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单一材料梁的弯曲正应力实验一、实验目的1．用电测法测量单一材料的矩形截面梁在纯弯曲状态时其横截面上正应力的大小及分布规律，并与理论计算值比较，从而验证梁的弯曲正应力理论公式。
2．初步掌握电测法原理和静态电阻应变仪的使用方法。
二、预习思考要点1．本实验装置是如何实现使梁的某一区段处于纯弯曲状态的？2．梁处于纯弯曲状态时其内力分布有何特征？3．梁处于纯弯曲状态时，若要测取其上某一点的线应变为何只需在该点布设一枚应变计，且平行于梁的轴线方向？三、实验装置和仪器1．纯弯曲实验装置本实验采用低碳钢或中碳钢制成的矩形截面梁，测试其正应力分布规律的实验装置如图1-26（a）所示，所加的砝码重量通过杠杆以一定的放大比例作用于加载辅梁的中央，设作用于辅梁中央的载荷为F，由于载荷对称，支承条件对称，则通过两个挂杆作用于待测梁上C、D处的载荷各为F/2。
由待测梁的内力图可知CD段上的剪力Q=0，弯矩为一常量M=2aF ，即梁的CD段处于纯弯曲状态。
图1-26 弯曲正应力实验装置及试样贴片位置图2．静态电阻应变仪3．游标卡尺、钢直尺四、实验原理由于矩形截面梁的CD段处于纯弯曲状态，当梁发生变形其横截面保持平面的假设成立，又可将梁视作由一层一层的纵向纤维叠合而成且假设纵向纤维间无挤压作用，此时纯弯曲梁上的各点处于单向应力状态，且弯曲正应力的方向平行于梁的轴线方向，所以若要测量纯弯曲状态下梁的横截面上的正应力的分布规律，可在梁的CD 段任一截面上沿不同高度处平行于梁的轴线方向布设若干枚电阻应变计，为简便计算，本实验的布片方案如图1-26（b ）所示，一枚布设在梁的中性层上，其余四枚分别布设在距中性层h/4或h/2处（h 为梁矩形截面的高度），此外还布设了一枚温度补偿片。
当梁受载后，电阻应变计随梁的弯曲变形而产生伸长或缩短，使自身的电阻改变。
通过力学量的电测法原理，利用电阻应变仪即可测出梁横截面上各测点的应变值ε实。
由于本实验梁的变形控制在线弹性范围内，所以依据单向虎克定律即可求解相应各测点的应力值，即σ实=E ·ε实，E 为梁材料的弹性模量。
梁的弯曲正应力电测实验梁的弯曲正应力电测实验1、纯弯曲梁有关尺寸：弯曲梁截面宽度 b=20mm, 高度 h=40mm, 载荷作用点到梁支点距离a=150mm 。
E=210GPa。
2、本实验采用公共接线法，即梁上应变片已按公共线接法引出9根导线，其中一根特殊颜色导线为公共线，见下图1。
图一3、如图二，将应变片公共引线接至应变仪第一排的任一通道上，其它按相应序号接至第二排各通道上，补偿片接法选半桥。
4、调零。
打开纯弯曲梁实验装置电源开关，转动加载手柄1，当测力仪2显示 -0.5KN即F0=0.500KN。
电桥粗调平衡：打开应变仪电源开关，仪器将自动逐点将电桥预调平衡；电桥细调平衡：按下静态应变测试仪操作面板数字“1”，再按“确定”，然后按“平衡”，如显示屏显示为“0”，则说明调零成功，如果不为“0”，找老师处理。
依次类推，逐点（2，3，4。
8，11，12，。
18）将电桥预调平衡。
5、逐级加载。
继续转动手柄1，当测力仪2显示1.5KN，即F1=1.500KN（150Kg），按下静态应变测试仪操作面板数字“1”，再按“确定”，显示屏上将显示该点应变。
依次类推，逐点测出各点应变。
分别加F2=2.500KN， F3=3.500KN， F4=4.500KN，逐点测出各点应变。
图二6、卸荷至0.500KN，重复实验步骤4-5，测第二次数据。
7、本实验重复2次。
8、实验结束，关闭电源，拆除接线，整理实验现场。
平面纯弯曲梁横截面上的正应力纯弯曲是指梁段的各个横截面上只有弯矩而无剪力，如图中CD段梁。
实验现象分析：横向线变形后仍保持为直线，只是它们相对旋转了一个角度，但仍与纵向线成正交。
各纵向线变形后仍保持平行，但由直变弯；梁凹侧的纵向线缩短，凸侧纵向线伸长；对应纵向线缩短区域的横截面变宽，纵向线伸长区域的横截面变窄。
