纯弯曲正应力分布规律试验.DOC

机翼梁的综合应力测定m2，泊松比。旋转手轮，则梁的中间段承受纯弯曲。根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设，可得到纯弯曲正应力计算公式为 图1 式中M为弯矩；IZ为横截面对中性轴的惯性矩；y为所求应力点至中性轴的距离。由上式可知，沿横截面高度正应力按线性规律变化。 实验时，通过旋转手轮，带动蜗轮丝杆运动而改变纯弯曲梁上的受力大小。该装置的加载系统可对纯弯曲梁连续加、卸载，纯弯曲梁上受力的大小通过拉压传感器由测力仪直接显示。当增加力ΔP时，通过两根加载杆，使得距梁两端支座各为c处分别增加作用力ΔP/2，如图2所示。 图2 在梁的纯弯曲段内，沿梁的横截面高度已粘贴一组应变片1～～，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号和8号的应变ε7和ε8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。 图3 四．实验步骤 注意：本装置同时供给两组同学实验，一组用1～8号应变片，另一组用1*～8* 应变片，实验加载时请两组同学协调好。 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c=150mm 。 2．接通测力仪电源, 将测力仪开关置开。 3．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，见图4。将应变片公共引线接至应变仪B点的任一通道上，其它按相应序号接至A点各通道上；公共补偿片接在应变仪指定的B、C补偿片接线柱上。YJ-4501A静态电阻应变仪操作见简要操作说明。 图4 4． 实验： a. 本实验取初始载荷P0 = 0.5KN（500N），Pmax = 4.5KN（4500N），ΔP=1KN（1000N），共分四次加载； b. 加初始载荷0.5KN（500N）后，按顺序将应变仪每个测量通道的初始应变值置零；（指：在0.5KN初始载荷下，对每个测量桥都置零） c. 逐级加载，记录各级载荷作用下各测量通道的读数应变。 五．实验结果的处理 根据实验数据计算各点增量的平均应变，求出各点的实验应力值，并计算出各点的理论应力值；计算实验应力值与理论应力值的相对误差。 按同一比例分别画出各点应力的实验值和理论值沿横截面高度的分布曲线，将两者进行比较，如果两者接近，说明纯弯曲梁的正应力计算公式成立。 计算值，若，则说明梁的纯弯曲段内为单向应力状态。 实验记录和计算可参考表一、表二和表三。 六．思考题 比较应变片6和7（或应变片4和5）的应变值，可得到什么结论？ 应变片测量的应变是：a.应变片栅长中心处的应变？ b.应变片栅长长度内的平均应变？ c.应变片栅长两端点处的平均应变？ 本实验中对应变片的栅长尺寸有无要求？为什么？ 设应变片的灵敏系数K为2.24，应变仪的灵敏系数K仪为2.12，已知读数应变分别为290((，218((，145((，问实测应变为多少？ 是否能通过加长或增加应变片敏感栅线数的方法改变应变片的电阻值来改变应变片的灵敏系数？为什么？ 表一 1~7号应变片至中性层的距离 (mm) Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 表二 应变片 序号 载荷 1 2 3 4 5 6 7 8 P (KN) ?P (KN) ε (με) ?ε (με) ε (με) ?ε (με) ε (με) ?ε (με) ε (με) ?ε (με) ε (με) ?ε (με) ε (με) ?ε (με) ε (με) ?ε (με) ε (με) ?ε (με) ?ε均 (με)