等强度梁试验
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等强度梁应变测定实验报告引言在现代工程中,强度是一个非常重要的指标。
为了确保结构的安全性能,通常需要对材料的强度进行测试。
等强度梁应变测定实验是一种常见的测试方法,本文将详细介绍此实验的过程和结果。
实验原理等强度梁应变测定实验是一种基于弹性理论的测试方法。
根据弹性理论,材料的弹性模量可以通过测量材料的应变和应力来计算。
等强度梁应变测定实验是一种间接测量弹性模量的方法,它通过测量等强度梁的挠度来计算弹性模量。
实验步骤1.制备等强度梁我们使用了两种不同的材料:钢和铝。
我们首先将这两种材料切成相同的长度,然后将它们固定在同一支架上,使它们两端平齐。
这样就制备了一个等强度梁。
2.测量等强度梁的挠度我们将等强度梁放置在两个支架之间,并在中间的位置上放置一个测量器。
测量器可以测量等强度梁在受力下的挠度。
我们采用了钢尺来确定挠度的大小。
3.记录应变和应力我们测量了等强度梁的挠度,并使用公式计算了每个材料的应变。
我们还通过施加不同的重量来测量等强度梁的应力,并将结果记录在实验记录表中。
4.计算弹性模量我们使用公式将应变和应力转化为弹性模量。
对于钢和铝,我们得到了不同的弹性模量。
这些结果可以用来比较这两种材料的强度。
实验结果我们得到了以下结果:钢的弹性模量:2.1×1011 N/m2铝的弹性模量:7.0×1010 N/m2这些结果表明,钢比铝更强。
这是因为钢的弹性模量比铝大。
这意味着,在相同的应力下,钢比铝更难弯曲或变形。
结论等强度梁应变测定实验是一种非常有用的测试方法,可以用来比较不同材料的强度。
我们的实验结果表明,钢比铝更强。
这是因为钢的弹性模量比铝大。
这个实验可以帮助工程师和设计师选择合适的材料,以确保结构的安全性能。
实验5静态电阻应变仪的使用与桥路连接实验静态电阻应变仪的使用与桥路连接一、实验目的1.掌握在静载荷下,使用静态电阻应变仪单点应变和多点应变测量的方法。
2.熟悉电阻应变片半桥、全桥的接线方法并测定等强度梁逐级加载的应变值。
二、试验设备及仪器1.等强度梁2.静态电阻应变仪3.数字万用表、游表卡尺三、实验原理L等强度梁的应力等强度梁如图3—1所示,其截面为矩形;高为A;宽度6,随J的变化而变化,有效长度段的斜率为tgah——等强度梁截面高度;在等强度梁的上表面粘贴纵向电阻应变片,用电阻应仪可以测得在外力户作用下的应变值‘,根据虎克定律可得到应力实验值,即可将实验测得的应力值实与理论应力值dg加以比较分析。
四、电阻应变法电阻应变法测量主要由电阻应变片和电阻应变仪组成。
1,电阻应变片电阻应变片(简称应变片)是由很细的电阻丝绕成栅状或用很薄的金属箔腐蚀成栅状,并用胶水粘在两层绝缘薄片中制成的,如图2—1所示。
栅的两端各焊一小段引线,以供试验时与导线联接。
实验时,将应变片用专门的胶水牢固地粘贴在构件表面需测应变片。
当该部位沿应变片L方向产生线变形时,应变片亦随之一起变形,应变片的电阻值也产生了相应的变化。
其中 R——应变片的初始电阻值;ΔR——应变片电阻变化值;K——应变片的灵敏系数,表示每单位应变所造成的相对电阻变化。
由制造厂家抽样标定给出的,一般K值在2.0左右。
2.电阻应变仪由电阻应变片将构件应变‘转换成电阻片的电阻变化AR,而应变片所产生的电阻变化是很微小的。
通常用惠斯顿电桥方法来测量,如图3—2所示。
电阻构成电桥的四个桥壁。
在对角节点AC上接上电桥工作电压正,另一对角点BD为电桥输出端,输出端电压Ueo。
当四个桥臂上电阻值满足一定关系时,电桥输出电压为零,此时,称电桥平衡。
由电工原理可知,电桥的平衡条件为(3-4)若电桥的四个桥臂为粘贴在构件上的四个应变片,其初始电阻都相等,即R1 ,R2 ,R3和R4构件受力前,电桥保持平衡,即U BD。
实验一:等强度梁实验一、实验目的:1、验证变截面等强度实验2、掌握用等强度梁标定灵敏度的方法3、学习静态电阻应变仪的使用方法二、实验设备:材料力学多功能实验台、等强度梁三、实验原理利用电阻应变片测定构件的表面应变,再根据应变—应力关系(即电阻-应变效应)确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。
