等強(qiáng)度梁多點(diǎn)彎曲正應(yīng)力測(cè)定實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定等強(qiáng)度梁彎曲正應(yīng)力在長度方向不同位置的分布情況練習(xí)多點(diǎn)應(yīng)變測(cè)量方法，熟悉掌握應(yīng)變儀的使用二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備與工具材料力學(xué)組合實(shí)驗(yàn)臺(tái)中等強(qiáng)度梁實(shí)驗(yàn)裝置與部件2.XL2118系列靜態(tài)電阻應(yīng)變儀游標(biāo)卡尺、鋼板尺三、實(shí)驗(yàn)原理與方法實(shí)驗(yàn)裝置使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上等強(qiáng)度梁及附件，試件使用變截面矩形實(shí)驗(yàn)梁如圖1所示。實(shí)驗(yàn)梁的截面面積隨測(cè)試點(diǎn)的位置進(jìn)行比例變化，實(shí)現(xiàn)在相同載荷下不同截面產(chǎn)生的斷面應(yīng)力一致即實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)梁的等應(yīng)力。本實(shí)驗(yàn)主要是通過電測(cè)法進(jìn)行等強(qiáng)度梁彎曲應(yīng)力的測(cè)定。等強(qiáng)度梁為懸臂梁式如圖1。當(dāng)懸臂梁上加一個(gè)載荷P時(shí)，距加載點(diǎn)x距離的斷面上彎距為：M=PxxR5R1 R2R3 R4圖1等強(qiáng)度梁貼片圖相應(yīng)斷面上的最大應(yīng)力為：Pxb=——W式中：W 抗彎斷面模量，斷面為矩形，b為寬度，h為厚度，則：xW二bxh26因而，Px 6Pxb= =bh2bh2—x x6所謂等強(qiáng)度，即指各個(gè)斷面在力的作用下應(yīng)力相等，即丁值不變。顯然，當(dāng)梁的厚度h不變時(shí)，梁的寬度必須隨著x的變化而變化。梁有效長度段的斜率tga=0.0625四、實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)好本實(shí)驗(yàn)所需的各類數(shù)據(jù)表格。測(cè)量等強(qiáng)度梁的有關(guān)尺寸，確定試件有關(guān)參數(shù)。見附表1擬訂加載方案。估算最大載荷Pma（該實(shí)驗(yàn)載荷范圍＜50N），分3?5級(jí)加載（每級(jí)10N））。實(shí)驗(yàn)采用多點(diǎn)測(cè)量中半橋單臂公共補(bǔ)償接線法。將等強(qiáng)度梁上選取的測(cè)點(diǎn)應(yīng)變片按序號(hào)接到電阻應(yīng)變儀測(cè)試通道上，溫度補(bǔ)償片接電阻應(yīng)變儀公共補(bǔ)償端。按實(shí)驗(yàn)要求接好線，調(diào)整好儀器，檢查整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)是否處于正常工作狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)加載。加載前。記下各點(diǎn)應(yīng)變片初讀數(shù)，然后逐級(jí)加載，每增加一級(jí)載荷，依次記錄各點(diǎn)應(yīng)變儀的勺，直至終載荷。實(shí)驗(yàn)至少重復(fù)三次。見附表2作完實(shí)驗(yàn)后，卸掉載荷，關(guān)閉儀器電源，整理好所用儀器設(shè)備，清理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場，將所用儀器設(shè)備復(fù)原，實(shí)驗(yàn)資料交指導(dǎo)教師檢查簽字。五、注意事項(xiàng)測(cè)試儀未開機(jī)前，一定不要進(jìn)行加載，以免在實(shí)驗(yàn)中損壞試件。實(shí)驗(yàn)前一定要設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案，準(zhǔn)確測(cè)量實(shí)驗(yàn)計(jì)算用數(shù)據(jù)。加載過程中一定要緩慢加載，不可快速進(jìn)行加載，以免超過預(yù)定加載載荷值，造成測(cè)試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，同時(shí)注意不要超過實(shí)驗(yàn)方案中預(yù)定的最大載荷，以免損壞試件；該實(shí)驗(yàn)最大載荷50N。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，一定要先將載荷卸掉，必要時(shí)可將加載附件一起卸掉，以免誤操作損壞試件。5.確認(rèn)載荷完全卸掉后，關(guān)閉儀器電源，整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)面附表1（試件相關(guān)參考數(shù)據(jù)）梁的尺寸和有關(guān)參數(shù)距載荷點(diǎn)x1處梁的寬度b,=22mm距載荷點(diǎn)x2處梁的寬度bx2=30mm梁的厚度h=5mm載荷作用點(diǎn)到測(cè)試點(diǎn)x1距離xl=220mm載荷作用點(diǎn)到測(cè)試點(diǎn)x2距離x2=300mm彈性模量E=206GPa=206*109Pa泊松比y=0.26附表2（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）載荷NP051015AP0555實(shí)驗(yàn)數(shù)A80606060pA8602p80-60-120-180pA80606060pA8603P8060120180pA80606060pA8604p80-60-120-180pA80606060Ae605叮0 -16 -32 -48Ae0161616A/P16六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理1.理論計(jì)算最大載荷時(shí)：6PxCi=^2x16x15x0.220.022x0.0052=36MPa6Pxb”2x26x15x0.30.03x0.0052=36MPa2.實(shí)驗(yàn)值計(jì)算最大載荷時(shí)：Q=E-8最大Q=E-8 =206x109x180x10-6=36MPa最大Q—Q3.理論值與實(shí)驗(yàn)值比較 6= —實(shí)x100%Q理4.驗(yàn)證計(jì)算金屬材料的泊松比：A8Ae516=0.2660均1七、結(jié)論等強(qiáng)度梁的確能在工件受到彎矩的作用時(shí)，使梁各橫截面上的最大正應(yīng)力都相