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技術(shù)文章

梁彎曲正應(yīng)力測(cè)定

閱讀：360發(fā)布時(shí)間：2022-2-27

梁彎曲正應(yīng)力測(cè)定

6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

驗(yàn)證梁發(fā)生純彎曲變形條件下，橫截面正應(yīng)力線性分布規(guī)律的正確性。

6.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理

梁發(fā)生彎曲變形時(shí)，由理論推導(dǎo)得知，橫截面上正應(yīng)力沿其高度方向呈線性規(guī)律分布。

中性層上的正應(yīng)力為零，距中性層越遠(yuǎn)，其應(yīng)力數(shù)值越大，其表達(dá)式為

(6-1)

式中：M為橫截面上的彎矩，IZ為橫截面對(duì)中性軸Z的慣性矩，y為橫截面上任一點(diǎn)到中性

軸的垂直距離；又知，各縱向纖維層只受簡(jiǎn)單拉伸或壓縮。由拉、壓虎克定

律

得知，若設(shè)法把各層縱向纖維的ε測(cè)量出來(lái)，則各纖維層的正應(yīng)力立即可以算出，從而可

以證明理論公式是否正確。

本次實(shí)驗(yàn)采用電測(cè)法，在純彎曲段確定一橫線AB，為一橫截面，自上而下粘貼五枚應(yīng)

變片，如圖6-1所示。片間距相等，代表五個(gè)纖維層，橫截面上應(yīng)力分布如圖6-2所示。

在測(cè)量電橋中，電阻片（工作片和補(bǔ)償片）的接法不同，應(yīng)變值的計(jì)算方法則不同。我

們可以把貼在梁上的五枚應(yīng)變片當(dāng)成工作片，進(jìn)行單點(diǎn)半橋接線，梁上每一個(gè)工作片與一

補(bǔ)償片按6-3圖半橋單臂測(cè)量接法。這樣接橋，則應(yīng)變儀上出的數(shù)值即為該點(diǎn)的真實(shí)應(yīng)變大

小，即

（6-2）

另外也可以采用互為補(bǔ)償?shù)姆椒?，由于?yīng)變片R2與R4與中性軸的距離相等，所以其應(yīng)變

優(yōu)良值相等，符號(hào)相反。因此，根據(jù)電橋特性，將R2、R4接為電橋的相鄰臂，既可以互為

補(bǔ)償，又可以提高靈敏度 ，使測(cè)量精度提高。應(yīng)變儀得到的測(cè)點(diǎn)實(shí)際應(yīng)變與儀器讀數(shù)間的

關(guān)系為

（6-3）

同理R1 、R3 也可以這樣接橋。

6.3 試驗(yàn)設(shè)備、工具

[1]液壓材料試驗(yàn)機(jī)。

[2]YJ-25靜態(tài)電阻應(yīng)變儀。

[3]游標(biāo)卡尺。

6.4 實(shí)驗(yàn)方法、步驟

[1]在被測(cè)梁上選一橫截面，自上而下等間距粘貼應(yīng)變片，焊線并作防潮處理。

[2]把梁放在實(shí)驗(yàn)機(jī)工作臺(tái)支點(diǎn)上，調(diào)整好支點(diǎn)與壓頭間的距離L及支點(diǎn)與載荷的距離a 。

[3]五點(diǎn)應(yīng)變片分別接成半橋。

[4]選擇相應(yīng)的載荷量程。

[5]調(diào)整實(shí)驗(yàn)機(jī)載荷指針、電阻應(yīng)變儀調(diào)零。

[6]緩慢分級(jí)加載，載荷要保持恒定，記錄各點(diǎn)應(yīng)變值。

6.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

根據(jù)理論公式，計(jì)算出對(duì)應(yīng)各點(diǎn)的應(yīng)力

和各點(diǎn)實(shí)測(cè)應(yīng)力

兩者相比

較，從而得出理論公式是否正確的結(jié)論，并且畫出橫截面正應(yīng)力分布圖。


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