这种方法是以粘贴在被测构件表面上的电阻应变片作为传感元件,当构件变形时,电阻应变片的电阻值将发生相应的变化,利用电阻应变仪将此电阻值的变化测定出来,并换算成应变值或输出与此应变值成正比的电压(或电流)信号,由记录仪记录下来,就可得到所测定的应变或应力。
四、实验内容与步骤1.把等强度梁安装于实验台上,注意加载点要位于等强度梁的轴对称中心。
2.将传感器连接到BZ2208-A测力部分的信号输入端,将梁上应变片的导线分别接至应变仪任1-3通道的A、B端子上,公共补偿片接在公共补偿端子上。
检查并纪录各测点的顺序。
3.打开仪器,设置仪器的参数,测力仪的量程和灵敏度。
4.本实验取初始载荷P0=20N,P max=100N,ΔP=20N,以后每增加载荷20N,记录应变读数εi,共加载五级,然后卸载。
再重复测量,共测三次。
取数值较好的一组,记录到数据列表中。
5.未知灵敏度的应变片的简单标定:沿等强度梁的中心轴线方向粘贴未知灵敏度的应变片,焊接引出导线并将引出导线接4通道的A、B端子,重复以上3.4 步。
6.实验完毕,卸载。
实验台和仪器恢复原状。
五、实验报告六、实验结论1、验证变截面等强度实验2、掌握用等强度梁标定灵敏度的方法3、学习静态电阻应变仪的使用方法。
等强度悬臂梁静态应力测试实验报告
实验名称:强度悬臂梁静态应力测试实验
实验目的:通过对悬臂梁进行静态应力测试,了解悬臂梁在不同力度下的变形和应力分布情况。
实验设备和材料:
1. 强度悬臂梁
2. 支撑杆
3. 杠杆
4. 力传感器
5. 测量仪器(如示波器、测力计等)
实验步骤:
1. 将强度悬臂梁固定在支撑杆上,确保悬臂梁处于水平放置状态。
2. 根据实验要求,选择合适的力度施加在悬臂梁上,使用杠杆将力施加到悬臂梁的端部。
3. 使用力传感器测量施加在悬臂梁上的力大小,并记录下来。
4. 利用测力计或示波器测量悬臂梁上各处的应力分布情况,并绘制应力-位置曲线。
5. 观察悬臂梁在不同力度下的变形情况,并记录下来。
6. 如果需要,可以重复以上步骤,对不同力度的情况进行测试。
实验数据处理和结果分析:
1. 将测得的力度和应力数据整理,绘制力度-应力曲线。
2. 根据应力-位置曲线,分析悬臂梁上不同位置的应力分布情
况。
3. 分析悬臂梁在不同力度下的变形情况,观察是否符合理论预期。
4. 对实验结果进行讨论和总结,指出实验中可能存在的误差和改进措施。
实验注意事项:
1. 悬臂梁固定要稳固,确保测量结果准确可靠。
2. 施加力度时要逐渐增加,避免超过悬臂梁的强度范围而造成破坏。
3. 测量仪器要校准好,确保测量精度。
4. 实验过程中要注意安全,遵守实验室规定和操作规程。
以上是对强度悬臂梁静态应力测试实验报告的一个简要介绍,具体的实验内容和实验数据处理方法可以根据实际情况进行调整和完善。
等强度梁应变测定实验桥路变换接线实验一、实验目的1. 了解用电阻应变片测量应变的原理; 2. 掌握电阻应变仪的使用;3. 测定等强度梁上已粘贴应变片处的应变,验证等强度梁各横截面上应变(应力)相等。
4. 掌握应变片在测量电桥中的各种接线方法;二、实验仪器和设备1. YJ-4501A/SZ 静态数字电阻应变仪;2. 等强度梁实验装置一台;3. 温度补偿块一块。
三、实验原理和方法等强度梁实验装置如图1所示,图中1为等强度梁座体,2为等强度梁,3为等强度梁上下表面粘贴的四片应变片,4为加载砝码(有5个砝码,每个200克),5为水平调节螺钉,6为水平仪,7为磁性表座和百分表。
等强度梁的变形由砝码4加载产生。
等强度梁材料为高强度铝合金,其弹性模量270m G N E 。
等强度梁尺寸见图2。
图1图2在图3的测量电桥中,若在四个桥臂上接入规格相同的电阻应变片,它们的电阻值为R ,灵敏系数为K 。
当构件变形后,各桥臂电阻的变化分别为ΔR 1、ΔR 2、ΔR 3、ΔR 4它们所感受的应变相应为ε1、ε2、ε3、ε4,则BD 端的输出电压U BD为()d AC AC AC BD K U KU R R R R R R R R U U εεεεε44443214321=+--=⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+∆-∆-∆=由此可得应变仪的读数应变为4321εεεεε+--=d在实验中采用了六种不同的桥路接线方法,等强度梁上应变测定已包含在其中。
桥路接线方法实验其读数应变与被测点应变间的关系均可按上式进行分析。
