《材料力學(xué)》實(shí)驗(yàn)

《材料力學(xué)》實(shí)驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)一、拉伸試驗(yàn)二、壓縮試驗(yàn)三、剪切試驗(yàn)四、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)應(yīng)力分析實(shí)驗(yàn)電測(cè)法基本原理五、矩形截面梁的純彎曲六、薄壁圓筒的彎扭組合變形一、試驗(yàn)?zāi)康?．測(cè)定低碳鋼拉伸彈性模量E；2．測(cè)定低碳鋼拉伸力學(xué)性能(ss、sb、d、y)；3．測(cè)定灰鑄鐵抗拉強(qiáng)度sb。二、試驗(yàn)儀器1．萬能材料試驗(yàn)機(jī)；2．引伸儀；3．游標(biāo)卡尺。拉伸試驗(yàn)標(biāo)點(diǎn)

l0標(biāo)距d0三、試樣1．材料類型

低碳鋼：

灰鑄鐵：2．標(biāo)準(zhǔn)試樣：塑性材料的典型代表脆性材料的典型代表標(biāo)距：等截面測(cè)試部分長(zhǎng)度尺寸符合國標(biāo)的試樣試驗(yàn)機(jī)讀數(shù)表盤主動(dòng)指針：反映載荷瞬時(shí)大??；被動(dòng)指針：反映最大載荷；拉伸試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)1)圓形截面2)矩形截面l0=10d0l0=5d0l0tb或四、試驗(yàn)原理1．低碳鋼拉伸彈性模量EOFDlDF

l

F

Dl等量逐級(jí)加載法：DFd(Dl)1d(Dl)2拉伸試驗(yàn)2．測(cè)定低碳鋼拉伸機(jī)械性能(ss、sb、d、y)O

FDlFeFpFsFb線彈性階段屈服階段強(qiáng)化階段頸縮階段屈服點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度：冷作硬化伸長(zhǎng)率：斷面收縮率：拉伸試驗(yàn)低碳鋼拉伸試驗(yàn)現(xiàn)象：低碳鋼拉伸試驗(yàn)動(dòng)畫：屈服：頸縮：斷裂：tmax引起拉伸試驗(yàn)3．測(cè)定灰鑄鐵抗拉強(qiáng)度

sbOFDl抗拉強(qiáng)度：Fb灰鑄鐵拉伸試驗(yàn)動(dòng)畫：拉伸試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?．測(cè)定低碳鋼壓縮屈服點(diǎn)ssc；2．測(cè)定灰鑄鐵抗壓強(qiáng)度sbc。二、試驗(yàn)儀器

萬能材料試驗(yàn)機(jī)。三、試樣標(biāo)準(zhǔn)試樣：d0h0粗短圓柱體：h0=1~3d0壓縮試驗(yàn)四、試驗(yàn)原理1．測(cè)定低碳鋼壓縮屈服點(diǎn)sscO

FDlFsc壓縮屈服點(diǎn)：拉伸試驗(yàn)壓縮試驗(yàn)低碳鋼壓縮試驗(yàn)現(xiàn)象：低碳鋼壓縮變扁，不會(huì)斷裂，由于兩端摩擦力影響，形成“腰鼓形”。壓縮試驗(yàn)2．測(cè)定灰鑄鐵抗壓強(qiáng)度sbcOFDl強(qiáng)度極限：拉伸試驗(yàn)Fbc灰鑄鐵壓縮試驗(yàn)現(xiàn)象：tmax引起壓縮試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?．測(cè)定低碳鋼名義抗切強(qiáng)度tb；2．測(cè)定灰鑄鐵名義抗切強(qiáng)度tb。二、試驗(yàn)儀器1．萬能材料試驗(yàn)機(jī)；三、試樣試樣：剪切試驗(yàn)2．剪切器。四、試驗(yàn)原理名義抗切強(qiáng)度：雙剪：試件有兩個(gè)剪切面Fb剪切試驗(yàn)低碳鋼剪切試驗(yàn)現(xiàn)象：灰鑄鐵剪切試驗(yàn)現(xiàn)象：剪切、擠壓、彎曲引起彎曲拉應(yīng)力引起剪切試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?．測(cè)定低碳鋼切變模量G；2．測(cè)定低碳鋼屈服切應(yīng)力ts、抗切強(qiáng)度tb；3．測(cè)定灰鑄鐵抗切強(qiáng)度tb；二、試驗(yàn)儀器1．扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)；2．扭角儀。4．分析比較低碳鋼和灰鑄鐵兩種材料的破壞情況。扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)三、試樣1．測(cè)低碳鋼G采用自制試樣：dl2．測(cè)低碳鋼ts、tb、灰鑄鐵tb采用標(biāo)準(zhǔn)試樣：d0扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)四、試驗(yàn)原理1．低碳鋼切變模量GOTjdbalFFDd等量逐級(jí)加載法：扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)2．測(cè)定低碳鋼屈服切應(yīng)力ts、抗切強(qiáng)度tbO

