基于ABAQUS的纯弯曲梁正应力实验模拟

实验七纯弯曲梁的正应力实验(共享)
纯弯曲梁的正应力实验是利用梁的中性线来确定梁的正应力和受力分布的一种实验方法。

实验以有关的原理及其实施步骤来进行：
1.进行实验的前期准备：准备实验装置，其中包括梁本身，梁上安装实验位移传感器，垂直负荷应力传感器。

2.设定初始参数，即静态偏载、动态偏载、梁长度等参数并根据梁的材料特性计算中
性线位置，再用实验施加负荷，将应力传感器安装在梁的中性线位置，用应力传感器测量
两端的端受力，沿着梁轴线测量偏载点到梁中性线的距离。

3.在进行实验前，一定要进行梁轴线和梁中性线的精确定位，在测量受力时，要对位
置和方向进行准确控制，不要出现偏移。

4.实验中采用双脚踏开关控制负载机构，先施加次低偏载，测量偏载点到梁中性线的
距离，保证准确无误，在施加负载时，采用步进或以一定的速率施加，这样可以更好的控
制实验，并得到较准确的结果。

5.在实验过程中，观察梁表面贴有位移传感器的位移值，以及经受负荷的梁，来标定
梁的中性线位置。

6.最后，根据获得的实验结果，利用原理计算梁的应力分布，并逐步确定整个梁受力
情况，得出梁的空间应力场，以此来确定梁弯曲受力形式，进而对梁进行结构设计与优化。

实验完成后，应及时对影响实验结果的各种参数和气象条件进行记录，以确保实验结
果可靠可验。

为了能够更好的了解实验结果以及梁的受力情况，应提出相应的分析和改进
措施，以深入认识梁的受力形态，并进一步改结构设计及优化。

《纯弯曲梁的正应力实验》实验报告一、实验目的1.测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律2.验证纯弯曲梁的正应力计算公式二、实验仪器设备和工具3.XL3416 纯弯曲试验装置4.力＆应变综合参数测试仪5.游标卡尺、钢板尺3、实验原理及方法在纯弯曲条件下，梁横截面上任一点的正应力，计算公式为σ= My / I z式中M为弯矩，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。

实验采用半桥单臂、公共补偿、多点测量方法。

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△ε实i，依次求出各点的应变增量σ实i=E△ε实i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及各应变片到中性层的距离y i。

见附表13.拟订加载方案。

先选取适当的初载荷P0（一般取P0 =10％P max左右），估算P max（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27.作完实验后，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，实验资料交指导教师检查签字。

附表1 （试件相关数据）附表2 （实验数据）P 50010001500200025003000载荷N △P 500500500500500εP -33-66-99-133-166△εP -33-33-34-334平均值-33.25εP -16-33-50-67-83△εP -17-17-17-162平均值16.75εP 00000△εP 00001平均值0εP 1532476379△εP 171516163平均值16εP 326597130163△εP 33323333 各 测点电阻应变仪读数µε5平均值32.75五、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 ，代入胡克定律计算应变片至中性层距离（mm ）梁的尺寸和有关参数Y 1－20宽 度 b = 20 mm Y 2－10高 度 h = 40 mm Y 30跨 度 L = 620mm （新700 mm ）Y 410载荷距离 a = 150 mm Y 520弹性模量 E = 210 GPa （ 新206 GPa ）泊 松 比 μ= 0.26惯性矩I z =bh 3/12=1.067×10-7m 4 =106667mm 4。

梁的纯弯曲正应力实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过对梁的纯弯曲正应力实验，了解梁在纯弯曲状态下的受力情况，掌握梁的弯曲应力分布规律，加深对梁的力学性能的理解。