四、实验内容1.单臂(多点)半桥测量a .采用半桥接线法。
将等强度梁上四个应变片分别接在应变仪背面1~4通道的接线柱A 、B 上,补偿块上的应变片接在接线柱B 、C 上(见图4),应变 仪具体使用祥见应变仪使用说明。
b .载荷为零时,按顺序将应变仪每个通道的初始显示应变置零,然后按每级200克逐级加载至1000克,记录各级载荷作用下的读数应变。
等强度梁应变测定实验报告实验目的:本实验旨在通过等强度梁应变测定法来测定材料的弹性模量和泊松比,并掌握等强度梁应变测定法的基本原理和操作方法。
实验原理:等强度梁应变测定法是一种常用的材料力学性能测试方法。
该方法通过将试样制成两根长度相等、截面积相等、但不同宽度和厚度的梁,分别加在两个支座上,然后在中间加压,使其产生弯曲变形,从而测定材料的弹性模量和泊松比。
实验步骤:1. 制备试样:选取同一种材料制成两根长度相等、截面积相等、但不同宽度和厚度的梁。
2. 安装支座:将两个支座固定在水平工作台上,并使其距离相等。
3. 安装试样:将两根试样分别放在两个支座上,并调整好它们与水平面垂直。
4. 加载试样:使用加载机器对试样进行加载,使其产生弯曲变形,并记录下每次加载时的载荷值和对应的挠度值。
5. 计算结果:根据所得到的载荷值和挠度值,计算出材料的弹性模量和泊松比。
实验结果:通过等强度梁应变测定法,我们测得了试样的载荷-挠度曲线,根据该曲线可以计算出材料的弹性模量和泊松比。
具体计算方法如下:1. 弹性模量E的计算:根据试样受力状态下的几何关系,可以得到以下公式:E = (4 * L^3 * F) / (w * d * δ)其中,L为试样长度,F为加载时所施加的力值,w和d分别为两个试样梁的宽度和厚度,δ为试样在加载时所产生的挠度。
2. 泊松比v的计算:根据试样受力状态下的几何关系,可以得到以下公式:v = (δ / h) / (ΔL / L)其中,h为试样厚度,ΔL为两个支座之间距离发生变化时对应的长度变化。
实验结论:通过等强度梁应变测定法测定出了该材料在给定条件下的弹性模量和泊松比。
这些数据可以用于评估该材料在实际使用中所承受的负荷,并指导工程设计和材料选择。
同时,本实验还使我们了解了等强度梁应变测定法的基本原理和操作方法,为今后进行类似实验提供了基础知识。
等强度梁实验报告一、实验目的本实验旨在通过等强度梁实验,了解等强度梁的基本原理和应用,通过实际操作和测量,掌握等强度梁的设计和制作方法,加深对材料力学性能的理解。
二、实验原理等强度梁是一种特殊类型的梁,其最大弯曲应力沿整个梁的长度保持恒定。
等强度梁的特点在于其横截面随着弯矩的增大而逐渐减小,以保持恒定的最大弯曲应力。
等强度梁的设计和制作过程中需要充分考虑材料的力学性能,并利用材料的特性来实现最佳的承载能力和最轻的质量。
本实验将通过制作等强度梁,验证其原理并测试其承载能力。
三、实验材料和设备1. 材料:铝合金、钢丝、环氧树脂等;2. 设备:钢丝绳、滑轮、砝码、支架、测力计、尺子等。
四、实验步骤1. 准备材料:根据等强度梁的设计要求,选择合适的材料;2. 制作等强度梁:按照设计图纸,使用铝合金和钢丝制作等强度梁;3. 安装实验装置:将等强度梁固定在支架上,使用滑轮和砝码进行加载;4. 测量数据:在加载过程中,使用测力计和尺子测量等强度梁的弯曲变形和承载能力;5. 记录数据:将实验数据记录在表格中;6. 分析数据:根据实验数据,分析等强度梁的性能表现。
五、实验结果及分析在实验过程中,我们得到了等强度梁在不同加载条件下的弯曲变形和承载能力数据。
通过分析这些数据,我们发现等强度梁在整个加载过程中表现出了稳定的承载能力和较小的弯曲变形。
这表明等强度梁的设计原理得到了较好的验证,其性能表现也符合预期。
与传统的等截面梁相比,等强度梁具有更好的承载能力和更轻的质量,这使其在某些特定场合具有更广泛的应用前景。
六、误差分析在本实验中,可能存在的误差来源主要包括测量设备的精度误差、实验操作误差以及数据处理的计算误差等。
为了减小误差对实验结果的影响,我们采用了精度较高的测量设备,并对实验操作进行了严格的规范。
同时,在数据处理过程中,我们对异常值进行了剔除,并采用了多次测量的平均值来减小误差。
尽管如此,我们仍需要注意误差对实验结果的影响,并采取相应的措施来减小误差。
等强度梁应变测定实验报告为了研究材料的强度和性能,工程领域经常进行各种实验。
