1、等强度梁弯曲试验等强度梁弯曲试验航天与建筑工程学院力学实验中心航天与建筑工程学院力学实验中心授课教师：薛启超授课教师：薛启超2024/5/21 周二1很多工程结构均为等强度设计。很多工程结构均为等强度设计。等强度结构概述等强度结构概述2024/5/21 周二2很多吊车梁结构为等强度设计。很多吊车梁结构为等强度设计。等强度结构概述等强度结构概述2024/5/21 周二3飞机机翼也是基于等强度设计的悬臂结构。飞机机翼也是基于等强度设计的悬臂结构。等强度结构概述等强度结构概述2024/5/21 周二4体育场挑蓬、行李架固定支座、叠板弹簧体育场挑蓬、行李架固定支座、叠板弹簧等强度结构概述等强度结构概述
2、2024/5/21 周二5为为什什么么需需要要等等强强度度设设计计节省材料，最大限度地提高材节省材料，最大限度地提高材料的利用率。料的利用率。能提高结构的承载力，使结构能提高结构的承载力，使结构更加安全。更加安全。节省空间，降低自重，提高结节省空间，降低自重，提高结构的使用性。构的使用性。等强度结构概述等强度结构概述2024/5/21 周二6实实验验目目的的认识工程中的等强度结构，学习和理认识工程中的等强度结构，学习和理解等强度梁的设计理论和计算方法解等强度梁的设计理论和计算方法使用电测法测量测定等强度梁上下表使用电测法测量测定等强度梁上下表面的应力，验证梁的弯曲理论。面的应力，验证梁的弯曲理
3、论。熟练应用应变仪，使用多种电桥的接熟练应用应变仪，使用多种电桥的接线方法来完成实验，提高动手能力。线方法来完成实验，提高动手能力。等强度梁弯曲试验等强度梁弯曲试验2024/5/21 周二7实验设备和工具实验设备和工具等强度梁弯曲试验等强度梁弯曲试验材料力学组合实验台中等强材料力学组合实验台中等强度梁实验装置与部件度梁实验装置与部件力力&应变综合参数测试仪应变综合参数测试仪2024/5/21 周二8实实验验设设备备等强度梁弯曲试验等强度梁弯曲试验2024/5/21 周二9等强度梁弯曲等强度梁弯曲实验原理实验原理1-1截面最大应力为：2-2截面最大应力为：2024/5/21 周二10等强度梁弯曲
4、等强度梁弯曲实验原理实验原理1-1截面抗弯截面模量：2-2抗弯截面模量为：计算两截面的最大应力为：等强度梁两截面最大应力相同：2024/5/21 周二11等强度梁弯曲等强度梁弯曲实验原理实验原理得到梁的几何关系：即：等强度梁截面尺寸分布为线性；斜面的交点为力的作用点。思考：如果将力的作用点左移或者右移，则思考：如果将力的作用点左移或者右移，则1-1-1 1截面和截面和2-22-2截面的应力分布将有什么特点截面的应力分布将有什么特点？2024/5/21 周二12实实验验步步骤骤1 1、设计好本实验所需的各类数据表格。设计好本实验所需的各类数据表格。2 2、测量强度梁的有关尺寸，确定试件有关测量强
5、度梁的有关尺寸，确定试件有关参数。参数。3.3.拟定加载方案。拟定加载方案。以以40N40N为初载荷，以为初载荷，以40N40N为增量，采用增量加载法加载。为增量，采用增量加载法加载。4.4.实验采用多点测量中半桥单臂公共补偿实验采用多点测量中半桥单臂公共补偿接线法。接线法。将应变片和补偿片接到应变仪上将应变片和补偿片接到应变仪上等强度梁弯曲等强度梁弯曲实验步骤实验步骤2024/5/21 周二13实实验验步步骤骤5 5、接好线，调整好仪器，检查整个接好线，调整好仪器，检查整个系统是否处于正常工作状态。系统是否处于正常工作状态。6 6、实验加载。均匀慢速加载实验加载。均匀慢速加载，记下记下各级载
6、荷下各级载荷下各点应变片各点应变片的的读数读数。7 7、作完试验后，卸掉载荷，关闭电作完试验后，卸掉载荷，关闭电源，将所用仪器设备复原，实验资料源，将所用仪器设备复原，实验资料交指导教师检查签字。交指导教师检查签字。等强度梁弯曲等强度梁弯曲实验步骤实验步骤2024/5/21 周二14等强度梁弯曲等强度梁弯曲实验步骤实验步骤梁的尺寸和有关参数梁的高度t 8 mm梁的宽度b 46 mm 载荷作用点到测试点距离L 285 mm 弹性模量E=210 GPa泊松比 0.28梁的有关参数梁的有关参数2024/5/21 周二15实实验验要要求求自己查阅相关资料，设计数据表格，计算等自己查阅相关资料，设计数据
7、表格，计算等强度梁弯曲正应力的理论值。强度梁弯曲正应力的理论值。将计算得到的理论值与实验测得的实验值进将计算得到的理论值与实验测得的实验值进行对比并进行误差分析。行对比并进行误差分析。在实验报告中完成布置的思考题。在实验报告中完成布置的思考题。深入思考等强度结构的设计理论和设计方法，深入思考等强度结构的设计理论和设计方法，并举出身边的一个等强度设计工程实例并举出身边的一个等强度设计工程实例等强度梁弯曲等强度梁弯曲实验要求实验要求2024/5/21 周二161 1、如果将力的作用点左移或者右移，则如果将力的作用点左移或者右移，则1-11-1截截面和面和2-22-2截面的应力分布将有什么特点截面的应力分布将有什么特点？2 2、本实验讨论的是梁的厚度不变时的等强度问、本实验讨论的是梁的厚度不变时的等强度问题，如果假设梁的宽度不变，厚度可变，那么题，如果假设梁的宽度不变，厚度可变，那么厚度沿长度方向的尺寸分布呈什么样的特点？厚度沿长度方向的尺寸分布呈什么样的特点？思思 考考 题题2024/5/21 周二17谢谢 谢谢2024/5/21 周二18
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