實(shí)驗(yàn)3彎曲實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)三彎曲實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵髮W(xué)習(xí)使用試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行彎曲實(shí)驗(yàn)的基本原理和方法。觀察試樣在彎曲過程中的各種現(xiàn)象，由此了解試件變形過程中變形隨荷載變化規(guī)律， 以及有關(guān)的一些物理現(xiàn)象。測(cè)定試樣材料的彈性模量E。繪制力一撓度的曲線，觀察平面假設(shè)的實(shí)用性，驗(yàn)證純彎曲梁的撓度計(jì)算公式。實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器和試件萬(wàn)能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)，劃線臺(tái)，游標(biāo)卡尺，鋼直尺，劃針。矩形截面低碳鋼試樣三、實(shí)驗(yàn)原理和方法(1)理論公式：本實(shí)驗(yàn)的測(cè)試對(duì)象為低碳鋼制矩形截面簡(jiǎn)支梁，加載方式如圖3-1所示。圖3-1由材料力學(xué)可知，AB梁將產(chǎn)生彎曲變形，中點(diǎn)C的撓度w最大，計(jì)算式為Fl 3w =48EIZ其中，跨距l(xiāng) = 2a，截面慣性矩IZ =

2、*，這里，b和h分別是橫截面的寬和高。于是材料的彈性模量E可計(jì)算得到(1)曰 Fl 3E =48wIZ(2)橫截面上各點(diǎn)正應(yīng)力沿截面高度按線性規(guī)律變化，沿截面寬度均勻分布，中性軸上各點(diǎn)的正應(yīng)力為零。截面的上、下邊緣上各點(diǎn)正應(yīng)力為最大。危險(xiǎn)截面C的正應(yīng)力最大值為Mb =maxWZ(3)其中，M是危險(xiǎn)截面C上的彎矩，W是截面抗彎系數(shù)(4)bh 2 6（2）實(shí)測(cè)方法：實(shí)驗(yàn)采用手動(dòng)加載方法，荷載F大小可在計(jì)算機(jī)軟件界面下的負(fù)荷窗口讀出；撓度可 在軟件界面下的變形窗口讀出。在彈性范圍內(nèi)，如果測(cè)得載荷與變形數(shù)據(jù)由上式可求出要求的實(shí)驗(yàn)值。將實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行處 理后可以得到材料的彈性模量，與理論計(jì)算值進(jìn)行比較，就可

3、以驗(yàn)證彎曲變形公式。實(shí)驗(yàn)采用增量法。每增加等量載荷N F，測(cè)得變形一次。因每況F相同，故變形應(yīng)是基 本上按比例增加。實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)量矩形截面梁試樣的寬度b和高度h，測(cè)量荷載作用點(diǎn)到梁支點(diǎn)距離a在試樣的側(cè)面沿中性層劃一條縱向線，再在中性層縱向線兩側(cè)等距離各劃一條縱向線；在試樣中點(diǎn)劃一條橫向線，在中點(diǎn)橫向線兩側(cè)等距離各劃一條橫向線（上述劃線用于觀察變形情況和平面假設(shè)）在試樣支點(diǎn)各劃一條橫向線（用于安放試樣） 實(shí)驗(yàn)時(shí)的取變形量AZ = 0.5mm，AZ = 0.7 mm， AZ = 0.9 mm AZ = 1.1mm 左右（最好稍大些），相當(dāng)于分四次加載。實(shí)驗(yàn)時(shí)逐級(jí)加載，并記錄下各級(jí)荷載讀數(shù)和變形讀數(shù)。

4、手動(dòng)加載結(jié)束后，卸載。然后用連續(xù)加載方式（在軟件界面中點(diǎn)“運(yùn)行）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)， 以便得到實(shí)驗(yàn)曲線。進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。注意，計(jì)算變形用教材或手冊(cè)的彈性模量E注意事項(xiàng)認(rèn)真觀察、調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置，確保兩側(cè)橫力彎曲段長(zhǎng)度相等。注意安全！在加載時(shí)注意正確運(yùn)用“快下”（快速接近試樣）、“慢下”（已經(jīng)接近試樣） 和“微下”（加載裝置與試樣接觸，加載時(shí)）按鈕觀察“平面假設(shè)”時(shí)，禁止加載！六、思考題尺寸、加載方式完全相同的鋼梁和木梁，如果與中性層等距離處纖維的應(yīng)變相等，問 兩梁相應(yīng)位置的應(yīng)力是否相等，載荷是否相等？采用等增量加載法的目的是什么？沿梁截面高度，應(yīng)變?cè)鯓臃植迹侩S載荷逐級(jí)增加，應(yīng)變分布按什么規(guī)律變化？中性軸在橫截面的什么位置?七、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理實(shí)驗(yàn)日期試驗(yàn)機(jī)機(jī)型試樣材料Q235試樣規(guī)格長(zhǎng)(mm)寬 b (mm)高 h (mm)支座與載荷作用點(diǎn)間距離(mm)a _截面慣性矩(mm4)I _Z =抗彎截面系數(shù)(mm3)W = Z序號(hào)測(cè)得載荷F(N)測(cè)得撓度w(mm )彈