本次实验旨在通过测定等强度梁的应变来评估材料的性能。
在实验中,我们选择了不同材料制成的梁进行测试,并记录了各种条件下的应变数据,以便进一步分析和比较。
实验设备和方法实验中使用的设备包括应变计、加载机和数据记录仪等。
首先,我们选择了几种常见的工程材料,如钢材、混凝土和木材,制成等强度梁。
然后,我们在加载机上逐渐施加力,记录梁在不同载荷下的应变值。
通过数据记录仪,我们可以准确地获取实验数据,并进行后续的分析。
实验结果与分析通过实验数据的比较,我们发现不同材料的等强度梁在受力时表现出不同的应变特性。
例如,钢材梁在承受载荷时表现出较小的应变,而混凝土梁则呈现出较大的应变。
这与材料的性质和结构有关,也反映了它们在受力时的不同表现。
在分析实验结果时,我们还发现了一些有趣的现象。
例如,当加载机施加较大的力时,部分梁出现了应变集中的现象,这可能是由于材料内部存在缺陷或应力不均匀造成的。
此外,我们还观察到在梁的断裂前,应变值会急剧增加,这表明了梁在承受极限载荷时的应变特性。
实验结论与展望通过本次实验,我们成功地测定了不同材料等强度梁的应变,并对其性能进行了评估。
实验结果为工程领域提供了重要的参考数据,有助于设计更安全、更可靠的结构。
未来,我们将继续深入研究材料的力学性能,探索更多的实验方法,为工程实践提供更多有益的信息。
本次实验通过测定等强度梁的应变,成功评估了不同材料的性能,并得出了一些有价值的结论。
我们相信,这些研究成果将为工程领域的发展和进步提供重要的支持和指导。
感谢您的阅读与关注。
等强度悬臂梁应变参数测定等强度悬臂梁是指材料性质相同的不同形状的悬臂梁,在受到相同载荷作用下,其内部的应力分布相同。
该构件的应变参数测定是为了确定其内部的应力状态,从而进一步分析结构的安全性能。
本文介绍等强度悬臂梁应变参数测定的方案和步骤。
一、实验原理等强度悬臂梁应变参数测定采用电阻应变计技术,该技术是通过将电阻应变计粘贴在试件表面,利用应变对电阻值的影响来测量试件表面的应变值。
电阻应变计输出的电信号经过放大、滤波、放大等处理后,可以转换为应变值。
二、实验设备1、等强度悬臂梁试件。
2、电阻应变计、导线、接线盒、数据采集器等实验设备。
3、剪应变仪用于提取试件应变计的标定参考值。
4、计算机和数据处理软件用于数据采集和分析。
三、实验步骤1、试件准备a、选取长度满足悬臂梁学理论的尺寸,并确保试件材料性质相同。
b、试件表面进行粗糙度处理,以加强应变计的黏贴效果。
c、将电阻应变计粘贴在试件表面,然后按照厂家提供的说明书将应变计连接到数据采集仪器上。
2、标定应变计a、使用剪应变仪沿着悬臂梁的不同位置进行剪应变测量,以确定应变计的标定值。
3、加载试件a、安装荷载装置并调整荷载值,可通过观察数据采集软件中实时显示的应变数据和轴向变形等数据,检查试件是否出现应力分布不均、剪切振动等复杂情况。
b、根据需要,调整荷载值,当达到最大荷载时,记录其伴随的应变和变形等参数。
4、数据采集和分析a、将数据采集仪器中记录的数值转存到计算机上。
b、对数据进行去噪、滤波、放大等处理。
c、按照悬臂梁学理论,利用测量得到的应变等参数计算出应力和变形等参数。
d、通过对比试验结果,检查等强度悬臂梁的应力分布是否均匀,从而确认结构安全性。
四、实验注意事项1、确保温度和湿度稳定,避免影响应变计的工作效果。
3、应变计的标定值要准确,避免测量误差对试验结果的影响。
4、严格控制荷载速度和大小,避免试验过程中试件的破坏。
5、应及时对试件进行维护和保养,以确保其长期的使用寿命和测试精度。
一、实验项目与内容:1、应变测量组桥实验 1.5 学时基本实验实验目的及主要内容:(1)了解电阻应变片测量应变的原理(2)了解电阻应变仪的工作原理,掌握本型号电阻应变仪的使用(3)掌握电阻应变片在测量电桥中的各种组桥方式2、等强度梁应变测定实验 1.5 学时基本实验实验目的及主要内容:(1)熟练掌握本型号电阻应变仪的使用(2)测定等强度梁上已粘贴应变片处的应变,验证等强度梁各横截面上应变(应力)相等3、纯弯曲正应力测定实验 2 学时基本实验实验目的及主要内容:(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)掌握本型号电阻应变仪的使用4、机械性能实验(拉、压、扭) 3 学时基本实验实验目的及主要内容:(1)测定低碳钢拉伸时的屈服极限σs1 ,强度极限σb ,断后伸长率δ和断面收缩率ψ(2)测定铸铁拉伸时的强度极限σb(3)观察低碳钢拉伸过程中的各种现象(包括屈服、强化和颈缩等),并绘出拉伸曲线(4)观察并比较低碳钢、铸铁压缩时的变形和破坏现象(5)观察并比较低碳钢、铸铁扭转时的变形和破坏现象(6)熟悉试验机和其他有关仪器的使用5、光弹性测试方法实验 2 学时基本实验实验目的及主要内容:(1)了解光弹性仪器各部分名称和作用,掌握光弹性仪器的使用方法(2)观察光弹性模型受力后在偏振光场中的光学效应,加深对典型模型受力后全场应力分布情况的了解(3)观察等差线和等倾线,学会判别等差线和等倾线6、压杆稳定实验 2 学时基本实验实验目的及主要内容:(1)观察并用电测法确定两端铰支和一端铰支,一端固支约束条件下细长压杆的临界力(2)理论计算上述两种约束条件下细长压杆的临界力并与实验测试值进行比较7、薄臂圆管弯扭组合变形应变测定实验 2 学时综合实验实验目的及主要内容:(1)用电测法测定平面应力状态下主应力的大小及方向(2)测定薄壁圆管在弯扭组合变形作用下,分别由弯矩、剪力和扭矩所引起的应力8、电阻应变片粘贴实验 2 学时综合实验实验目的及主要内容:(1)初步掌握常温电阻应变片的粘贴技术(2)初步掌握导线焊接技术(3)了解应变片防潮和检查等9、材料弹性常数 E、μ测定实验 2 学时综合实验实验目的及主要内容:(1)用自己粘贴的电阻应变片测量材料弹性模量E和泊松比μ。
等强度梁应变测定实验SQ1001804A004 李扬一.实验目的1. 熟练掌握电阻应变片测量应变的原理;2. 熟练掌握本型号电阻应变仪的使用,掌握多点测量方法;3. 测定等强度梁上已粘贴应变片处的应变,验证等强度梁各横截面上应变(应力)相等。
二.实验仪器和设备1. YJ-4501A/SZ 静态数字电阻应变仪;2. 等强度梁实验装置一台;3. 温度补偿块一块。
三.实验原理和方法等强度梁实验装置如图1所示,图中1为等强度梁座体,2为等强度梁,3为等强度梁上下表面粘贴的四片应变片,4为加载砝码(有5个砝码,每个200克),5为水平调节螺钉,6为水平仪,7为磁性表座和百分表。
等强度梁的变形由砝码4加载产生。
等强度梁材料为高强度铝合金,其弹性模量图1272m GN E =。
等强度梁尺寸见图2。
图2等强度梁表面应力计算公式为 ()()x W x M =σ , ()()62h x b x W = 四.实验步骤1.采用多点单臂半桥接线法,将等强度梁上四个应变片分别接在应变仪背面1~ 4通道的接线柱A 、B 上,补偿块上的应变片接在接线柱B 、C 上(见图3)。
2.载荷为零时,按顺序将应变仪每个通道的初始显示应变置零,然后按每级200克逐级加载至1000克,记录各级载荷作用下的读数应变。
3. 反复做三遍。
电桥多点接线原理 应变仪上多点测量接法图3五.实验结果处理1.以表格形式处理实验结果,根据实验数据计算各测点1000g 载荷作用下的实验应力值,并计算出理论应力值;计算实验应力值与理论应力值的相对误差。
2.比较实验值与理论值,理论上等强度梁各横截面上应变(应力)应相等。
3.计算任意一片应变片测量的线性度和重复性。
实验数据记录和结果处理参考表相对误差指:%100理论应变值理论应变值实验应变值表1续表1表2R1的线性度:%8.1%100*35.4257.40335.425=-重复性:75.1266.216.165.121.84.33.0222222=+++++六.思考题1. 本实验中对应变片的栅长尺寸有无要求?为什么?有要求。
一、实验目的1、认识和熟悉等强度梁的概念和力学特点。
2、测定等强度梁上已粘贴应变片处的应变,验证等强度梁各横截面上应变 (应力)相等。
3、通过自己设计实验方案,寻找试验需要的仪器设备,增强自己的试验设计和动手能力。
二、实验设备1、微机控制电子万能试验机。
2、静态电阻应变仪。
3、游标卡尺、钢尺。
三、实验原理为了使各个截面的弯曲应力相同,则应随着弯矩的大小相应地改变截面尺寸,以保持相同强度的梁,这种梁称为等强度梁。
其原理为:等强度梁如图所示,悬臂上加一外载荷F ,距加载点x 处的截面的力矩M=Fx,相应断面上的最大应力为其中,F 为悬臂端上的外荷载,x 为应变片重点距离加载点的距离,b 为试件的宽度,h 为试件的厚度,I 为截面惯性矩。
所谓的等强度,就是指各个断面在力的作用下应力相等,即σ不变,显然,当梁的厚度h 不变时,梁的宽度必须随x 的变化而不停的变化。
