等強(qiáng)度梁電測試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)報(bào)告

等強(qiáng)度梁電測試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)報(bào)告

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵��?/p>

1、通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證給定試樣為等強(qiáng)度梁。2、試樣不能被破壞，即進(jìn)入屈服。二、試驗(yàn)設(shè)備和儀器

1、微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀。2、數(shù)字萬用表。3、游標(biāo)卡尺，電烙鐵等。

三、實(shí)驗(yàn)原理和方法

圖3-1理論計(jì)算示意圖

1、等強(qiáng)度梁定義：為了使受彎梁截面的彎曲正應(yīng)力相同，即隨著彎矩的改變，對(duì)應(yīng)的改變截面尺寸，以保持梁的應(yīng)力的不變。

2、以懸挑梁為例，以上圖試樣為試件，進(jìn)行理論以及試驗(yàn)驗(yàn)證試樣為等強(qiáng)度梁。3、建立如圖所示笛卡爾坐標(biāo)系，對(duì)試樣進(jìn)行分析：由錯(cuò)誤！未找到引用源。,若需使得強(qiáng)度相同，必定有錯(cuò)誤！未找到引用源。為一常數(shù)值。

有：錯(cuò)誤！未找到引用源。

使得;錯(cuò)誤！未找到引用源。與b線性相關(guān)，恰好懸臂梁的彎矩與其自由端的距離成正比，使b為變量，即可驗(yàn)證試樣為等強(qiáng)度梁。

在l區(qū)段驗(yàn)證有：

而錯(cuò)誤！未找到引用源。

與x無關(guān)，則必定有：錯(cuò)誤！未找到引用源。

此時(shí):錯(cuò)誤！未找到引用源。與x無關(guān)，則按照此理論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證試樣為等強(qiáng)度梁。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1、依據(jù)試驗(yàn)理論，測量出試樣的截面參數(shù)，并假定鋼材為Q235，屈服強(qiáng)度為錯(cuò)誤！未找到引用源。，確定加載方案，并在電子萬能試驗(yàn)機(jī)上編輯實(shí)驗(yàn)方案。2、在試樣上粘貼電阻應(yīng)變片，并焊接好接線。具體電阻應(yīng)變片的粘貼位置如圖所示：

3、在試驗(yàn)機(jī)上裝夾試樣，按照1/4橋接線法接線。試樣的裝夾如下圖所示：

4、運(yùn)行試驗(yàn)方案，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

5、卸下試樣，還原實(shí)驗(yàn)儀器，整理現(xiàn)場。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1、裝夾是注意兩個(gè)試樣必須基本等高，加載點(diǎn)亦須一樣，以保證受力均衡。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理結(jié)果試驗(yàn)數(shù)據(jù)測量以及處理如下：

截面尺寸(mm)b1b2b3b4h14.4020.0428.2041.809.32表6-1截面尺寸測量表加載點(diǎn)距短邊距離a(mm)108.88表6-2a值計(jì)算表

截面位置1234

2F400400400400F201*00201*00b14.40h9.32x108.88104.45152.48105.11214.56105.78289.24108.5820.049.3228.209.3236.809.32表6-3試驗(yàn)數(shù)據(jù)理論值表

力（N)作用力（N)應(yīng)變片1應(yīng)變片2應(yīng)變片3應(yīng)變片85201*4032540042.51001201*2.5200-115-216-321-416-505112217325420501-108-209-323-405-501110213305410504表6-4試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)變表

對(duì)于F=200N時(shí)，E=錯(cuò)誤！未找到引用源。10N/mm2,計(jì)算出應(yīng)變片1、2、3、4的應(yīng)力分別為3=-505*210=-106.05N/mm2,4=501*210=105.21N/mm2,

5=501*210=105.21N/mm2,6=503*210=105.84N/mm2

理論值截面位置截面1截面2104.45105.11負(fù)變片-106.05-105.21正應(yīng)變105.21105.84實(shí)測值表6-5試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果比較

結(jié)果分析：

通過表6-3，6-4理論值與實(shí)測值在每個(gè)截面的比較和表6-5同一截面理論值與實(shí)測值不同截面的比較均可驗(yàn)證為等強(qiáng)度梁。七、試驗(yàn)總結(jié)與思考

1、由試驗(yàn)可以看出，等強(qiáng)度梁的各個(gè)截面的最大應(yīng)力相同，可以看出梁是等強(qiáng)度梁。

2、試驗(yàn)存在一定的誤差，出現(xiàn)誤差的原因主要有：應(yīng)變片粘貼的位置不是特別準(zhǔn)，加載時(shí)，兩個(gè)等強(qiáng)度梁的高度有一定的差距。

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等強(qiáng)度等截面梁彎曲實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、了解電阻應(yīng)變片的原理和靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的工作原理。2、初步掌握利用電阻應(yīng)變片和靜態(tài)電阻應(yīng)變儀測定指定點(diǎn)應(yīng)變的方法（即電測法）。

