等强度梁试验

《等强度梁试验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《等强度梁试验（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、一、实验目的1、认识和熟悉等强度梁的概念和力学特点。2、测定等强度梁上已粘贴应变片处的应变，验证等强度梁各横截面上应变 （应力）相等。3、通过自己设计实验方案，寻找试验需要的仪器设备，增强自己的试验设计和动手能 力。二、实验设备1、微机控制电子万能试验机。2、静态电阻应变仪。3、游标卡尺、钢尺。三、实验原理为了使各个截面的弯曲应力相同,则应随着弯矩的大小相应地改变截面尺寸，以保持相 同强度的梁,这种梁称为等强度梁。其原理为：等强度梁如图所示，悬臂上加一外载荷F, 距加载点x处的截面的力矩M=Fx,相应断面上的最大应力为Fxh / 2r bh3Fxh / 2 6 Fxb = I = 故 b =I

2、12bh 3bh 212其中，F为悬臂端上的外荷载，x为应变片重点距离加载点的距离，b为试件的宽度， h为试件的厚度，I为截面惯性矩。所谓的等强度，就是指各个断面在力的作用下应力相等，即。不变，显然，当梁的厚根据二Es ,等强度梁应力相等就相应的转变为应变相等。梁的弹性模量E=200Gpa,卩=0.28c6 Fxs =E Ebh 2本次试验通过静态应变仪测量各个测点的应变的大小验证梁为等强度梁。在梁的正反面对称布置了8个应变片。力的加载通过电子万能试验机施加。试验装置见下图：四、实验步骤1、试件准备。按照黏贴应变片和等强度梁试验的要 求，黏贴好应变片。接着测量试件尺寸，以及各个 测点到加载点的

3、距离。2、接通应变仪电源，将等强度梁上所测各点的应变 片和温度补偿片按1/4桥接线法接通应变仪，并调 整好所用仪器设备。3、试验加载。编制试验方案，开始试验，记录相应 的应变数据。5、完成全部试验后，卸除荷载，关闭仪器设备电 源。整理实验现场。五、实验数据记录与处理表1：原始尺寸表格（mm）b1b2b3b4(mm)14.4020.3429.0439.82h=11.68E=200GPa14.4214.4020.3618.34729.0229.0439.8639.8314.3820.3429.0639.82X1=X5=40.04X2=X6=100.04X3=X7=160.04X4=X8=220.0

4、4表 2：试验测量应变数据1测点2测点3测点4测点5测点6测点7测点8测点F1通道2通道3通道4通道5通道6通道9通道10通道50N30316464-29-62-63-66100N5794130129-65-132-132-137150N88156198197-98-197-198-205200N116218265263-135-265-264-272250N147283333328-167-331-329-337300N175346347393-198-393-393-402350N205411463459-232-456-457-467400N232476526522-264-521-52

5、2531由于刚开始准备试验时没能正确理清试验方案，第1、5测点并没有贴在截 面变化处，根据试验测试结果也可以知道，测量得到的应变偏小，故舍去第 1、5测点的试验数据。表3：各测点应变理论值2测点3测点4测点6测点7测点8测点F2通道3通道4通道6通道9通道10通道50N59.9859.8760.75-59.98-59.87-60.75100N119.96119.74121.5-119.96-119.74-121.5150N179.94179.61182.25-179.94-179.61-182.25200N239.92239.48243-239.92-239.48-243250N299.929

6、9.35303.75-299.9-299.35-303.75300N359.88359.22364.5-359.88-359.22-364.5350N419.86419.09425.25-419.86-419.09-425.25400N479.84478. 96486-479.84-478.96-486表4：各测点应变相对误差2测点3测点4测点6测点7测点8测点F2通道3通道4通道6通道9通道10通道50N-48.32%6.90%5.35%3.37%5.23%8.64%100N-21.64%& 57%6.17%10.04%10.24%12.76%150N-13.30%10.24%& 09%9.

7、48%10.24%12.48%200N-9.14%10.66%& 23%10.45%10.24%11.93%250N-5.64%11.24%7.98%10.37%9.90%10.95%300N-3.86%-3.40%7.82%9.20%9.40%10.29%350N-2.11%10.48%7.94%& 61%9.05%9.82%400N-0.80%9.82%7.41%& 58%& 99%9.26%对根据表2、3、4 可知：1、根据表2 可知，测点1、5 的数据因为粘结在非变截面处，所以数据明显相对其他 通道偏小，故不采用。同时，测点2 相对其他测点数据较小，原因可能是应变片贴歪了导 致出现了问题。2、根据表4 可知，理论值和试验值的相对误差总体偏小，除了测点2 以外，其他测点 的相对误差都保证在13%以内，故可以验证试验时采用的梁为等强度梁。六、实验总结1、粘结应变片之前未能充分理解等强度梁实验的原理，导致两个测点的应 变片未能发挥作用，做了无用功。对于这种需要自己准备试验方案和试验材料 的试验，要在充分做好准备的情况下才能开始试验。对于影响试验精度的步骤 要格外的注意，尽量把人为的误差降到最低。2、通过这次试验，对等强度梁这个概念和梁的性质有了一个充分的认识和 理解，也很好的锻炼了自己的动手能力。