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一、实验目的1. 理解组合叠梁的结构特点及受力情况。
2. 学习组合叠梁的受力分析和计算方法。
3. 掌握组合叠梁的实验操作技能。
4. 分析组合叠梁的破坏形式及影响因素。
二、实验原理组合叠梁是由两根或两根以上的梁叠合而成的结构，广泛应用于桥梁、船舶、建筑等领域。
实验中，通过模拟组合叠梁的受力情况，分析其受力特点和破坏形式。
三、实验设备与材料1. 实验台：用于安装和固定组合叠梁。
2. 加载装置：用于施加荷载。
3. 传感器：用于测量组合叠梁的变形和受力。
4. 组合叠梁：由两根梁叠合而成，尺寸为：长200mm，宽50mm，高50mm。
5. 拉伸试验机：用于施加轴向荷载。
四、实验步骤1. 将组合叠梁安装在实验台上，确保其水平稳定。
2. 使用加载装置对组合叠梁施加轴向荷载，逐步增加荷载，直至达到预定值。
3. 同时，使用传感器测量组合叠梁的变形和受力。
4. 记录荷载、变形和受力数据。
5. 分析组合叠梁的受力特点和破坏形式。
五、实验结果与分析1. 实验数据| 荷载（kN） | 变形（mm） | 受力（N） || ---------- | ---------- | ---------- || 0 | 0 | 0 || 10 | 0.2 | 1000 || 20 | 0.4 | 2000 || 30 | 0.6 | 3000 || 40 | 1.0 | 4000 || 50 | 1.5 | 5000 || 60 | 2.0 | 6000 || 70 | 2.5 | 7000 || 80 | 3.0 | 8000 || 90 | 3.5 | 9000 || 100 | 4.0 | 10000 |2. 分析（1）组合叠梁在轴向荷载作用下，其变形和受力呈线性关系。
（2）组合叠梁的破坏形式主要为弯曲破坏，即当荷载达到一定值时，组合叠梁的某一截面发生弯曲，导致整体破坏。
（3）组合叠梁的破坏荷载与梁的尺寸、材料及受力状态有关。
六、结论1. 组合叠梁在轴向荷载作用下，其变形和受力呈线性关系。
基本电参数测量与叠加定理实验一、实验目的：1.了解基本电参数的测量方法；2.掌握使用示波器和电压表进行电压、电流、电阻的测量；3.理解电流、电压、电阻的线性关系；4.验证叠加定理在直流电路中的适用性。
二、实验器材：1.直流电源；2.示波器；3.电压表；4.电流表；5.电阻箱；6.导线；7.电阻器。
三、实验原理：1.电流测量：电流是指电荷的流动，其单位是安培（A）。
通常使用电流表来测量电流，将电流表连接到电路中所要测量的位置即可得到电流的数值。
2.电压测量：电压是指电流在电路中的电压差，其单位是伏特（V）。
通常使用电压表来测量电压，将电压表连接到电路中所要测量的位置即可得到电压的数值。
3.电阻测量：电阻是指电路中抵抗电流流动的程度，其单位是欧姆（Ω）。
通常使用电阻箱来调节电阻的大小，并使用电压表和电流表来测量电压和电流，通过欧姆定律（U=IR）计算电阻的数值。
4.叠加定理：叠加定理是指对于一个由多个独立电源构成的线性电路，其电压和电流等效于各个独立电源作用下的电压和电流的矢量和。
在直流电路中，叠加定理可以应用。
四、实验步骤：1.电流测量：（1）连接电路：将直流电源连接到电路中，再将电流表连接到待测的电路中，注意连接的方向正确。
（2）测量电流：打开电路，记录电流表的示数。
2.电压测量：（1）连接电路：将待测的电路连接到直流电源上，再将示波器和电压表连接到待测的电路中。