二、实验原理。

梁是一种常见的结构构件，在工程中应用广泛。

梁在受外力作用下会发生弯曲变形，产生弯曲应力。

在纯弯曲状态下，梁上任意截面的应力都是正应力，弯矩对梁上任意一点的作用会引起该点产生正应力。

梁的弯曲应力分布规律受到梁的截面形状、材料性质以及外力大小和作用形式的影响。

三、实验装置与仪器。

本次实验所使用的实验装置包括，梁的支撑装置、加载装置、测力传感器、位移传感器、数据采集系统等。

测力传感器用于测量梁上各点的受力情况，位移传感器用于测量梁上各点的位移情况，数据采集系统用于采集并记录实验数据。

四、实验步骤。

1. 将梁放置在支撑装置上，并调整支撑装置，使梁处于自由悬臂梁状态。

2. 将加载装置作用在梁的中央位置，施加均匀分布的外力。

3. 通过测力传感器和位移传感器采集梁上各点的受力和位移数据。

4. 记录实验数据，并进行数据处理和分析。

五、实验数据处理与分析。

通过对实验数据的处理和分析，得到了梁在纯弯曲状态下的应力分布规律。

实验结果表明，在梁的中央位置受力最大，呈现出最大的正应力；而在梁的两端位置受力较小，呈现出较小的正应力。

梁的弯曲应力分布呈现出一定的规律性，符合理论预期。

六、实验结论。

通过本次实验，我们深入了解了梁在纯弯曲状态下的受力情况，掌握了梁的弯曲应力分布规律。

实验结果表明，在纯弯曲状态下，梁上任意截面的应力都是正应力，呈现出一定的规律性。

这对于工程结构设计和实际应用具有一定的指导意义。

七、实验心得。

通过本次实验，我们对梁的纯弯曲正应力有了更深入的了解，也增强了对力学知识的理解和应用能力。

在今后的学习和工作中，我们将继续努力，不断提高自己的实验技能和科研能力，为工程实践和科学研究做出更大的贡献。

八、参考文献。

1. 钱七虎. 结构力学实验教程[M]. 北京，中国建筑工业出版社，2008.2. 吴光辉. 结构力学[M]. 北京，高等教育出版社，2011.以上为本次梁的纯弯曲正应力实验报告的全部内容。

实验四 纯弯曲梁正应力测定试验一、实验目的1. 掌握电测法测定应力的基本原理和电阻应变仪的使用。

2. 验证梁的理论计算中正应力公式的正确性，以及推导该公式时所用假定的合理性。

二、试验原理梁弯曲理论的发展，一直是和实验有着密切的联系。

如在纯弯曲的条件下，根据实验现象，经过判断，推理，提出了如下假设：梁变形前的横截面在变形后仍保持为平面，并且仍然垂直于变形后梁的轴线，只是绕截面内的某一轴旋转了一定角度。

这就是所说的平面假设。

以此假设及单向应力状态假设为基础，推导出直梁在纯弯曲时横截面上任一点的正应力公式为 y I M z=σ （4-1） 式中：M--横截面上的弯矩；I z —横截面轴惯性矩；Y —所求应力点矩中性轴的距离。

整梁弯曲试验采用矩形截面的低炭钢单跨简支梁，梁承受荷载如图4-1所示。

图4-1 整梁弯曲试验装置 在这种载荷的作用下，梁中间段受纯弯曲作用，其弯矩为Fa ，而在两侧长度各为a 的两段内，梁受弯曲和剪切的联合作用，这两段的剪力各为±F 。

实验时，在梁纯弯曲段沿横截面高度自上而下选八个测点，在测点表面沿梁轴方向各粘贴一枚电阻应变片，当对梁施加弯矩M 时，粘贴在各测点的电阻应变片的阻值将发生变化。

从而根据电测法的基本原理，就可测得各测点的线应变值εj （角标j 为测点号，j=1,2,3, …，8）。

由于各点处于单向应力状态，由虎克定律求得各测点实测应力值R 实j ，即 j j E εσ=实梁表面的横向片是用来测量横向应变的，可用纵向应变与横向应变的关系求得横向变形系数μ值。

