重慶大學(xué)材料力學(xué)教案實(shí)驗(yàn)五 梁的彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)五 梁的彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?1 用電測(cè)法測(cè)定純彎曲梁受彎曲時(shí)A A -(或B B -截面各點(diǎn)的正應(yīng)力值,與理論計(jì)算值進(jìn)行比較。2 了解電阻應(yīng)變儀的基本原理和操作方法二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備CM-1C 型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀,純彎曲梁實(shí)驗(yàn)裝置三、彎曲梁簡(jiǎn)圖: 圖5-1已知: mm 630=L 、mm 160=a 、mm 20=b 、mm 40=h 、6/h c =、GPa 200=E在梁的純彎曲段內(nèi)A A -(或B B -截面處粘貼七片電阻片,即1R 、2R 、3R 、4R 、5R 、6R 、7R 。4R 貼在中性層處,實(shí)驗(yàn)時(shí)依次測(cè)出1、2、3、4、5、6、7點(diǎn)的應(yīng)變,計(jì)算出應(yīng)力。四、測(cè)量電橋原

2、理構(gòu)件的應(yīng)變值一般均很小,所以,應(yīng)變片電阻變化率也很小,需用專門儀器進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量應(yīng)變片的電阻變化率的儀器稱為電阻應(yīng)變儀,其測(cè)量電路為惠斯頓電橋,如圖所示。如圖所示,電橋四個(gè)橋臂的電阻分別為1R 、2R 、3R 和4R ,在A 、C 端接電源,B 、D 端為輸出端。 設(shè)A 、C 間的電壓降為U 則經(jīng)流電阻1R 、4R 的電流分別為211R R UI +=,、434R R UI +=,所以1R 、4R 兩端的電壓降分別為UR R R R I U 21111AB +=,U R R R U 434AD +=所以B 、D 端的輸出電壓為U R R R R R R R R U R R R U R R R

3、 U U U (43214231434211AD AB +-=+-+=-=當(dāng)電橋輸出電壓0=U 時(shí),稱為電橋平衡。故電橋平衡條件為4231R R R R =或3421R R R R =設(shè)電橋在接上電阻1R 、2R 、3R 和4R 時(shí)處于平衡狀態(tài),即滿足平衡條件。當(dāng)上述電阻分別改變1R 、2R 、3R 和4R 時(shí)(4433221144223311R R R R R R R R R R R R R R R R UU +-+=略去高階微量后可得 -+-+=4433121222121(R R R R R R R R R R R R UU-+-=R R R R R R RR U 43214(當(dāng)4321R R R R =時(shí)上式代表電橋的輸出電壓與各臂電阻改變量的一般關(guān)系。在進(jìn)行電測(cè)實(shí)驗(yàn)時(shí), 有時(shí)將粘貼在構(gòu)件上的四個(gè)相同規(guī)格的應(yīng)變片同時(shí)接入測(cè)量電橋,當(dāng)構(gòu)件受力后,設(shè)上述應(yīng)變片感受到的應(yīng)變分別為1、2、3、4相應(yīng)的電阻改變量分別為1R 、2R 、3R 和4R ,應(yīng)變儀的讀數(shù)為4321d 4-+-=KUU以上為全橋測(cè)量的讀數(shù),如果是半橋測(cè)量,則讀數(shù)為21d 半4-=KUU所謂半橋測(cè)量是將應(yīng)變片3R 和4R 放入儀器內(nèi)部,1R 和2R 測(cè)量片接入電橋,接入A 、B 和B 、C 組成半橋測(cè)量。五、理論和實(shí)驗(yàn)計(jì)算理論計(jì)算Z7,1W M=、Z 26,2