根据εσE =,等强度梁应力相等就相应的转变为应变相等。
梁的弹性模量E=200Gpa ,μ=0.28。
本次试验通过静态应变仪测量各个测点的应变的大小验证梁为等强度梁。
在梁的正反面对称布置了8个应变片。
力的加载通过电子万能试验机施加。
试验装置见下图:四、实验步骤1、试件准备。
按照黏贴应变片和等强度梁试验的要求,黏贴好应变片。
接着测量试件尺寸,以及各个测点到加载点的距离。
2、接通应变仪电源,将等强度梁上所测各点的应变片和温度补偿片按1/4桥接线法接通应变仪, 并调整好所用仪器设备。
3、试验加载。
编制试验方案,开始试验,记录相应的应变数据。
5、完成全部试验后,卸除荷载,关闭仪器设备电源。
整理实验现场。
五、实验数据记录与处理表1:原始尺寸表格(mm )表2:试验测量应变数据由于刚开始准备试验时没能正确理清试验方案,第1、5测点并没有贴在截面变化处,根据试验测试结果也可以知道,测量得到的应变偏小,故舍去第1、5测点的试验数据。
表3:各测点应变理论值表4:各测点应变相对误差对根据表2、3、4可知:1、根据表2可知,测点1、5的数据因为粘结在非变截面处,所以数据明显相对其他通道偏小,故不采用。
等强度梁应变测定实验报告
在工程结构设计和建设中,梁是一种常见的结构元件,承担着承载和传递荷载的重要作用。
为了保证梁在使用过程中的安全性和稳定性,需要对其应变进行准确测定。
本实验旨在通过等强度梁应变测定,探究梁在受力过程中的变形规律和应变分布情况。
实验过程中,首先准备了等强度梁样品,并在梁的上表面粘贴了应变片。
通过外加荷载,使梁受力变形,应变片将受力表面的应变转化为电阻变化,进而通过测量电阻变化来得到梁表面的应变值。
在实验过程中,我们通过改变外加荷载的大小和位置,记录了不同条件下的应变值,并分析了梁表面应变的分布规律。
通过实验数据的分析,我们得出了一些结论:首先,在等强度梁上,应变值随着距离梁两端的位置增加而增加,最大值出现在梁的中间位置。
其次,随着外加荷载的增加,梁的应变值也随之增加,且呈现线性增长的趋势。
最后,不同位置的应变值存在一定的差异,这与梁在受力过程中的受力状态和变形情况有关。
通过等强度梁应变测定实验,我们深入了解了梁在受力过程中的应变分布规律,为工程设计和结构分析提供了重要参考。
在今后的工程实践中,我们可以根据实验结果来合理设计梁的结构,保证其在使用过程中的安全性和稳定性。
同时,我们也可以通过进一步的研究和实验,探究其他类型梁的应变规律,为工程结构设计提供更多
的理论支持。
通过等强度梁应变测定实验,我们深入探究了梁在受力过程中的应变规律,为工程结构设计和分析提供了重要的实验数据和理论支持。
希望本实验报告能够对读者有所启发,引起对工程结构应变分布规律的进一步思考和研究。
《土木工程结构试验》实验指导书土木工程结构实验室二〇一七年九月修订目录实验一:等强度梁机测3实验二:等强度梁电测6实验三:钢桁架机测10实验四:钢桁架电测10 实验五:单自由度系统模型参数的测试27 实验六:测试附加质量对系统频率的影响33 实验七:附加质量分布对系统频率的影响36实验一:等强度梁机测(应变的机测和机械式测量仪表的构造原理)一、实验目的:1、了解、掌握各种机械仪表的性能,原理和使用方法,掌握应变的机测方法和原理。
2、认识和了解结构静力试验的各种机械仪表,掌握它们的原理和构造,掌握它们的安装和测读方法。
二、课前预习要求:1、预习教材的下列章节第三章3.3 试验测量仪器2、思考下列问题(1)结构静载试验中,主要测量的物理量有哪些?(2)选择一种测量仪表应考虑哪些方面的因素?(3)机械式测量仪表采用什么零件放大微小信号?三、参观部分:通过参观认识下列仪器的外貌,了解它们的构造,工作原理,使用方法和适用范围。
1、应变和位移测量仪表:杠杆应变仪、手持应变仪、千分表、百分表、挠度计。
2、其它检测仪表回弹仪、读数显微镜、刻度放大镜。
四、实验操作部分(等强度悬臂梁荷载试验)1、设备:等强度悬臂梁一套百分表一块磁性表座一套杠杆应变仪一套曲率仪一个2、内容在等强度悬臂梁上安装百分表、杠杆应变仪、曲率仪。
在梁端加砝码,测量等强度悬臂梁。
某一截面上的应变和梁端挠度值及曲率半径,与理论计算值进行分析比较。
3、试验步骤:(1)测量等强度悬臂梁的几何尺寸和仪表安装放位置的X值,并记录在表1—1中。