所谓叠梁，是两根矩形截面梁上下叠放在一起，两界面间加润滑剂，如图3-2所示。

两根梁的材料可相同，也可不同；两根梁的截面高度尺寸可相同，亦可相异。

只要保证在变形时两梁界面不离开即可。

图4-2 所示的叠梁，在弯矩M 的作用下，可以认为两梁界面处的挠度相等，并且挠度远小于梁的跨度；上下梁各自的中性轴，在小变形的前提下，各中性层的曲率近似相等。

纯弯梁弯曲的应力分析实验报告一、实验目的1. 梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律2. 验证纯弯曲梁的正应力计算公式3. 测定泊松比m4. 掌握电测法的基本原理二、实验设备多功能实验台，静态数字电阻应变仪一台，矩形截面梁，游标卡尺三、实验原理1. 测定弯曲正应力本实验采用的是用低碳钢制成的矩形截面试件，实验装置简图如下所示。

计算各点的实测应力增量公式:,,,E,,实i实i,Myi,,,计算各点的理论应力增量公式: iIz2.测定泊松比',,计算泊松比数值: ,,四、实验步骤1.测量梁的截面尺寸h和b，力作用点到支座的距离以及各个测点到中性层的距离;2.根据材料的许用应力和截面尺寸及最大弯矩的位置，估算最大荷载，即:2bhF,,,,，然后确定量程，分级载荷和载荷重量; max3a3.接通应变仪电源，分清各测点应变片引线，把各个测点的应变片和公共补偿片接到应变仪的相应通道，调整应变仪零点和灵敏度值;4.记录荷载为F的初应变，以后每增加一级荷载就记录一次应变值，直至加到 ; Fn5.按上面步骤再做一次。

根据实验数据决定是否再做第三次。

五、实验数据及处理11E,2.1，10梁试件的弹性模量Pa梁试件的横截面尺寸, 40.20 ?，, 20.70 ? hb支座到集中力作用点的距离, 90 ? d各测点到中性层的位置:, 20.1 ? , 10.05 ? , 0 ? yyy312, 10.05 ? , 20.1 ? yy54,6静态电子应变仪读数 (，10)载荷(N)1点 2点 3点 4点 5点 6点读数增量读数增量读数增量读数增量读数增量增量读数F,F ,,,,,,,,, ,,,,,,,,,3355661122440 0 0 0 0 0 0492 -27 -12 1 16 26 -10 492 -27 -12 1 16 26 -10506 -31 -14 1 16 28 -8 998 -58 -26 2 32 54 -18450 -10 -6 3 8 15 -4 1448 -68 -32 5 40 69 -22262 -20 -6 1 8 12 -2,,,,,, ,,,,,,,F 3561241710 -88 -38 6 48 81 -24427.5 -22 -9.5 1.5 12 20.25 -6应变片位置 1点 2点 3点 4点 5点 6点实验应力值/MPa -4.62 -2.00 0.32 2.52 4.25 -1.26理论应力值/MPa -3.45 -1.73 0 1.73 3.45相对误差/% 33.9% 23.9% 45.7% 23.2%,, 0.3 泊松比值六、应力分布图(理论和实验的应力分布图画在同一图上)y-σ应力分布曲线302010δ理0δ实012345截面高度y-10-20-30应力σ七、思考题1.为什么要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上? 答:应变片是比较高精度的传感元件，必须考虑温度的影响，所以需要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上，来消除温度带来的应变。

实验七纯弯曲梁的正应力实验[DOC]
实验目的：研究梁的中间点和两端点载荷作用下，现对象梁的变形和应力响应关系；测量梁的悬臂梁跨度；实现双轴载荷下梁的变形和应力的测量。

实验原理：该实验中的梁采用的是纯弯曲（非支承梁），根据应力方程和变形方程，可将变形和应力计算出来；悬臂梁跨径由始及终支点的水平位移量和圆半径决定。

实验仪器：梁材、载荷架、千分表、探头等测试器具。

实验步骤：
1. 将测试材料准备好，将梁安放到载荷架上，并调节支点的位置，使梁跨径恒定。

2. 调节载荷架，给两端点施加线性载荷，以产生纯弯的梁曲线。

3. 使用千分表和探头记录梁曲线的支点位置，从而计算梁跨径。

4. 根据应力方程和变形方程，计算梁中间点和两端点处的应力和变形量。

实验结果：
通过测量和计算，实验获得以下结果：
梁跨度：397 mm
中间点应力：234 MPa
两端点应力：110 MPa。

纯弯曲正应力分布实验报告篇一：弯曲正应力实验报告一、实验目的1、用电测法测定梁纯弯曲时沿其横截面高度的正应变（正应力）分布规律；2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。

