可移动载荷弯曲梁实验设计与理论研究

发布时间：2021-11-23 04:26

　　为适应工程教育认证体系建设和材料力学创新实验改革,将现有受固定载荷作用的纯弯曲梁实验设备拓展为两处受移动载荷作用的横向力四点弯曲梁实验设备,则可在一台设备上同时进行纯弯曲和横力弯曲实验,且可任意改变载荷加载位置。推导出了任意载荷位置下弯曲梁的弹性力学解析解,并通过ABAQUS数值模拟和实验对理论解进行了验证,实验结果、数值模拟结果与理论解析解结果吻合良好。该实验设计丰富了传统纯弯曲梁的实验形式,在加深学生对理论知识理解的同时,可进一步提高学生的自主设计和改造实验的能力。 

【文章来源】：山东理工大学学报(自然科学版). 2020,34(01)

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【部分图文】：

测量设备示意图

图1 测量设备示意图假设梁的长度为l,截面高度为h,宽度为k,加载的载荷为P。横力四点弯曲梁的物理模型如图2所示。依据正应力边界条件,切应力在y=±h/2时大小为零,故设应力函数为φ=xf1(y)+f2[14],将其带入相容方程?4φ=0,得到待定函数

载荷加载处的切应力如图3所示,其各处的受力关系为[8]{ ∫ -h 2 h 2 ( σ x1 ) x=0 dy=0 ∫ -h 2 h 2 ( σ x1 ) x=0 ydy=0(x=0) ( σ x1 ) x=1 = ( σ x2 ) x=a ∫ -h 2 h 2 ( τ xy1 )dy- ∫ -h 2 h 2 ( τ xy2 )dy= Ρ 2 (x=a) ( σ x2 ) x=l-b = ( σ x3 ) x=l-b ∫ -h 2 h 2 ( τ xy2 )dy- ∫ -h 2 h 2 ( τ xy3 )dy= Ρ 2 (x=l-b) ∫ -h 2 h 2 ( σ x3 ) x=l-b dy=0 ∫ -h 2 h 2 ( σ x3 ) x=l-b ydy=0(x=0) ?????? ??? (4)


本文编号：3513125