根据上述现象，由材料的均匀连续性假设设想梁内部的变形也与表面变形相应，因而可作如下假设：平面假设——由现象推测，梁弯曲变形后，其横截面仍保持为平面，且仍与弯曲后的纵线正交，这就是梁弯曲变形后的平面假设。
电测弯曲正应力实验报告电测弯曲正应力实验报告电测弯曲正应力实验报告姓名______班级______学号______成绩______一、实验目的：二、实验设备：1、仪器的型号及名称、、2、量具的名称及精度3、矩形截面梁的基本参数（见表一）：表一构件弹性系数E截面尺寸（mm）材料（Gpa）高度h 宽度b支座与作用点的距离（mm）三、实验原理及装置：四、实验数据和计算结果（见表二）：五、问答题1、根据实验结果分析实测应力值与理论应力值的误差的原因？（△σ实-△σ理）*100%/△σ理2、绘制实测应力分布图和理论应力分布图。
表二应变片离中性轴距离yi计算结果应变仪读数(10-6)με载荷12345（kgf）次1、计算实测应力值数读增读增读增读增读增P△P数量数量数量数量数量Mpa）增量平均值△ε(10-6)με实验值△σ实=E△ε（Mpa）理论值△σ理=6a△py/bh32、计算理论应力值（Mpa））扩展阅读：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-202*型材料力学多功能实验台。
2.YJZ8型智能数字静态电阻应变仪。
3.LY5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MPc（1）2横截面上弯曲正应力公式为My（2）IZ式中y为被测点到中性轴z的距离，Iz为梁截面对z轴的惯性矩。
bh3（3）IZ12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。
实验三 梁的弯曲应力实验一、实验目的1、测定梁在纯弯曲时某一截面上的应力及其分布情况。
2、观察梁在纯弯曲情况下所表现的虎克定律，从而判断平面假设的正确性。
3、进一步熟悉电测静应力实验的原理并掌握其操作方法。
4、实验结果与理论值比较,验证弯曲正应力公式σ=My/I z的正确性。
5、测定泊松比μ。
二、实验设备1.纯弯梁的正应力的分布规律实验装置其装置如图3-1所示。
图3-1 纯弯梁实验安装图2.实验梁的安装与调整：在如图3-1所示位置处，将9.拉压力传感器安装在8.蜗杆升降机构上拧紧，将2.支座(两个)放于如图所示的位置,并对于加力中心成对称放置,将实验梁置于支座上,也称对称放置,将4.加力杆接头(两对)与6.加力杆(两个)连接,分别用3.销子悬挂在纯弯梁上,再用销子把11.加载下梁固定于图上所示位置,调整加力杆的位置两杆都成铅垂状态并关于加力中心对称。
摇动7.手轮使传感器升到适当位置，将10.压头放如图中所示位置,压头的尖端顶住加载下梁中部的凹槽,适当摇动手轮使传感器端部与压头稍稍接触。
检查加载机构是否关于加载中心对称,如不对称应反复调整。
注意：实验过程中应保证加载杆始终处于铅垂状态,并且整个加载机构关于中心对称,否则将导致实验结果有误差，甚至错误。
3. 实验梁的贴片：5＃、4＃分别位于梁水平上、下平面的纵向轴对称中心线上，1＃片位于梁的中性层上,2＃、3＃片分别位于距中性层和梁的上下边缘相等的纵向轴线上,6＃片与5＃片垂直，如图3-3所示图3-3 纯弯梁贴片图三、实验原理图3-4为试样受力图图3-4 纯弯梁受力图为了测量应变随试样截面高度的分布规律，应变片的粘贴位置如图3.3所示。
这样可以测量试件上下边缘、中性层及其他中间点的应变，便于了解应变沿截面高度变化的规律。
由材料力学可知，矩形截面梁受纯弯时的正应力公式为式中：M为弯矩；y为中性轴至欲求应力点的距离；为横截面对z轴的惯性矩。
本实验采用逐级等量加载的方法加载，每次增加等量的载荷⊿P，测定各点相应的应变增量一次，即：初载荷为零，最大载荷为4kN，等量增加的载荷⊿P为1kN。
实验六 纯弯曲梁正应力的测定一、实验目的1. 初步掌握电测法的基本原理和方法。
2. 测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律；验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