3、初步掌握电测方法，掌握1/4桥，1/2桥，全桥的接线方法，并且对试验结果及误差进行比较。

二、实验仪器和设备1、多功能组合实验装置一台；2、TS3860型静态数字应变仪一台；3、纯弯曲实验梁一根。

4、温度补偿块一块。

三、实验原理和方法弯曲梁的材料为钢，其弹性模量E=210GPa，泊松比μ=。

用手转动实验装置上面的加力手轮，使四点弯上压头压住实验梁，则梁的中间段承受纯弯曲。

根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设，可得到纯弯曲正应力计算公式为：??My Ix式中：M为弯矩；Ix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。

由上式可知，沿横截面高度正应力按线性规律变化。

实验时采用螺旋推进和机械加载方法，可以连续加载，载荷大小由带拉压传感器的电子测力仪读出。

当增加压力?P时，梁的四个受力点处分别增加作用力?P/2，如下图所示。

为了测量梁纯弯曲时横截面上应变分布规律，在梁纯弯曲段的侧面各点沿轴线方向布置了3片应变片，各应变片的粘贴高度见弯曲梁上各点的标注。

此外，在梁的上表面和下表面也粘贴了应变片。

如果测得纯弯曲梁在纯弯曲时沿横截面高度各点的轴向应变，则由单向应力状态的虎克定律公式??E?，可求出各点处的应力实验值。

将应力实验值与应力理论值进行比较，以验证弯曲正应力公式。

σ实=Eε式中E是梁所用材料的弹性模量。

实图3-16为确定梁在载荷ΔP的作用下各点的应力，实验时，可采用“增量法”，即每增加等量的载荷ΔP测定各点相应的应变增量一次，取应变增量的平均值Δε 把Δσ实与理论公式算出的应力??式中的M应按下式计算：实来依次求出各点应力。

??比较，从而验证公式的正确性，上述理论公????四、实验步骤1?Pa （3．16） 21、检查矩形截面梁的宽度b和高度h、载荷作用点到梁支点距离a，及各应变片到中性层的距离yi。

实验七 纯弯曲梁的正应力实验一、实验目的1．测定梁纯弯曲时的正应力分布规律，并与理论计算结果进行比较，验证弯曲正应力公式。

2．掌握电测法的基本原理。

二、实验设备1．纯弯曲梁实验装置。

2．静态电阻应变仪。

三、实验原理已知梁受纯弯曲时的正应力公式为z I y M ⋅=σ 式中M 为纯弯曲梁横截面上的弯矩，z I 为横截面对中性轴Z 的惯性矩，y 为横截面中性轴到欲测点的距离。

本实验采用铝制的箱形梁，在梁承受纯弯曲段的侧面，沿轴向贴上五个电阻变应片，如图7－1所示，1R 和5R 分别贴在梁的顶部和低部，2R 、4R 贴在 4H y ±=的位置，3R 在中性层处。

当梁受弯曲时，即可测出各点处的轴向应变实i ε（i=1、2、3、4、5）。

由于梁的各层纤维之间无挤压，根据单向应力状态的胡克定律，求出各点的实验应力为：实i σ= ⋅E 实i ε（=i 1、2、3、4、5）式中，E 是梁材料的弹性模量。

这里采用的增量法加载，每增加等量的载荷△P ，测得各点相应的应变增量为△实i ε，求出△实i ε的平均值实i ε∆，依次求出各点的应力增量△实i σ为：△实i σ = ⋅E 实i ε∆ （7－1）把△实i σ与理论公式算出的应力增量：i σ∆理 = z i I y M ⋅∆ （7－2） 加以比较从而验证理论公式的正确性。

