表的脆性材料 3.写出计算延伸率和截面收缩率的公式。 P16 δ=l1?l0 l0*100%;ψ=A0?A1 A0 *100% 4.举出工程实际中用于承受载荷的结构或构筑物实例(至少3例)。 桥梁柱子承受压力、桁架结构为二力杆、吊车臂 5.在拉伸试验中,可由屈服载荷与试件拉断后截面之比得到屈服极限吗? 不可以,因为试件屈服时的截面与拉断后并不相等 6.在测量材料弹性模量E的试验中采用的是等量加载法吗? 是 7.写出泊松比计算公式。 μ=|ε 横ε轴 | 8.测G实验可以验证什么定律? 剪切胡克定律 9.构件的承载能力一般包括什么? 拉、压、弯、剪、扭 10.说出采用机测法的试验项目名称。(至少3个) 拉伸实验、压缩实验、剪切实验、(扭转实验) 11.说出可用万能材料试验机完成的实验项目。(至少3例) 拉伸实验、压缩实验、剪切实验、用电测法测定低碳钢的弹性模量E和泊松比μ12.低碳钢拉伸过程中包括几个阶段? ①弹性阶段②屈服阶段③应变强化阶段④局部变形阶段 13.在机测法中,试件一般采用什么截面? 圆形截面 14.游标卡尺的精度是多少?请说出采用卡尺进行测量的试验名称。(至少3个) 0.02、0.05、0.1 拉伸实验、压缩实验、圆轴扭转 15.在拉伸实验中,需要测量铸铁的延伸率吗? 不需要(脆性材料) 16.试验机WDW3100中的“W”含义是什么? 微控电子万能试验机 17.压缩试件为什么比拉伸试件设计的短? 试件过长压缩时容易失稳 18.说出在拉伸实验中测量试件直径的方法。 在标距上中下三个位置测三个截面,每个截面测相互垂直的两个直径求其平均值作为该

实验四:弯曲正应力电测实验

实验四:弯曲正应力电测实验 一、实验目的和要求 1.学习使用应变片和电阻应变仪测定静态应力的基本原理和方法。 2.用电测法测定纯弯曲钢梁横截面不同位置的正应力。 3.绘制正应力沿其横截面高度的的分布图,观察正应变(正应力)分布规律,验证纯弯曲梁的正应力计算公式。 二、实验设备、仪器和试件 1.CLDS-2000型材料力学多功能实验台。 2.YJZ —8型智能数字静态电阻应变仪。 3.LY —5型拉力传感器。 4.直尺和游标卡尺。 三、实验原理和方法 (1)理论公式: 本实验的测试对象为低碳钢制矩形截面简支梁,实验台如图4-1所示,加载方式如图4-2所示。 图4-1 图4-2 由材料力学可知,钢梁中段将产生纯弯曲,其弯矩大小为 c P M 2 ?= (1) 横截面上弯曲正应力公式为

Z I My = σ (2) 式中y 为被测点到中性轴z 的距离,I z 为梁截面对z 轴的惯性矩。 12 3bh I Z = (3) 横截面上各点正应力沿截面高度按线性规律变化,沿截面宽度均匀分布,中性轴上各点的正应力为零。截面的上、下边缘上各点正应力为最大,最大值为W M =max σ。 (2)实测公式: 实验采用螺旋推进和机械加载方法,可以连续加载,荷载大小可由电子测力仪读出。当增加压力P ?时,梁的四个点受力分别增加作用力2/P ?,如图4-2所示。 为了测量梁纯弯曲时横截面上应变分布规律,在梁的纯弯曲段侧面布置了5片应变片,如4-2所示,各应变片的粘贴高度见梁上各点标注。此外,在梁的上表面沿横向粘贴了第6片应变片,用以测定材料的泊松比μ;在梁的端部上表面零应力处粘贴了第7片温度补偿应变片,可对以上各应变片进行温度补偿。 在弹性范围内,如果测得纯弯曲梁在纯弯曲时沿横截面高度上的轴向应变,则由单向应力状态的胡克定律,即: σε=E (4) 由上式可求出各点处的应力实验值。将应力实验值σε=E 与理论值Z I My =σ进行比较,以验证弯曲正应力公式。 如果测得应变片4和6的应变满足 μεε=46/ 则证明梁弯曲时近似为单向应力状态,即梁的纵向纤维间无挤压的假设成立。 实验采用增量法。每增加等量载荷ΔP ,测得各点相应得应变增量实ε?一次。因每次ΔP 相同,故实ε?应是基本上按比例增加。 四、实验步骤 1.用游标卡尺和直尺分别测量矩形截面梁的宽度b 、高度h 以及载荷作用点到支点的距离a ,并记入实验记录表中。注意两端a 值应相等,可通过移动两根拉杆的位置来保证。 2.将1到5点测量应变片以4/1桥分别接入电阻应变仪的任意5个通道的A 、B 点之间(若考虑温度补偿,则须将仪器后面板B 、1C 端子的标准120Ω电阻去掉,再将温度补偿片接入该处),将拉力传感器的四根输出线与电阻应变仪的任意通道的A 、B 、C 、D 端对应连接(全桥测量),将应变仪的通讯电缆与PC 机的COM 口连接,注意检查各接点连接是否可靠。 3.打开PC 机及应变仪的电源,预热后设置各通道参数(通道使用与否、桥型、灵敏度系数、被测物理量量纲),参数设置有两种方法:一是由应变仪键盘设定,二是由PC 机安装的测试软件用通信方式设定,建议采用第二种方法设定参数,这样比较简单快捷。具体设定

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