實驗3彎曲實驗

1、實驗三彎曲實驗一、實驗目的和要求學習使用試驗機進行彎曲實驗的基本原理和方法。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， 以及有關的一些物理現(xiàn)象。測定試樣材料的彈性模量E。繪制力一撓度的曲線，觀察平面假設的實用性，驗證純彎曲梁的撓度計算公式。實驗設備、儀器和試件萬能材料實驗機，劃線臺，游標卡尺，鋼直尺，劃針。矩形截面低碳鋼試樣三、實驗原理和方法(1)理論公式：本實驗的測試對象為低碳鋼制矩形截面簡支梁，加載方式如圖3-1所示。圖3-1由材料力學可知，AB梁將產生彎曲變形，中點C的撓度w最大，計算式為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可計算得到(1)曰 Fl 3E =48wIZ(2)橫截面上各點正應力沿截面高度按線性規(guī)律變化，沿截面寬度均勻分布，中性軸上各點的正應力為零。截面的上、下邊緣上各點正應力為最大。危險截面C的正應力最大值為Mb =maxWZ(3)其中，M是危險截面C上的彎矩，W是截面抗彎系數(4)bh 2 6（2）實測方法：實驗采用手動加載方法，荷載F大小可在計算機軟件界面下的負荷窗口讀出；撓度可 在軟件界面下的變形窗口讀出。在彈性范圍內，如果測得載荷與變形數據由上式可求出要求的實驗值。將實驗值進行處 理后可以得到材料的彈性模量，與理論計算值進行比較，就可

3、以驗證彎曲變形公式。實驗采用增量法。每增加等量載荷N F，測得變形一次。因每況F相同，故變形應是基 本上按比例增加。實驗步驟測量矩形截面梁試樣的寬度b和高度h，測量荷載作用點到梁支點距離a在試樣的側面沿中性層劃一條縱向線，再在中性層縱向線兩側等距離各劃一條縱向線；在試樣中點劃一條橫向線，在中點橫向線兩側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）在試樣支點各劃一條橫向線（用于安放試樣） 實驗時的取變形量AZ = 0.5mm，AZ = 0.7 mm， AZ = 0.9 mm AZ = 1.1mm 左右（最好稍大些），相當于分四次加載。實驗時逐級加載，并記錄下各級荷載讀數和變形讀數。

4、手動加載結束后，卸載。然后用連續(xù)加載方式（在軟件界面中點“運行）進行實驗， 以便得到實驗曲線。進行數據處理，填寫實驗報告。注意，計算變形用教材或手冊的彈性模量E注意事項認真觀察、調整實驗裝置，確保兩側橫力彎曲段長度相等。注意安全！在加載時注意正確運用“快下”（快速接近試樣）、“慢下”（已經接近試樣） 和“微下”（加載裝置與試樣接觸，加載時）按鈕觀察“平面假設”時，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變相等，問 兩梁相應位置的應力是否相等，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，應變怎樣分布？隨載荷逐級增加，應變分布按什么規(guī)律變化？中性軸在橫截面的什么位置?七、實驗數據及處理實驗日期試驗機機型試樣材料Q235試樣規(guī)格長(mm)寬 b (mm)高 h (mm)支座與載荷作用點間距離(mm)a _截面慣性矩(mm4)I _Z =抗彎截面系數(mm3)W = Z序號測得載荷F(N)測得撓度w(mm )彈