从图 7－l 的试验装置可知，a P M ⋅∆=∆21 （7－3）图7－1 纯弯曲梁装置四、实验步骤1．拟定加载方案。

在0～20kg 的范围内分4级进行加载，每级的载荷增量kg P 5=∆。

2． 接通应变仪电源，把测点1的应变片和温度补偿片按半桥接线法接通应变仪，具体做法是：将测点1的应变片接在应变仪的A 、B 接线柱上，将温度补偿片接在B 、C 接线柱上。

调整应变仪零点（或记录应变仪的初读数）。

3．每增加一级载荷（kg P 5=∆），记录引伸仪读数一次，直至加到20kg 。

注意观察各级应变增量情况。

纯弯曲梁正应力测定一、 实验目的1．测定梁在纯弯曲时横截面上的正应力分布，验证平面假设理论和弯曲正应力公式。

2．学习电测应力实验方法。

二、 实验设备1．简支梁及加载装置。

2．电阻应变仪。

3．直尺,游标卡尺。

三、 实验原理根据弯曲梁的平面假设沿着梁横截面高度的正应力分布规律应当是直线。

为了验证这一假设，我们在梁的纯弯曲段内粘贴7片电阻应变片：1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#，见指导书中图，由应变仪测出读数即知道沿着梁横面高度的正应力分布规律。

四、 实验步骤1．用游标卡尺测量梁的尺寸b 和h ，用钢尺量梁的支点至力作用点的距离d 。

2．将各点的应变片和温度补偿片以半桥的形式接入应变仪。

被测应变片接在AB 上，补偿片接在BC 上。

仪器操作步骤：1）半桥测量时将D 1DD 2接线柱用连接片连接起来并旋紧。

2）将标准电阻分别与A 、B 、C 接线柱相连。

3）接通电源开关。

4）按下“基零”键仪表显示“0000”或“－0000”（仪表内部已调好）。

5）按下“测量”键，显示测量值，将测量值调到“0000”或“－0000”。

6）按下“标定”键仪表显示-10000附近值，按照所使用应变片灵敏度K=2.17，调节灵敏度使显示为-9221。

7）将“本机、切换”开关置“切换”状态。

主机的 A 、B 、C 接线柱上的标准电阻去掉，将各被测量应变片一端分别与左上对应的各A （A 1~A 7）接线柱相连，公共输出端与一B 接线柱相连，温度补偿片接在B 、C 之间。

被测点(应变片号) 6 4 2 1 3 5 7 接线端子(通道号) 1 2 3 4 5 6 78）切换开关, 按次序所有点的平衡都调节在0000或-0000值上。

9）转动手轮，使梁加载荷，逐点测量、记录应变值。

采用增量法加载，每次0.5kN 。

注意不能超载。

0.5 kN , 初载荷调零； 1.0 kN ， 1.5 kN ，2.0 kN ，2.5 kN ，读出应变值10）实验结束。

实验七纯弯曲梁的正应力实验
(doc)
实验七纯弯曲梁的正应力实验：
目的： 1、利用纯弯曲梁的正应力实验，测量出梁材的断面系数和位移系数。

2、通过观察变形情况，了解梁材的本构关系。

原理：纯弯曲梁的正应力实验是一种测定梁材的断面系数和位移系数的实验方法。

在梁材处于纯弯曲状态时，其纵向挠度受支承限制，梁材只能在竖直方向变形，而水平方向处于不变形状态，因此，该实验就是利用纯弯曲梁的竖直变形进行测量。

实验步骤： 1、将梁材设置在实验装置上，并确定梁材的长度和断面尺寸； 2、将梁材中部悬空，并用负载支撑梁材的两端； 3、将负载按照实验要求的步进单位，逐步增加； 4、在每种负载状态下，记录梁材竖直变形的量值； 5、用记录的数据，计算梁材的断面系数和位移系数。