二、实验仪器、设备和工具1、组合实验台纯弯曲梁实验装置。
2、静态电阻应变仪。
3、游标卡尺、钢板尺。
三、实验原理梁受纯弯曲时，纯弯曲正应力计算公式为：ZI My=σ式中：M－弯矩－横截面对中性轴的惯矩Z I y－所求应力点到中性轴的距离由上述可知，梁在纯弯曲时，各点处的正应力沿横截面高度按直线规律分布。
如将电阻应变计粘贴在距中性层不等的位置上（见图），测得纯弯曲时沿横截面高度各点的纵向应变ε。
根据理论推导可知，各纵向纤维层只受简单拉伸或压缩，由单向应力状态的虎克定律εσE =，可求出各点处的实验应力实σ。
要测纯弯曲梁沿截面高度各点的应变值，可采用温补半桥组桥方法，见电阻应变片各种接桥方法(1)。
加载采用增量法，即每增加等量的载荷，测出各点的应变增量P ΔεΔ，然后分别取各点应变增量的平均值i εΔ，记录应变仪读数并填入表中，依次求出各点的应变增量实i εΔ.实实i E εσΔ=将实测应力值实σ与理论应力值理σ进行比较，以验证弯曲正应力公式。
四、实验步骤(一)、实验准备1、 按规定位置粘贴电阻应变计，焊线、防护（己由生产厂家准备好）。
2、 制定加载方案，四级加载：20Kg、40Kg、60Kg、80Kg。
3、 接通传感器和负荷显示器及电阻应变仪，预热10分钟。
4、 记录梁的截面尺寸，载荷作用点到支点距离及各应变计的位置。
见附表15、 加初载荷0P （一般取0P ＝10%max P 左右）估算max P ，记下初读数。
(二)、进行实验1、 均匀缓慢加载到初载荷0P ，记下各点应变的初始读数：后分级等量加载，每增加一级载荷，依次记录各点电阻应变片的应变值仪i ε，直到最终载荷。
实验至少重复两次。
见附表2 2、 按力值对照表分四级加载。
3、 做完实验后，卸掉载荷，仪器复原。
电测弯曲应力实验报告电测弯曲应力实验报告一、实验目的通过本次实验，了解弯曲应力的概念，掌握电测法测量材料弯曲应力的方法，熟悉电阻应变片的使用，同时探究不同载荷下的弯曲应力变化规律。
二、实验器材和材料1. 电测模量仪2. 平板弯曲装置3. 电阻应变片4. 匀强截面悬臂梁样品5. 钳子、卡尺等辅助工具三、实验原理1. 弯曲应力在悬臂梁上加一个偏斜载荷，悬臂梁就会发生形变，并且形成一个转矩，这个转矩可以使悬臂梁弯曲。
弯曲时，弯曲截面的一侧受到压应力，而另一侧受到拉应力，弯曲应力就是材料中某一点所受的横向、超出其所处截面的轴向力分量。
2. 电阻应变片电阻应变片又称应变电阻器，是一种基于金属电阻的变形量测量装置。
当电流通过电阻应变片时，金属电阻发生变化，通过电阻测量电路转换为输出的电压信号，这个电压信号与金属电阻的变化成正比。
电阻应变片可以用来测量材料中的应变变化量。
3. 电测法测量弯曲应力利用电阻应变片，可以将材料中的弯曲形变量转化为电阻值变化信号，进而用电阻检测电路将其转换为电压信号。
通过电流、电压和几何参数的关系，可以计算出样品的弯曲应力。
四、实验步骤1. 安装样品将样品安装在平板弯曲装置上，注意悬臂梁的固定端应放置在装置固定架上。
2. 调整电测模量仪接上电源，根据仪器说明书调整仪器，使其能够正常工作，并调整测量范围。
3. 安装电阻应变片将电阻应变片按照说明书装配，并用胶水固定在样品的下表面。
4. 进行载荷实验用载荷装置施加不同的偏斜载荷，记录电测模量仪的读数，并记录电压计量器的读数。
5. 数据处理根据仪器说明书，用实验数据计算弯曲应力的数值，并绘制出不同载荷下的弯曲应力-载荷曲线。
五、实验结果利用电测法测量到的悬臂梁的弯曲应力-载荷曲线如下图所示：六、实验讨论和结论通过电测法测量弯曲应力可以得到样品在不同偏斜载荷下的弯曲应力-载荷曲线，通过观察、分析，可以得出以下结论：1. 随着偏斜载荷的增加，样品弯曲应力的数值也逐渐增大，符合弯曲时弯曲截面的一侧受到压应力，而另一侧受到拉应力的规律。
纯弯梁的弯曲应力测定一．实验目的1.掌握电测法的测试原理，学习运用电阻应变仪测量应变的方法2.测定梁弯曲时的正应力分布，并与理论计算结果镜像比较，验证弯梁正应力公式。