3、利用電測法測定等強(qiáng)度矩形截面梁橫截面上的最大正應(yīng)力及泊松比。

4、驗(yàn)證橫截面上最大正應(yīng)力的計(jì)算公式及泊松比。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：

電阻應(yīng)變片、等強(qiáng)度矩形截面梁、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀。

實(shí)驗(yàn)原理：

1、電阻應(yīng)變片的原理

1）、電阻應(yīng)變片工作原理是基于金屬導(dǎo)體的應(yīng)變效應(yīng)，即金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值隨著所受機(jī)械變形(伸長或縮短)的變化而發(fā)生變化象。2）、當(dāng)試件受力在該處沿電阻絲方向發(fā)生變形時(shí)，電阻絲也隨著一起變形（伸長或縮短），因而使電阻絲的電阻發(fā)生改變（增大或縮小）。2、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀工作原理電阻應(yīng)變儀是將電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓（或電流）的變化，并進(jìn)行放大，然后轉(zhuǎn)換成應(yīng)變數(shù)值的電子儀器。電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓（或電流）信號(hào)主要是通過應(yīng)變電橋(惠斯頓電橋)來實(shí)現(xiàn)的。3、等強(qiáng)度矩形截面梁

設(shè)梁的長度為l，高度為h，固定端寬度為b，在梁的右端加一集中力，若各橫截面上的最大正應(yīng)力相等，則：Fx/(yh2/6)=Fl/(bh2/6)于是：y=bx/l

故等強(qiáng)度矩形截面梁的上下表面應(yīng)該是如上圖的三角形。

實(shí)驗(yàn)步驟：1、主要參數(shù)

1）、梁：Q235鋼，E=210GPa，l=300mm，h=5mm，b=50mm，x1=60mm，x2=180mm。

2）、荷載：每個(gè)砝碼10N，砝碼托盤1.3N。2、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

1）、粘貼應(yīng)變片：可分別在梁的上下表面各處沿軸向和橫向粘貼應(yīng)變片（不做）。2）、調(diào)試梁的位置：旋轉(zhuǎn)臺(tái)座底部的旋鈕，使梁的上表面大致水平。

3）、將工作應(yīng)變片和溫度補(bǔ)償片接入應(yīng)變儀，接通電源并調(diào)好應(yīng)變儀：

（1）、接線

儀器后面板有十組端子，叫十個(gè)通道，每個(gè)端子測一個(gè)點(diǎn)，每個(gè)端子有5個(gè)接線孔：

ABCDE

應(yīng)變儀的第一個(gè)端子接補(bǔ)償片：

A，B兩端接應(yīng)變片，D，E兩端用導(dǎo)線短路應(yīng)變儀的第二三四五個(gè)端子接工作片：

各端子的A，B兩端接應(yīng)變片，D，E兩端用導(dǎo)線短路接線方法：先用螺絲刀松開孔上的螺釘，將導(dǎo)線插入下方的小孔，然后用螺絲刀上緊螺釘，將導(dǎo)線固定。

（2）、應(yīng)變儀的設(shè)置：按設(shè)置鍵

S1：查看某次記錄數(shù)據(jù)

S2：是否刪除以前記錄的數(shù)據(jù)，按自動(dòng)鍵，調(diào)整為1（刪除）

S3：需要記錄數(shù)據(jù)的第一點(diǎn)的編號(hào)，按自動(dòng)鍵，調(diào)整為01或02（各組根據(jù)各自情況調(diào)整）

S4：需要記錄數(shù)據(jù)的最后點(diǎn)的編號(hào)，按自動(dòng)鍵，調(diào)整為04或05（各組根據(jù)各自情況調(diào)整）

S5：應(yīng)變片的K值，按平衡鍵和自動(dòng)鍵，調(diào)整為2.14S6：是否設(shè)有補(bǔ)償，按自動(dòng)鍵，調(diào)整為0按復(fù)位鍵，在按平衡鍵

3、加載：掛上砝碼托盤，按手動(dòng)鍵記下各點(diǎn)的應(yīng)變值，再分四次加砝碼，記每次各點(diǎn)的應(yīng)變值。注意：加砝碼時(shí)要慢慢放手，以保證加的是靜荷載。

4、數(shù)據(jù)的記錄和處理

應(yīng)變實(shí)驗(yàn)值

軸向應(yīng)力、橫向應(yīng)變和泊松比的理論值

軸向應(yīng)力、橫向應(yīng)變和泊松比的實(shí)驗(yàn)值及誤差

其中，應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)值由Δб=EΔε計(jì)算，理論值由Δб=ΔFx/(yh2/6)計(jì)算，泊松比由μ=-Δε橫/Δε軸計(jì)算。

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