纯弯曲梁的正应力实验报告纯弯曲梁的正应力实验报告引言：纯弯曲梁是一种常见的结构形式，它在工程中广泛应用于桥梁、建筑物以及机械设备等领域。

了解纯弯曲梁的正应力分布规律对于工程设计和结构安全至关重要。

本实验旨在通过实验方法测量纯弯曲梁的正应力分布，并对实验结果进行分析和讨论。

实验原理：纯弯曲梁在受力时，其截面上的纵向纤维会发生伸长或压缩，从而产生正应力和剪应力。

根据弯曲梁的理论，当弯矩作用于梁上时，梁截面上的正应力与截面距离中性轴的距离成正比。

实验步骤：1. 实验准备：选择一根长度适中的纯弯曲梁，清理梁的表面，并使用卡尺测量梁的几何参数，如宽度、高度和长度等。

2. 悬挂梁：在实验装置上悬挂梁，并调整悬挂点的位置，使梁能够自由弯曲。

3. 施加载荷：逐渐施加外力，使梁发生弯曲，同时记录外力大小和梁的挠度。

4. 测量应变：在梁的表面粘贴应变片，并使用应变仪测量不同位置的应变值。

5. 计算正应力：根据应变与正应力之间的线性关系，使用应变-应力关系计算不同位置的正应力。

6. 绘制应力分布曲线：将测得的正应力数据绘制成应力分布曲线，并进行分析和讨论。

实验结果与分析：通过实验测量和计算，得到了纯弯曲梁不同位置的正应力值，并绘制了应力分布曲线。

实验结果显示，在纯弯曲梁的中性轴附近，正应力较小；而在梁的顶部和底部，正应力较大。

这符合弯曲梁的理论，即正应力与截面距离中性轴的距离成正比。

进一步分析发现，纯弯曲梁的正应力分布呈现出一种对称性，即梁的上下两侧的正应力大小相等。

这是由于梁在弯曲过程中，上下两侧受到的外力大小和方向相反，从而使得正应力分布对称。

此外，实验结果还显示，纯弯曲梁的正应力在梁的中心位置达到最小值，这是由于中性轴处的纤维受力最小，所以正应力最小。

结论：通过本实验，我们成功测量和分析了纯弯曲梁的正应力分布规律。

实验结果表明，纯弯曲梁的正应力与截面距离中性轴的距离成正比，且呈现对称分布。

这对于工程设计和结构安全具有重要意义，能够帮助工程师更好地预测和评估梁的受力情况。

74实验四 纯弯曲梁正应力实验一、实验目的1、测定矩形截面梁在纯弯曲时的正应力分布规律，并验证弯曲正应力公式的正确性；2、学习多点静态应变测量方法。

二、仪器设备1、纯弯曲梁实验装置；2、YD-88型数字式电阻应变仪；3、游标卡尺。

三、试件制备与实验装置1、试件制备本实验采用金属材料矩形截面梁为实验对象。

为了测量梁横截面上正应力的大小和它沿梁高度的分布规律，在梁的纯弯段某一截面处，中性轴和以其为对称轴的上下1/4点、梁顶、梁底等5个测点沿高度方向均匀粘贴了五片轴向的应变计（如图4-4-1），梁弯曲后，其纵向应变可通过应变仪测定。

图4-4-12、实验装置如图4-4-2和图4-4-3所示，将矩形截面梁安装在纯弯曲梁实验装置上，逆时针转动实验装置前端的加载手轮，梁即产生弯曲变形。

从梁的内力图可以发现：梁的CD 段承受的剪力为0，弯矩为一常数，处于“纯弯曲”状态，且弯矩值M=21P •a ，弯曲正应力公式 σ=z yI ⋅M可变换为σ=y az⋅P ⋅I 2图4-4-2图4-4-37576四、实验原理实验时，通过转动手轮给梁施加载荷，各测点的应变值可由数字式电阻应变仪测量。

根据单向胡克定律即可求得σi 实=E ·εi 实(i=1,2,3,6,7)为了验证弯曲正应力公式σ=z y I ⋅M 或σ=y az⋅P ⋅I 2的正确性，首先要验证两个线性关系，即σ∝y 和σ∝P 是否成立:1、检查每级载荷下实测的应力分布曲线，如果正应力沿梁截面高度的分布是呈直线的，则说明σ∝y 成立；2、由于实验采用增量法加载，且载荷按等量逐级增加。