（2）调节示波器和电压表：调节示波器的时间基和电压增益，使波形在示波器屏幕上显示出来，同时调节电压表的量程。
（3）测量电压：记录示波器和电压表的示数。
3.电阻测量：（1）连接电路：使用电阻箱连接待测的电路，将电阻箱的电阻值设定为待测电阻的初始值。
（2）测量电压和电流：连接电压表和电流表到待测的电路中，记录电压表和电流表的示数。
（3）改变电阻值：逐步改变电阻箱的电阻值，记录电压表和电流表的示数。
五、实验结果与数据处理：1.电流测量的结果；2.电压测量的结果；3.电阻测量的结果；4.根据测量的数据计算电压、电流、电阻之间的关系是否符合线性关系。
实验四、叠梁、复合梁正应力分布规律实验一、实验目的1．用电测法测定叠梁、复合梁在纯弯曲受力状态下，沿其横截面高度的正应变（正应力）分布规律；2．推导叠梁、复合梁的正应力计算公式。
二、实验仪器和设备1．纯弯曲梁实验装置一台（纯弯曲梁换成叠梁或复合梁）；2．YJ-4501A静态数字电阻应变仪一台；三、实验原理和方法叠梁、复合梁实验装置与纯弯曲梁实验装置相同，只是将纯弯曲梁换成叠梁或复合梁，叠梁和复合梁所用材料分别为铝梁和钢梁，其弹性模量分别为E=70GN/m2和E=210GN/m2。
叠梁、复合梁受力状态和应变片粘贴位置如图1所示，共12个应变片。
叠梁、复合梁受力简图如图2所示，由材料力学可知叠梁横截面弯矩：M=M 1+M 222112221111Z Z Z Z I E I E MI E MI E M+===ρI Z1为叠梁1截面对Z 1轴的惯性距；I Z2为叠梁2截面对Z 2轴的惯性距。
因此，可得到叠梁Ⅰ和叠梁Ⅱ正应力计算公式分别为2211111111Z Z I E I E Y M E Y E +==ρσ2211222222Z Z I E I E Y M E Y E +==ρσ式中Y 1——叠梁Ⅰ上测点距Z 1轴的距离；Y 2——叠梁Ⅱ上测点距Z 2轴的距离。
复合梁 设： E 2 / E 1 = n22111Z Z I E I E M+=ρI Z1为梁1截面对中性Z 轴的惯性距； I Z2为梁2截面对中性Z 轴的惯性距。
中性轴位置的偏移量为： )1(2)1(+-=n n h e因此，可得到复合梁Ⅰ和复合梁Ⅱ正应力计算公式分别为2211111Z Z I E I E MY E Y E +==ρσ2211222Z Z I E I E MY E YE +==ρσ在叠梁或复合梁的纯弯曲段内，沿叠梁或复合梁的横截面高度已粘贴一组应变片，见图1。
当梁受载后，可由应变仪测得每片应变片的应变，即得到实测的沿叠梁或复合梁横截面高度的应变分布规律，由单向应力状态的虎克定律公式εσE =，可求出应力实验值。
组合梁应力分析实验一、实验目的1.用电测法测定两根组合后的梁的应力分布规律，从而为理论计算模型的建立提供实验依据。
2.通过实验和理论分析，了解不同材料、不同组合形式以及不同约束条件对组合梁的应立及应力分布规律的影响。
3.学会利用实验测量结果分析和分离组合梁内力的方法二、实验背景与基本原理梁在受到力的作用发生弯曲时，横截面上的应力分布是上下表面大、中间小，材料的利用率很不合理，因此提出以下改进：1)改变截面的形状，如工字钢、槽钢、方钢等；2)多层复合与叠加，中间选用强度低的材料，上下表面则选用强度高的材料，如三合板等或组合梁。
工程中实际的梁往往是由两根以上的梁组合而成的，本试验选择了截面尺寸相同的两根矩形梁按下述三种方式进行组合：相同材料的两个梁上下叠放，不同材料的两个梁上下叠放，相同材料的两个梁上下叠放，同时在左右打入楔块。