二．实验设备1.钢卷尺2.游标卡尺3.静态电阻应变仪4.纯弯梁实验装置三．实验原理本实验采用的是用低碳钢制成的矩形截面试件，实验装置如图所示。
计算各点的实测应力增量公式：i i E 实实εσ∆=∆计算各点的理论应力增量公式：zi i I My ∆=∆σ式中∆M=12∆P×a ，Iz=bh312四．试验方法1.测定弯梁试件尺寸：h,b,L,a2.电阻应变仪大调整与桥路连接3.接通力传感器显示屏电源，当试件未受力时，调节电阻应变仪零点。
4.缓慢转动手轮，每增加1KN 载荷，测相应测点的应变值，直到载荷为4.5KN 为止。
5.卸去载荷，应变仪，力传感器显示屏复位。
应变测量结束。
五．实验数据测定试件材料的弹性模量E =210GPa2.试件尺寸及贴片位置试件尺寸/m贴片位置/m b0.02y6-0.0203.应变读数记录读次载荷P/kN 载荷增量ΔP/kN电阻应变仪读数（με）测点1测点2测点3测点4测点5测点6测点7S1ΔS1S2ΔS2S3ΔS3S4ΔS4S5ΔS5S6ΔS6S7ΔS710.51010-290340-460480-61062 2 1.51-2934-4648-61621.51-1-3631-4848-67643 2.50-6565-9496-12812 616-2333-4256-63694 3.56-8898-136152-19119512-3139-4648-5964 5 4.58-11137-1820-2525载荷增量ΔP=1kN ，ΔM=2P∆·a =0.075kN ·m4.计算结果及误差测点1234567实验值Δσ实/MPa 0.84-6.257.19-9.5610.5-13.113.6理论值Δσ理/MPa-7.57.5-11.5-11.5-1515误差%16.7％4.13％16.9％8.70％12.7％9.33％5.作图与分析（1）绘制梁的截面应力分布图：用实线代表实验测定结果；用虚线代表理论计算结果。
一、实验目的1. 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3. 测定泊松比m4. 掌握电测法的基本原理 二、实验设备多功能实验台，静态数字电阻应变仪一台，矩形截面梁，游标卡尺 三、实验原理 1. 测定弯曲正应力本实验采用的是用低碳钢制成的矩形截面试件，实验装置简图如下所示。
计算各点的实测应力增量公式：i i E 实实εσ∆=∆计算各点的理论应力增量公式：zi i I My ∆=∆σ2.测定泊松比计算泊松比数值：εεμ'=四、实验步骤1.测量梁的截面尺寸h 和b ，力作用点到支座的距离以及各个测点到中性层的距离；2.根据材料的许用应力和截面尺寸及最大弯矩的位置，估算最大荷载，即：[]σabh 3F 2max ≤，然后确定量程，分级载荷和载荷重量； 3.接通应变仪电源，分清各测点应变片引线，把各个测点的应变片和公共补偿片接到应变仪的相应通道，调整应变仪零点和灵敏度值；4.记录荷载为F 的初应变，以后每增加一级荷载就记录一次应变值，直至加到n F ；5.按上面步骤再做一次。
根据实验数据决定是否再做第三次。
五、实验数据及处理梁试件的弹性模量11101.2⨯=E Pa梁试件的横截面尺寸h ＝ 40.20 ㎜，b ＝ 20.70 ㎜支座到集中力作用点的距离d ＝ 90 ㎜各测点到中性层的位置：1y ＝ 20.1 ㎜ 2y ＝ 10.05 ㎜3y ＝ 0 ㎜4y ＝ 10.05 ㎜ 5y ＝ 20.1 ㎜六、应力分布图(理论和实验的应力分布图画在同一图上)七、思考题1.为什么要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上?答：应变片是比较高精度的传感元件，必须考虑温度的影响，所以需要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上，来消除温度带来的应变。
2.影响实验结果的主要因素是什么?答：影响本实验的主要因素：实验材料生锈，实验仪器精度以及操作的过程。
一、实验目的和要求：1) 用电测法测定纯弯曲梁受弯曲时A A -（或B B -）截面各点的正应力值，与理论计算值进行比较。
