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1、测定矩形截面梁纯弯曲时沿其横截面高度方向的正应力分布规律，验证纯弯曲正应力公式。,一、实验目的：,实验三、梁的弯曲正应力实验,二、实验装置,WQ-5型弯曲梁实验装置,单轴电阻应变片,YJ-4501A静态数字电阻应变仪,梁的弯曲正应力实验,实验原理和方法,在梁的AC、DB两段内，各横截面上既有剪力又有弯矩，这种弯曲称为剪切弯曲(或横力弯曲)。 在梁的CD段内，各横截面上只有弯矩而无剪力，这种弯曲称为纯弯曲。,三、简支梁受力分析,(C),Q图,M图,max,max,应变片粘贴,如图所示，沿梁的横截面高度已粘贴一组应变片17号。另外，8号应变片粘贴在梁的下表面与7号应变片垂直的方向上。 当梁受载后，
2、可由应变仪测得每片应变片的应变，即得到实测的沿梁横截面高度的应变分布规律，由单向应力状态下的虎克定律公式，可求出实验应力值。实验应力值与理论应力值进行比较，以验证纯弯曲梁的正应力计算公式。 若实验测得应变片7和8号的应变 和 满足 则证明梁弯曲时 近似为单向状态，即梁的纵向纤维间无挤压的假设成立。,电桥接法单臂半桥,是在AB 桥臂上接工作应变片，由于只有八个工作应变片，因此，要八个惠斯登电桥； BC 桥臂上接补偿应变片，当用一个补偿片补偿多个工作片时，称此接线方法为公共补偿接线法； 各测量通道的C 接线柱用短接片短接。,7,应变电桥的接法组桥,单臂测量：,应变仪读数：,1.打开电阻应变仪和加载
3、装置电源开关 。 2.选择半桥公共补偿，设定灵敏系数K值 和应变片电阻值R。 3.将八个工作片按要求接入应变仪相应的接线柱上，接好公共温度补偿片。,四、实验操作,4.逆时针旋转加载手轮加初荷载0.5KN ，依次对八个测点进行桥路平衡。 5. 以F=1KN为间隔，4级等量逐级加载，直至4.5KN为止。分别读出并记录各点的应变值。 注意：装置只允许加5KN载荷，超载会损坏传感器。 6.卸去荷载，使测力读数为零，关闭电源开关，拆去应变仪上连接线。 7.整理数据，将理论值与实验值进行比较，完成实验报告。,1.应变仪显示屏上无读数或者读数不稳定，检查接线 是否完好，操作是否正确。 2.进行加载测量时不能
4、再按下平衡键。 3.加载要平稳、缓慢，不要超过要求的最大值。 4.需重复测量三次取平均值，减少测量误差。,五、注意事项,实验四、弯扭组合变形主应力的测定,掌握电阻应变花的运用 用电测法测定平面应力状态下一点主应力的大小及方向 测定薄壁圆管在弯扭组合变形作用下，分别由弯矩和扭矩所引起的应变,一、实验目的,二、实验装置,WN-5弯扭组合实验装置,YJ-4501A静态数字电阻应变仪,三轴（ 45 应变花）,弯扭组合变形主应力的测定,三、结构示意图,I-I截面受三种载荷作用,D=39mm d=34mm,Mn=Fa M=Fl Q=F,a=200mm l=300mm,截面I-I上点B，受到弯矩M、扭矩Mn
5、和剪力Q三种作用,第一，弯矩 弯矩M在截面上产生垂直于截面的正应力，中性层之上为拉应力，中性层之下为压应力，并且B点拉应力最大,第二，扭矩 扭矩Mn在截面上产生平行于截面的剪应力，方向垂直于半径，大小和它到圆心的距离成正比，并且B点剪切应力最大,第三，剪力 剪力Q在截面上产生平行于截面的剪切应力，由于B点处在空心圆筒的顶端且是边缘点，因此剪力Q在B点没有剪切应力,逆着Z轴向下投影,四主应力s 1 及s 3理论计算,I-I截面上的弯矩 M=FL 扭矩 Mn=Fa,取B点为研究对象，研究其应力状态,其中：,将-截面B点应变片按半桥接线法分别接入应变仪，外接温度补偿片，加载后测得B点三个方向的线应变
6、测量值 、 、 。用下式计算主应力大小和方向：,主应力方向：,五、主应力1 及3实验值计算,六、实验步骤,分别测定B点、D点的线应变 1将被测点的三个应变片引出线分别接到应变仪的A1B1、A2B2、A3B3接线柱上，将补偿块上的一个温度补偿片的两根引出线接到公共补偿接线柱上，C接线柱用短接片相连，实现公共温度补偿。 2逆时针转动弯扭组合装置加载手轮，先加初载荷0.05KN，对各点调工作桥路平衡，使显示为零。 3以F=0.1KN为间隔，4级逐级等量加载，在每级加载下逐点记录电阻应变仪应变显示值，直至0.45KN为止。 注意:装置只允许加500N载荷，超载会损坏传感器。,平面应力状态任意方向面上的应力,利用三角倍角公式，根据上述平衡方程式，可以得到计算平面应力状态中任意方向面上正应力与剪应力的表达式：,