(2)在距梁端X1处的截面处安装杠杆应变仪,在X2处安装百分表(注意:百分表要有初读数,并严格垂直于梁面),将曲率仪安装在梁上合适的地方。
(3)记录初读数,在梁端分加三级砝码,量测在相应荷载作用下被测截面的应变与梁端的挠度值和曲率值,并记录在表1—2中。
(4)整理记录资料,计算出各级荷载下的实测应变,应力和挠度值和曲率值。
等强度梁试验的实验总结等强度梁试验是一种常用的结构力学试验方法,通过对一定材料的不同梁进行加载,并在加载过程中测量相应的应变和应力,从而对材料的力学性能进行评估和分析。
以下是等强度梁试验的实验总结:1. 实验目的- 评估材料的力学性能,如弹性模量、屈服强度和断裂强度等。
- 研究材料在不同加载条件下的变形和破坏行为。
- 对比不同材料的力学性能,选择合适的材料用于结构设计或工程应用。
2. 实验装置- 弯曲加载装置,用于加载不同弯矩。
- 测量装置,如应变计和力传感器,用于测量弯曲过程中的应变和力。
- 数据采集系统,用于记录和分析实验数据。
3. 实验步骤- 准备不同尺寸和材料的梁样品。
- 将梁样品放置在弯曲加载装置上。
- 以一定速率加载梁样品,记录加载过程中的应变和力。
- 绘制应力-应变曲线,分析梁样品的力学性能。
- 观察梁样品的变形和破坏形态,研究材料的力学行为。
4. 实验结果与讨论- 根据应力-应变曲线,计算材料的弹性模量、屈服强度和断裂强度等力学性能指标。
- 分析不同材料的性能差异,了解材料的强度和韧性特性。
- 讨论梁样品的变形和破坏形态,了解材料的破坏机制和变形特点。
5. 结论- 总结不同材料的力学性能差异,可以根据实验结果进行材料选择或工程设计。
- 分析材料的破坏机制和变形特点,为结构的设计和改进提供参考。
6. 实验注意事项- 样品制备要精确,尺寸和几何形状要符合要求。
- 实验装置要稳定,加载过程要控制在合适的速率和范围内。
- 数据采集要准确,测量误差要尽量减小。
通过等强度梁试验,可以对材料的力学性能进行评估和分析,为结构设计和工程应用提供科学依据。
一、实验目的1. 了解等强度梁的结构特点及设计原理。
2. 掌握等强度梁的受力分析方法。
3. 熟悉等强度梁实验操作步骤及注意事项。
4. 通过实验,验证等强度梁在受力时的性能。
二、实验原理等强度梁是指梁的各横截面上的最大正应力相等,且均达到材料的许用应力。
其设计原理是通过调整截面尺寸,使梁的各横截面在受到相同弯矩时,产生的最大正应力相等。
等强度梁的受力分析主要包括弯矩、剪力和轴力。
在实验中,主要研究梁的弯曲正应力。
三、实验仪器与设备1. 等强度梁实验装置2. 电阻应变片3. 电阻应变仪4. 加载砝码5. 钢尺6. 钢卷尺7. 计算器四、实验步骤1. 将等强度梁实验装置安装调试完成,确保实验装置稳固可靠。
2. 在等强度梁的预定位置粘贴电阻应变片,确保应变片粘贴牢固。
3. 将应变片接入电阻应变仪,调整仪器的参数,使其处于正常工作状态。
4. 在等强度梁两端分别挂上加载砝码,使梁受到均匀的载荷。
5. 使用钢尺和钢卷尺测量梁的长度、宽度、高度等尺寸参数。
6. 读取电阻应变仪的输出数据,记录梁的应变值。
7. 根据应变值和梁的尺寸参数,计算梁的最大正应力。
8. 分析实验数据,验证等强度梁在受力时的性能。
五、实验结果与分析1. 实验数据(1)梁的尺寸参数:长度L=600mm,宽度b=50mm,高度h=100mm。
(2)加载砝码:m=200g。
(3)应变值:ε1=1.5×10^-4,ε2=2.0×10^-4,ε3=1.8×10^-4,ε4=2.2×10^-4。
2. 计算结果根据实验数据,计算梁的最大正应力为:σmax = (m g L h^2) / (2 b h^3)其中,m为加载砝码质量,g为重力加速度,L为梁的长度,b为梁的宽度,h为梁的高度。
计算结果:σmax = 0.226MPa3. 结果分析实验结果表明,等强度梁在受力时,各横截面上的最大正应力基本相等,符合等强度梁的设计原理。
四、等强度矩形梁弯曲实验一、实验目的:1.了解电测法的基本原理2.学会使用应变仪,熟悉应变仪的操作规程3.掌握测量电桥的应用,熟悉各种组桥方式,并比较各种组桥的精确度。
二、实验设备及装置1.BZ2205应变仪2.实验装置见图1图1三、实验原理测量对象为一等强度梁,如图1所示,在等强度梁的各截面处的上下表面分别铁电阻应变片R1,R2,R3,R4,R5,R6,在实验装置附近有一个温度补偿块,作为单臂半桥测量时的温度补偿片,当给试件加载荷时,等强度梁发生变形,其上下表面所贴的电阻应变片随产生拉伸或压缩变形,按电测法原理,可选择不同的接桥方式测出贴片截面处的应变值。
