角钢、槽钢弯曲时应力的比较

一 实验目的：

    （1）用应变花法测定平面应力状态下的主应力

    （2）熟悉电子万能试验机的使用方法

    （3）通过比较相同受力条件下其最大应力了解其性能

二 实验设备：

    （1）角钢、槽钢

（2）电子万能试验机

    （3）静态应变测试仪

三 实验公式：

，应变由实验测出。

主应力计算公式  

四 实验步骤：

     1角钢

          图1  角钢试件图示

图5为角钢梁加载示意图，其中M点为布片位置，其距固定端10cm，P为载荷，图6为角钢梁两侧面的布片图示。其中上图为A面在M处所贴的3个等距应变片，下图为B面在M处所贴的一个应变花。应变花贴在角钢梁中性层处。

                图2    角钢梁加载示意图

               图3   角钢梁贴片示意图

2 槽钢

    图4  槽钢试件图示

图8为槽钢梁加载示意图，其中M点为布片位置，其距固定端10cm，P为载荷。图9为槽钢梁上、下两表面及侧面的布片示意图。其中上、下表面各贴了一个应变片;于槽钢侧面中线处贴了一个应变花。

                        图5  槽钢梁加载示意图

                  图6  槽钢梁贴片示意图

（1）  用砂纸将布片位置打磨光滑，用酒精清洗。按上图粘贴应变片及连接片，焊接导线。

（2）  安装并固定好钢材，将各应变片导线静态电阻应变仪，按半桥电路连接，调平衡，检查应变片。

（3）  使用电子万能试验机   打开软件，按已定的荷载分十级加载

（4）  将实验数据记录在表格中

五 实验数据的处理与计算

                       

                      表1  角钢梁实验数据表

                              

                        表2  槽钢梁实验数据表

（1）  角钢应力计算：

    

（2） 槽钢应力计算：

     六 实验结论

由实验可知，在相同受压条件下，即荷载的位置与大小均相同的情况下，在梁上相同的位置，100N的作用力可使角钢梁产生5.9MPA的最大应力，可使槽钢梁产生2.98MPA的最大应力。故受弯构件大都使用槽钢，而角钢大多用于桁架结构。

 

第二篇：角钢槽钢实验报告

           角钢、槽钢弯曲时应力的比较

一 实验目的：

    （1）用应变花法测定平面应力状态下的主应力

    （2）熟悉电子万能试验机的使用方法

    （3）通过比较相同受力条件下其最大应力了解其性能

二 实验设备：

    （1）角钢、槽钢

（2）电子万能试验机

    （3）静态应变测试仪

三 理论分析：

1.理论公式 ，应变由实验测出。

主应力计算公式  

2施加荷载大小的确定

     我们最初预定角钢的加载方案是荷载为1KN~2kN，分十级加载，为了检验我们所施加的荷载是否超过了试件的临界荷载，我们所用的钢材均为q235钢，故临界应力为235Mpa.我们将试件看成一个具有相同截面积的长方体，上面施加了相同的荷载，如图1，这样我们就可以算出荷载在危险截面处产生的最大应力。

                        图1

 远小于235Mpa。故加载方案可行。

3变量控制

     由于实验室没有截面积相同的槽钢与角钢，为了实验具有可比性，我们按照使其单位面积所受力相同的原则进行加载

 即 得出槽钢的施加荷载为1.37Mpa~2.75Mpa.

四 实验步骤：

     1角钢

         图5为角钢梁加载示意图，其中M点为布片位置，其距固定端10cm，P为载荷，图6为角钢梁两侧面的布片图示。其中上图为A面在M处所贴的3个等距应变片，下图为B面在M处所贴的一个应变花。应变花贴在角钢梁中性层处。

                图2    角钢梁加载示意图

               图3   角钢梁贴片示意图

2 槽钢

   图8为槽钢梁加载示意图，其中M点为布片位置，其距固定端10cm，P为载荷。图9为槽钢梁上、下两表面及侧面的布片示意图。其中上、下表面各贴了一个应变片;于槽钢侧面中线处贴了一个应变花。

                        图5  槽钢梁加载示意图

                  图6  槽钢梁贴片示意图

（1）  用砂纸将布片位置打磨光滑，用酒精清洗。按上图粘贴应变片及连接片，焊接导线。

（2）  安装并固定好钢材，将各应变片导线静态电阻应变仪，按半桥电路连接，调平衡，检查应变片。

（3）  使用电子万能试验机   打开软件，按已定的荷载分十级加载

（4）  将实验数据记录在表格中

五 实验数据的处理与计算

                       

                      表1  角钢梁实验数据表

                             

                        表2  槽钢梁实验数据表

（1）  角钢应力计算：

    

（2） 槽钢应力计算：

     六 实验结论

由实验可知，在相同受压条件下，即荷载的位置与大小均相同的情况下，在梁上相同的位置，100N的作用力可使角钢梁产生5.9MPA的最大应力，可使槽钢梁产生2.98MPA的最大应力。故受弯构件大都使用槽钢，而角钢大多用于桁架结构。

七 实验不足及改进方法

    本实验由于采用了平面弯曲，故没有考虑角钢在何处施加荷载最有利，从而对实验可比性产生了一些影响。改进方法是可以通过查找资料来找到最有利荷载位置。