TjTbTsT<TsrdrT=Ts屈服切應(yīng)力：抗切強(qiáng)度：T=Tbtststbtb扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)低碳控鋼扭處轉(zhuǎn)試恨驗(yàn)現(xiàn)佛象：低碳父鋼扭肺轉(zhuǎn)試犬驗(yàn)動(dòng)尺畫：屈服注：tma但x引起斷裂擱：扭療轉(zhuǎn)磨試袍驗(yàn)3．測(cè)定劉灰鑄帆鐵抗碗切強(qiáng)貌度tb抗切脊強(qiáng)度在：O

TjTb灰鑄微鐵扭活轉(zhuǎn)試危驗(yàn)現(xiàn)啟象：斷裂辦：灰鑄范鐵扭模轉(zhuǎn)試懂驗(yàn)動(dòng)你畫：拉應(yīng)繭力引起扭坊轉(zhuǎn)腎試天驗(yàn)一、允電阻虹應(yīng)變逝片引出線電阻絲(絲柵)基底由試持驗(yàn)發(fā)帶現(xiàn)：l應(yīng)變片F(xiàn)Fl+DlK——電阻攤應(yīng)變菠片的靈敏舊度系京數(shù)應(yīng)變錘片：將血力學(xué)蠟量(應(yīng)變)轉(zhuǎn)換默為電量(電阻)的傳墨感器電阻畜應(yīng)變奧片種耐類：絲式(繞線交式)、箔映式、駛半導(dǎo)鉛體式電測(cè)江法基著本原爬理二、壩電阻慰應(yīng)變階儀應(yīng)變虎測(cè)量冒原理：利用棵電橋寸平衡殿測(cè)量仇電阻倡改變既，從而斯進(jìn)一顛步得辟到應(yīng)嫩變。BADCER1R2R3R4電橋搏平衡(UBD=0)：若R1~R4為四疼個(gè)阻值浩相同應(yīng)變補(bǔ)片，從受力罷后，BD間電面壓改雞變?yōu)橥耍弘姕y(cè)火法基畏本原種理兩種孟接法鍛中的買應(yīng)變私片型樓號(hào)、劑阻值犯盡可殺能相算同或碼接近悼，固漁定電啦阻與茅應(yīng)變儀片阻午值也德應(yīng)接健近。1．電橋族接法：由于伶溫度描對(duì)電婚阻值松變化粥影響考很大生，利飛用電宮橋特燙性，努可以缸采用咐適當(dāng)律的方派法消寸除這疑種影遵響。三、奪電橋桑接法肌及溫跳度補(bǔ)眾償2．溫度辜補(bǔ)償：全橋抽接法(四個(gè)喬電阻以均為燃應(yīng)變秘片)；半橋迷接法(R1、R2為應(yīng)嘆變片殊，R3、R4為固語定電敢阻)電測(cè)六法基間本原省理BADCER1R2R3R4工作片溫度補(bǔ)償片固定電阻相同議應(yīng)變夠片R1、R2，R1貼在就構(gòu)件賠受力隊(duì)處，R2貼在絲式附近殿不受部力處挖，環(huán)恰境溫晃度對(duì)R1、R2引起童的阻曾值變倒化相谷同，噸為DRT，則電測(cè)全法基騙本原思理FF1．單向衡應(yīng)力誦狀態(tài)四、秧幾種就常見簽應(yīng)力床狀態(tài)文下的辰布片表方式護(hù)及應(yīng)事力計(jì)答算軸向板拉壓飽、純遍彎曲娃、橫轟力彎猾曲上她下緣FFR1R2R1R2溫度努自補(bǔ)甩償，皮測(cè)量袋電壓郵得到冶有效旅放大帖：電測(cè)緞法基伍本原醒理2．已留知主紗應(yīng)力殃方向司的二熱向應(yīng)力地狀態(tài)扭轉(zhuǎn)例、橫餃力彎鋸曲的裳中性聰軸、孕均勻鍛內(nèi)壓閃的薄徐壁圓宮筒R1R245o45o沿已祥知主培應(yīng)力天方向飛貼片故，采前用溫餓度自踢補(bǔ)償桶的半跟橋接謙法電測(cè)痛法基停本原鏟理3．不棉知主煎應(yīng)力鵝方向恭的二執(zhí)向應(yīng)力格狀態(tài)45o—3應(yīng)變營花：90o0o45o電測(cè)雪法基碗本原責(zé)理120o0o60o60o—3應(yīng)變?cè)敾ǎ弘姕y(cè)洋法基茅本原便理2．YJ并28鼠A—感P1途OR型靜掃態(tài)數(shù)字橡電阻腳應(yīng)變皮儀。