拱形梁三点加载力大小的测量分析实验
一、 实验目的
通过对拱形梁在上方加载的作用下的电测实验，学习复杂受力结构内力应力及变形等力学量的基本测试方法，测定拱形梁各表面所受的应力。
二、 实验仪器设备和工具
1.材料力学组合实验台拱形梁实验装置与部件 2.动静态电阻应变综合测试仪（XH-5699） 3.游标卡尺、钢板尺 4.拱形梁
5.XH5699动静应变测试分析系统
三、实验原理：
(1) 拱形受压时会把这个力传给相邻的部分抵住拱足散发的力就
可以承受更大的压力。所以拱形所能承受的力量更重。两个半球形可以组合成一个球形，球形也可以看成是若干个拱形的组合，球形各个方向上都是拱形的组合。球形的任何一个地方受力，力都可以向四周均匀地分散开来，这和拱形受压力的特点相同， (2) 拱形梁由于曲率及连续变化的斜率所引起的附加变形和内力，必须使用与直线构件不同的位移-应变关系。拱形梁分析使用曲线坐标系，内力输出以曲线坐标为标记。曲线构件坐标系延顺时针方向为构件的局部-x轴正方向，从弧线圆心指向圆外方向为构件的局部-y方向的正方向，局部-z方向遵循右手法则。以悬臂弧梁
为例：其理论解为剪力Vz = -P, 弯矩My = PRcosθ, 扭矩Tx = PR(1-sinθ)，R是曲梁半径，θ是距离始点的角度。另外，圆拱梁求解必须注意的是圆拱梁在集中压力载荷作用下会发生失稳现象。 当圆心角较小时,失稳将为跳跃形式的, 即极值分叉。当圆心角较大时失稳将为简单分叉。
(3) 本实验应变片采用电阻应变计，其工作原理是根据应变计是电阻丝的阻值得变化来测量应变，电压和应变间的关系： U=E/4（ε1-ε2+ε3-ε4） 采用的是半桥接法。
四、实验内容
拱形梁是工程实际中常见的结构形式，如桥梁等。其内力和应力往往比较复杂，难以理论上得到准确答案。实测是一种行之有效的方法。将试件安装在实验台架上具体贴片见下图安装方法。
五、具体实验步骤：
（1）按上图安装实验装置
（2）将在梁上三点分别编为1点、2点和3点
（3）将1到14号应变片1/4桥连接到一到三号应变仪，一到三号加载点上的应变片以半桥连到三号应变仪上
（4）将一到三号应变仪用路由器连接到电脑上 （5）打开XH5699分析系统
（6）分别进行单点加载、两点加载和三点加载并记录相关数据 （7）记录数据如表。
六、记录数据表 七、数据处理并分析
把原先的无铰拱在中间切开，在切口处沿竖向对称轴安上两根
刚性无穷大的杆件（成为刚臂）再在端部把两个刚臂重新刚性的连接起来。在任意载荷作用下底部两点O和O1没有没有任何相对位移（包括相对移动和相对转动）而刚臂又是绝对刚性的，不产生任何变形，因此上边两点C和C1之间也没有任何相对位移因此二者之间等效可以相互取代。
八、经验和误差
加载弧的曲率和拱的曲率不一致，且加载轴不垂直，导致单点加载不是严格法向产生的切应力会出现打滑。
结构不合理导致的两点不对称加载或三点加载为保持力一直是相同的则需要人为为两边加载，此时精确度不高