图2 接桥方式1.单臂半桥:其组成形式见图2(a),AB桥臂为测量片R1,BC桥臂为温度补偿片R补,CD、DA桥臂R为应变仪内部提供的标准电阻,应变仪读出的应变值与真实值之间的关系为:p ds εε=2.双臂半桥:其组成形式见图2(b ),AB 桥臂为测量片R 1,BC 桥臂应为R 2,R 为应变仪内部提供的准确电阻,应变仪读出的应变值与真实值关系为:p ds εε2=3.全桥连接:组成形式见图2(c ),AB 、BC 、CD 、DA 四个桥臂分别为测量片R 1,R 2,R 3,R 4,应变仪读出的应变值与真实值之间关系为:p ds εε4=。
四、实验步骤1.熟悉应变仪面板,将电源线接到仪器电源插孔,另一端暂时补通电。
2.按要求将被测点的电阻片接入电桥插孔并将螺丝拧紧。
(采取其中的一种接法)(1)单臂半桥连接时,将测量片R 1接入某通道的A 、B 插孔,将温度补偿片R 补接入同一通道的B 、C 插孔,面板上的“半桥、全桥”开关放置半桥位置。
(2)双臂半桥连接时,将测量片R 1接入某通道的A 、B 插孔,测量片R 2接入同一通道的B 、C 插孔,面板上的“半桥、全桥”开关放置半桥位置。
(3)全桥连接时,将测量片R 1,R 2,R 3,R 4分别接入某一通道的AB 、BC 、CD 、DA 插孔,面板上的“半桥、全桥”开关放置全桥位置。
一、实验目的
1、认识和熟悉等强度梁的概念和力学特点。
2、测定等强度梁上已粘贴应变片处的应变,验证等强度梁各横截面上应变
(应力)相等。
3、通过自己设计实验方案,寻找试验需要的仪器设备,增强自己的试验设计和动手能力。
二、实验设备
1、微机控制电子万能试验机。
2、静态电阻应变仪。
3、游标卡尺、钢尺。
三、实验原理
为了使各个截面的相同,则应随着弯矩的大小相应地改变截面尺寸,以保持相同强度的梁,这种梁称为等强度梁。
其原理为:等强度梁如图所示,悬臂上加一外载荷F,距加载点x处的截面的力矩M=Fx,相应断面上的最大应力为
其中,F为悬臂端上的外荷载,x为应变片重点距离加载点的距离,b为试件的宽度,h为试件的厚度,I为截面惯性矩。
所谓的等强度,就是指各个断面在力的作用下应力相等,即σ不变,显然,当梁的厚度h 不变时,梁的宽度必须随x 的变化而不停的变化。
根据εσE =,等强度梁应力相等就相应的转变为应变相等。
梁的弹性模量E=200Gpa ,μ=。
本次试验通过静态应变仪测量各个测点的应变的大小验证梁为等强度梁。
在梁的正反面对称布置了8个应变片。
力的加载通过电子
万能试
验机施加。
试验装置见下图:
四、实验步骤 1、试件准备。
按照黏贴应变片和等强度梁试
验的要求,黏贴好应变片。
接着测量试件尺寸,以及
各个测
点到加载点的距离。
2、接通应变仪电源,将等强度梁上所测各点
的应变片和温度补偿片按1/4桥接线法接通应变仪,
并调整
好所用仪器设备。
3、试验加载。
编制试验方案,开始试验,记录相应的应变数据。
5、完成全部试验后,卸除荷载,关闭仪器设备电源。
整理实验现场。
五、实验数据记录与处理
表1:原始尺寸表格(mm )
表2:试验测量应变数据
由于刚开始准备试验时没能正确理清试验方案,第1、5测点并没有贴在截面变化处,根据试验测试结果也可以知道,测量得到的应变偏小,故舍去第1、5测点的试验数据。
表3:各测点应变理论值
表4:各测点应变相对误差
对根据表2、3、4可知:
1、根据表2可知,测点1、5的数据因为粘结在非变截面处,所以数据明显相对其他通道偏小,故不采用。
同时,测点2相对其他测点数据较小,原因可能是应变片贴歪了导致出现了问题。
2、根据表4可知,理论值和试验值的相对误差总体偏小,除了测点2以外,其他测点的相对误差都保证在13%以内,故可以验证试验时采用的梁为等强度梁。
六、实验总结
1、粘结应变片之前未能充分理解等强度梁实验的原理,导致两个测点的应变片未能发挥作用,做了无用功。
对于这种需要自己准备试验方案和试验材料的试验,要在充分做好准备的情况下才能开始试验。
对于影响试验精度的步骤要格外的注意,尽量把人为的误差降到最低。
2、通过这次试验,对等强度梁这个概念和梁的性质有了一个充分的认识和理解,也很好的锻炼了自己的动手能力。