一、端實(shí)驗(yàn)斯目的1．測(cè)定谷純彎表曲下法矩形搬截面矮梁橫政截面玩上正拐應(yīng)力貴的分布探規(guī)律縫，并球與理屑論值縫比較；2．熟悉般電測(cè)泥法基喇本原婦理和巷電阻戀應(yīng)變鞋儀的聲使用。二、極實(shí)驗(yàn)助儀器1．純彎寒曲試市驗(yàn)裝毅置；矩形鑄截面飲梁的扭純彎拍曲三、瞇試驗(yàn)戲原理1．結(jié)素構(gòu)示跟意圖益及理暗論值辟計(jì)算hbFF/2F/2aa+-FQF/2F/2MFa/2+mmm—m截面妻：——純彎由曲zy矩形圓截面源梁的守純彎屬曲2．布譜片示扶意圖抖及試液驗(yàn)值00111'1'222'2'溫度補(bǔ)償片DF3．等量姐逐級(jí)遼加載療法：矩形敗截面閃梁的貴純彎冷曲一、默試驗(yàn)瞇目的1．用電齊測(cè)法丙測(cè)定秒平面廢應(yīng)力允狀態(tài)仁下一痕點(diǎn)主嚼應(yīng)力收的大小鎮(zhèn)及方事向；2．測(cè)定集薄壁云圓管違在彎吧扭組陽合變俘形作攪用下燙，分蓋別由彎誦矩、還剪力湖和扭惕矩所倡引起沉的應(yīng)息力。二、紫試驗(yàn)繭儀器1．彎扭宣組合攻試驗(yàn)箏裝置；2．YJ否28增A—詠P1武OR型靜角態(tài)數(shù)字砌電阻枕應(yīng)變功儀。薄壁術(shù)圓筒歉的彎易扭組伐合變萄形三、維試驗(yàn)休原理1．結(jié)嫌構(gòu)示方意圖alFIII-I截面dDI-I截面內(nèi)力鍵：薄壁控圓筒襲的彎屢扭組寫合變買形2．布艘片示霉意圖ABCDA、著B、威C、收D四點(diǎn)術(shù)各貼-45o、0o、45o應(yīng)變掛花DR12R11R10CR9R8R7BR6R5R4AR3R2R1約定藍(lán)線應(yīng)焦變片惹為-45o，白線為0o，綠線為45o薄壁術(shù)圓筒糕的彎牽扭組資合變已形主應(yīng)弦力大蘆?。褐鲬?yīng)追力方懷向：a是主跳應(yīng)力居與圓義管軸倘線的山夾角3．等量著逐級(jí)末加載掀法4．指鞭定點(diǎn)(B、D)的主稍應(yīng)力仗大小譜及方控向共用祖溫度弱補(bǔ)償貫片的故半橋念接法文，一委個(gè)載刑荷水捐平下衡分別悔測(cè)B、D兩點(diǎn)6個(gè)應(yīng)省變片象的應(yīng)災(zāi)變值1)實(shí)驗(yàn)早值：薄壁奶圓筒墓的彎較扭組脂合變廈形2)理論鄰值(以B點(diǎn)為仇例)：Bsstt內(nèi)力應(yīng)力按平秀面應(yīng)疏力狀迫態(tài)分獎(jiǎng)析得壘到：s1、s2、s3、a0分別斯與試臺(tái)驗(yàn)值雄比較薄壁際圓筒朝的彎童扭組沃合變石形5．彎霸矩、睬扭矩堤及剪續(xù)力各尺自引患起應(yīng)淋力的界測(cè)量1)由于婦電橋眠特性醬均可鋪以自積補(bǔ)償灶，不扮需要糕溫度赤補(bǔ)償按片2)彎矩M對(duì)應(yīng)羽的正買應(yīng)力錦測(cè)量BADCR5R11取圓謀筒上豬下(B、D)兩點(diǎn)巨0o應(yīng)變暈片接綱成半錯(cuò)橋線弟路薄壁辦圓筒啦的彎漂扭組修合變粗形3)扭矩T對(duì)應(yīng)樣的切土應(yīng)變及測(cè)量取圓多筒前億后(A、C)兩點(diǎn)-45o、45o四個(gè)網(wǎng)應(yīng)變閑片接襲成全嘗橋線熔路BADCR3R1R7R9R3R1AR7R9CFQTAC薄壁貓圓筒祥的彎和扭組盛合變闖形由胡鉛克定屆律得薄壁木圓筒懲的彎亭扭組輪合變喊形4)剪力FQ對(duì)應(yīng)核的切仗應(yīng)變擦的測(cè)逃量仍取A、C兩點(diǎn)-45o、45o四個(gè)赴應(yīng)變舌片接撓成全宗橋線遭路，熔與3)不同辯在于R9、