开口薄壁梁弯心测定实验详解

9.1 实验目的

（1）测定弯曲中心位置。

（2）测定载荷作用于不同位置时，腹板中点的弯曲切应力。

（3）测定载荷作用于不同位置时，腹板中点的扭转切应力。

图9.1 开口薄壁梁实验装置

图9.2 横截面示意图

9.2 实验设备和仪器

（1）开口薄壁梁实验装置，试件为一悬臂开口薄壁梁。

（2）静态数字电阻应变仪。

9.3 实验原理

若杆件有纵向对称平面，且横向力作用于对称平面，则杆件只可能在纵向对称平面内发生弯曲，不会有扭转变形。若横向力作用面不是纵向对称平面，即使是形心主惯性平面，杆件除弯曲变形外，还将发生扭转变形。只有当横向力通过截面某一特定点时，杆件只有弯曲变形没有扭转变形。横截面内的这一特定点称为弯曲中心，简称弯心。

弯心的位置可由式确定。(www.xing528.com)

开口薄壁梁上已粘贴的应变计，离梁的固定端170mm，在内、外侧中性轴位置分别粘贴与梁轴线成±45°的应变计。根据材料力学有关弯曲中心的内容和应变电测原理，自行设计实验方案，根据实验方案确定连接桥路和加载方式等，测量出弯曲中心的位置、腹板中点的弯曲切应力和扭转切应力，并与理论值相比较。

9.4 实验报告

实验报告的主要内容包括：

（1）用材料力学知识计算开口薄壁梁的弯曲中心。

（2）设计实验方案。

（3应变计）设计实验原始数据表格并完成记录。

（4）实验数据分析过程和结论。

9.5 思考题

（1）确定开口薄壁弯曲中心有何意义？

（2）开口薄壁结构如何进行强度校核，如何确定危险截面和危险点？采用实验方法能否测出危险点的主应力？

（3）在该实验装置测定弯曲中心，还有哪些方案？