纯弯曲实验指导
一、 实验目的
1、测定梁在纯弯曲时横截面上正应力的大小和分布规律； 2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式； 3、掌握电测法的基本原理。
二、实验仪器设备和工具
1、XL3418组合实验台的纯弯曲梁实验装置 2、XL2118系列力及应变综合参数测试仪 3、游标卡尺、钢板尺
三、实验原理及方法
在纯弯曲条件下，根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设，可得到梁横截面上任一点的正应力，计算公式为
σ=
M y I z
式中为M 弯矩，I z 为横截面对中性轴的惯性矩，y 为所求应力点至中性轴的距离。 为了测量梁在纯弯曲时横截面上正应力的分布规律，在梁的纯弯曲段沿梁侧面不同高度，平行于轴线贴有应变片，如图1示：
1
3
4 5
图1 应变片在梁中的位置
1
梁的受力图为：
实验可采用半桥单臂、公共补偿、多点测量法。加载采用增量法，即每增加等量的载荷∆P ，测出各点的应变增量∆ε，然后分别取各点应变增量的平均值∆εi ，依次求出各点的应力值
σi =E ∆εi
将实测应力值与理论应力值进行比较，以验证弯曲正应力公式。
四、实验步骤
1、设计好本实验所需的各类数据表格；
2、测量矩形截面梁的宽度b 和高度h 、载荷作用点到梁支点距离a 及各应变片至中性层的距离y i ，见附表1；
3、拟订加载方案。先选取适当的初载荷P 0（一般取P 0=10%P m ax 左右），估算P m ax （该实验载荷范围P max ≤4000N ），分4～6级加载；
4、根据加载方案，调整好实验加载装置；
5、按实验要求接好线，调整好仪器，检查整个测试系统是否处于正常工作状态； 6、加载。均匀缓慢加载至初载荷P 0，记下各点应变的初始读数；然后分级等增量加载，每增加一级载荷，依次记录各点电阻应变片的应变值εi ，直到最终载荷。实验至少重复两次。见附表2；
7、做完实验后，卸掉载荷，关闭电源，整理好所用仪器设备，清理实验现场，将所用仪器设备复原。
附表1 （试件相关参考数据）
2
附表2 （实验数据）
3
五、实验结果处理
1、实验值计算
根据测得的各点应变值εi 求出应变增量平均值∆εi ，代入胡克定律计算各点的实验应力值，因1με=10-6ε，所以
各点实验应力计算：
σi =E εi =E ⨯∆εi ⨯10
-6
2、理论值计算 载荷增量 ∆P =500N
弯矩增量 ∆M =∆P a /2=31.25N ⋅m 各点理论值计算：
σi 理=
∆M y i
I z
3、绘出实验应力值和理论应力值的分布图
分别以横坐标表示各测点的应力σi 和σi 理，以纵坐标表示各测点距梁中性层位置y i ，选用合适的比例绘出应力分布图。
4、实验值与理论值的比较
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