實驗專案四：純彎梁的彎曲實驗
一、實驗目的
1、用電測法測量受純彎曲梁的正應力的分布，驗證彎曲應力的理論計算公式的正確性。
2、學習電阻應變儀使用操作方法。
二、實驗裝置
全數字式智慧型靜態電阻應變儀、游標卡尺、鋼捲尺；實驗裝置及試樣尺寸及彎矩見圖8及圖9。
圖8 簡支梁彎曲實驗裝置示意圖圖9 純彎曲梁尺寸及彎矩
三、實驗原理
理論上已知梁承受純彎曲時的正應力公式為：
4-1）
式中：σl為正應力，m 為作用在橫截面上的彎矩，i 為梁橫截面對中性軸的慣性矩，y 為由中性軸到欲求應力點的距離。
實驗應力根據虎克定律：σc=eε
式中：σc 為實驗所測正應力，e 為試樣材料的彈性模量，ε為實驗所測得的應變。
本實驗採用低碳鋼的矩形截面梁，彈性模量e=200gpa，為了實現梁的純彎曲，採用圖4-1所示裝置（四點彎曲實驗法）。
四、實驗步驟
1、把拉壓力感測器的輸出引線接到應變儀上的對應的接線柱上。
2、把已貼上在純彎曲矩形截面梁的電阻應變計的輸出引線接到應變儀的接線柱上，根據半橋接法：工作片接到應變儀上的a、b兩接線柱上，補償片接到b、c接線柱上。
3、測量好梁的截面尺寸及有關資料，按要求將梁定位。
4、將應變儀進行除錯，首先將應變儀的靈敏係數調整與應變計的靈敏係數一致（除錯方法見應變儀的使用說明書），然後將應變儀上的兩個視窗顯示的數字調零。以上工作自認為完好後，請指導教師檢查同意後，開始進行實驗。
5、每次只能進行乙個點的測試，當乙個點測試完畢後，拆除第乙個點的引線，同時安裝好另乙個點的引線，按同樣的步驟進行下乙個點的測試，直到實驗結束。
6、所有點測試完畢後，將所測試的實驗資料交實驗指導教師檢查，經教師允許方可清理現場，結束實驗。
7、注意事項
1）實驗中注意工作片及補償片的安裝條件（材料及環境溫度）。
2）應變計的引線應牢固地安裝在應變儀的接線柱上，測試過程不得晃動引線，否則將影響測試資料的正確性。
五、實驗記錄及結果
1、記錄分級載入荷載下橫向應變和縱向應變，並計算平均值，根據測得的試件尺寸計算橫截面積，以及提供的材料彈性模量應用胡克定律計算純彎梁最上邊一點和最下邊一點處正應力大小。
2、根據梁承受純彎曲時的正應力公式（4-1）計算正應力理論值。
3、通過比較理論值和實驗值，驗證純彎梁正應力計算公式的正確性，如有誤差，進行分析。
六、實驗報告要求
1、按照實驗報告格式認真填寫實驗目的、實驗裝置，畫出實驗裝置圖和彎矩圖。
2、將實驗資料代入實驗報告中的計算公式，寫出計算步驟及計算結果。
3、將實驗所得結果與理論值比較，分析誤差原因。
4、實驗報告填寫必須認真，並保持報告捲麵乾淨整潔。
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