因此，每增加一级载荷，测量各测点相应的应变一次，并计算其应变增量，如果各测点的应变增量也大致相等，则说明σ∝P 成立。

最后，将实测值与理论值相比较，进一步可验证公式的正确性。

五、实验步骤1、试件准备用游标卡尺测量梁的截面尺寸（一般由实验室老师预先完成），记录其数值大小；将梁正确地放置在实验架上，保证其受力仅发生平面弯曲，注意将传感器下部的加力压杆对准加力点的缺口，然后打开实验架上测力仪背面的电源开关；2、应变仪的准备 a.测量电桥连接：图4-4-4如图4-4-4，为了简化测量电桥的连接，将梁上5个测点的应变计引出导线各取出其中一根并联成一根总的引出导线，并以不同于其他引出导线的颜色区别，所以，测量导线由原来的10根缩减为6根，连接测量电桥时，将颜色相同的具有编号1、2、3、6、7的五根线分别连接在仪器后面板上五个不同通道的A号接线孔内，并将具有特殊颜色的总引出导线连接在仪器后面板上的“公共补偿片BC”位置的B号接线孔内。

实验六纯弯曲梁的正应力实验一、实验目的1. 梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律；2. 验证纯弯曲梁的正应力计算公式；3. 测定泊松比μ；4. 掌握电测法的基本原理；二、实验设备1. 材料力学多功能实验台；2. 静态数字电阻应变仪一台；3. 矩形截面梁；4. 游标卡尺；三、实验原理1. 测定弯曲正应力本实验采用的是低碳钢制成的矩形截面试件，当力F 作用在辅助梁中央A 点时，通过辅助梁将压力F 分解为两个集中力2/F 并分别作用于主梁（试件）的B 、C 两点。

实验装置受力简图如下图所示。

根据内力分析，BC 段上剪力0=S F ，弯矩Fa M 21=，因此梁的BC 段发生纯弯曲。

在BC 段中任选一条横向线（通常选择BC 段的中间位置），在离中性层不同高度处取5个点，编号分别为①、②、③、④、⑤，在5个点的位置处沿着梁的轴线方向粘贴5个电阻应变片，如下图所示。

D C B a F/2F/2E a ⑥ ⑤ ①② ④ ③ hb根据单向受力假设，梁横截面上各点均处于单向应力状态，应用轴向拉伸时的胡克定律，即可通过测定的各点应变，计算出相应的实验应力。

采用增量法，各点的实测应力增量表达式为：i i E 实实εσ∆=∆式中：i 为测量点的编号，i ＝1、2、3、4、5；i 实ε∆ 为各点的实测应变平均增量；为各点的实测应力平均增量； 纯弯梁横截面上正应力的理论表达式为：z i i I y M ⋅=σ ; 增量表达式为： zi i I y M ⋅∆=∆σ 通过同一点实测应力的增量与理论应力增量计算结果比较，算出相对误差，即验证纯弯曲梁的正应力计算公式。

以截面高度为纵坐标，应力大小为横坐标，建立平面坐标系。

将5个不同测点通过计算得到的实测应力平均增量以及各测点的测量高度分别作为横坐标和纵坐标标画在坐标平面内，并连成曲线，即可与横截面上应力理论分布情况进行比较。

2. 测定泊松比在梁的下边缘纵向应变片⑤附近，沿着梁的宽度方向粘贴一片电阻应变片⑥（电阻应变片⑥也可贴在梁的上边缘），测出沿宽度方向的应变，利用公式εεν'=，确定泊松比。

梁的弯曲正应力实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过实验手段，探究梁在弯曲状态下的正应力分布情况，验证理论分析结果，加深对梁弯曲正应力的理解。