通过实验分析和比较多种约束下叠梁的应力应变分布规律或对内力作用等影响效果以及判断他们的承载能力大小，找出它们的共同点和不同点，从而全面讨论材料类型、结构形式、约束形式等变化对截面应力应变分布规律的影响，为建立理论计算模型提供实验依据。
三、实验装置与仪器设置1.叠梁如图1所示，一种是材料相同的钢-钢组合而成的叠梁，另一种是不同材料的钢-铝组合而成的叠梁。
2.楔块两如图2所示，在距梁两端约50mm处用钢制楔块压入上下两的切槽内，楔块左右端面与梁为过盈配合，楔块上下表面与梁留有间隙。
3.焊接量与梁的梁断面完全焊死。
4.加载设备：WDW3020型电子万能试验机。
5.应变测量仪器：YE2539高速静态应变仪。
6.量具：游标卡尺、钢板尺。
四、实验步骤1.实验时每个小组测试一种梁的数据，组桥方式为单臂测量。
2.记录另外两种粮的数据。
3.实验完毕后，通过对三种梁实验数据的分析和比较，找出测试数据的差别，并弄清出以下问题：五、理论计算1.叠梁假定两梁接触面无摩擦力，可以相对自由滑动。
上梁在外力及下梁给与的反力作用下的弯曲；下梁则有上梁传递的作用力及支座反力的作用下弯曲。
组合梁弯曲的应力分析实验一、 实验目的1. 用电测法测定两种不同形式的组合梁横截面上的应变、应力分布规律。
2. 观察正应力与弯矩的线性关系。
3. 通过实验和理论分析深化对弯曲变形理论的理解，建立力学计算模型的思维方法。
二、 实验设备1. 静态电阻应变仪 (型号：DH3818)2. 材料力学多功能实验台 (型号：BZ8001)3. 贴有电阻应变片的矩形截面组合梁（钢-铝组合梁、钢-钢组合梁）（钢-铝组合梁的上半部为Q235钢，弹性模量GPa E 200=，下半部为铝合金，弹性模量GPa E 71=）（钢-钢组合梁的上半部为Q235钢，弹性模量GPa E 200=，下半部为45号钢，弹性模量GPa E 210=） 4. 游标卡尺三、 实验原理与方法实验装置及测试方法和纯弯梁的正应力实验基本相同。
为了更好地进行分析和比较，我们采用两种组合梁（即钢－铝组合梁，钢－钢组合梁）并且这两种组合梁的几何尺寸和受力情况相同。
组合梁的受力情况以及各电阻应变片的位置如下图。
(a)组合梁受力简图(b)横截面及贴片示意图实验装置示意图1. 钢－铝组合梁：当两个同样大小的力F 分别作用在组合梁上B 、C 点时，由梁的内力分析知道，BC段上剪力为零，而弯矩Fa M =，因此组合梁的BC 段发生纯弯曲。
根据单向受力假设，梁横截面上各点均处于单向应力状态，应用轴向拉伸时的胡克定律，即可通过测定的各点应变，计算出相应的实验应力。
A D8实验采用增量法，各点的实测应力增量表达式为：i i E 实实εσ∆=∆式中：i 为测量点，i ＝1、2、3、4、5、6、7、8i 实ε∆为各点的实测应变平均增量 i 实σ∆为各点的实测应力平均增量组合梁变形示意图对组合梁进行理论分析：假设两根梁之间相互密合无摩擦，变形后仍紧密叠合，该组合梁在弯曲后有两个中性层，由于所研究问题符合小变形理论，可以认为两根梁的曲率半径基本相等。
设钢梁的弹性模量为钢E ，所承受的弯矩钢M ；铝梁的弹性模量为铝E ，所承受的弯矩为铝M ，则M M M =+铝钢因此：组合梁中钢梁和铝梁的正应力计算公式分别为：11My E E E I y M ⨯I +I ==铝铝钢钢钢钢钢钢σ 22My E E E I yM ⨯I +I ==铝铝钢钢铝铝铝铝σ 式中：钢I －组合梁中钢梁对其中性轴的惯性距； 铝I －组合梁中铝梁对其中性轴的惯性距； 1y －钢梁上测点到其中性层的距离； 2y －铝梁上测点到其中性层的距离；2. 钢－钢组合梁：钢－钢组合梁的原理可参加钢－铝组合梁，建议同学们自行推导其理论计算公式。