二、实验原理
梁的弯曲正应力是指梁在弯曲状态下，截面上的正应力分布情况。

根据弹性力学理论，梁的弯曲正应力与截面的几何形状、材料性质以及外力分布等因素有关。

本实验通过测量梁的弯曲正应力，验证相关理论。

三、实验步骤
1. 准备实验器材：包括梁试件、加载装置、应变计、测量仪器等。

2. 安装应变计：在梁试件的指定位置粘贴应变计，确保粘贴牢固。

3. 加载实验：通过加载装置对梁试件施加弯曲力，记录加载过程中的应变数据。

4. 数据处理：对实验数据进行处理，计算梁截面上的正应力分布。

5. 数据分析：将实验结果与理论分析结果进行比较，分析误差原因。

四、实验结果
通过实验测量，得到梁在弯曲状态下的正应力分布数据如下：
五、数据分析与结论
根据实验结果，我们可以看到梁在弯曲状态下，截面上的正应力分布并不均匀。

在靠近加载点的位置，正应力较大；而在远离加载点的位置，正应力逐渐减小。

这与理论分析结果一致。

同时，实验结果与理论分析结果的误差也在可接受范围内。

通过本实验，我们验证了梁在弯曲状态下的正应力分布规律，加深了对梁弯曲正应力的理解。

同时，实验结果也为我们提供了实际工程中设计梁结构的重要依据。

实验五纯弯曲梁的正应力测量一、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。

二、实验设备材料力学多功能实验台（见图1）、力/应变综合参数测试仪、游标卡尺、钢板尺图1 材料力学多功能实验台三、试件制备试件是一个横截面为矩形b×h的长条形钢块。

在其顶面、底面和侧面均匀、对称、平行地贴着五个应变片，其中应变片3#应在中性层的位置上（见图2）。

图2 应变片在梁中的位置四、实验原理如图1所示，在材料力学多功能实验台上顺时针转动手轮可对下横梁加力，下横梁再带动其两侧的拉杆机构对实验台的上横梁两侧对称地施加压力。

从而在上横梁的中间段形成一个纯弯曲梁。

在纯弯曲条件下，梁横截面上任一点的正应力的理论计算公式为zI My =σ理式中M 为弯矩，Iz 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。

弯矩可按公式M = ΔF/2×a 求出，惯性矩可按公式Iz = bh3/12求出。

仍采用1/4桥方法（单臂测量方式）测量各纵向应变ε，其原理图及接线示意图参照实验三的图4、5、6。

加载采用增量法，即每增加等量的载荷ΔF ，测出各点的应变增量Δε，然后分别取各点应变增量的平均值Δε平均，可按以下公式依次求出各点的实测正应力值。

平均实ε∆=σE将实测应力值与理论应力值进行比较，可验证上述的纯弯曲正应力计算公式。

五、实验步骤1、用游标卡尺和钢板尺分别测量梁横截面的宽度b 和高度h 、梁的跨度L 、力作用点位置a 以及各应变片到中性层的距离y 。

2、按1/4桥方法接线。

在接线中应确定所采用的测量应变片在梁上的位置以及所引出的导线的颜色。

另外应确定所采用的通道号。

3、打开力/应变综合参数测试仪电源开关，将加力手柄摇到使试件完全放松的位置。

然后在力的测试面板上清零，再在应变的测试面板上进行所有通道的自动平衡。

4、按下通道按钮选择所采用的通道号，准备开始试验。

基于ABAQUS的纯弯曲梁正应力实验模拟
鲁华宾;韩金华
【期刊名称】《制造业自动化》
【年(卷),期】2012(034)001
【摘要】本文以实验室XL3418材料力学多功能实验台为原型,建立纯弯曲梁的三维力学模型,通过ABAQUS软件的前处理、求解器、后处理三个步骤进行了纯弯曲梁正应力分布实验的模拟,并给出详细的实现过程,对降低实验室的维护及增强学生对梁横截面上应力分布的认识具有积极意义.
【总页数】4页(P90-93)
【作者】鲁华宾;韩金华
【作者单位】南通航运职业技术学院机电系,南通226010;南通航运职业技术学院机电系,南通226010
【正文语种】中文
【中图分类】TB302
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