公共材料力学实验指导书07[1]1118.doc

公共材料力学实验指导书0711118 材料力学实验指导书力学教研室编沈阳大学理学院-2-内容提要本书为材料力学理论教学的配套教材材料力学基本实验指导书。 书中主要介绍了低碳钢和铸铁材料的拉伸、压缩和扭转实验，以及合金钢梁的弯曲正应力电测实验，包括实验目的、实验设备、实验原理，实验方法与步骤以及思考题等内容。 书中还介绍了有关仪器和设备的使用。 前-3-言材料力学实验是材料力学课程的重要组成部分。 材料力学中的一些理论和公式是建立在实验、观察、推理、假设的基础上，它们的正确性还必须由实验来验证。 学生通过做实验，用理论来解释、分析实验结果，又以实验结果来证明理论，互相印证，以达到巩固理论知识和学会实验方法的双重目的。 本书是根据沈阳大学理学院开设的材料力学实验内容和实验仪器设备情况而编写的，由低碳钢和铸铁材料的拉伸、压缩、扭转实验，合金钢梁的纯弯曲正应力电测实验，以及相关仪器和设备的介绍组成。 编写时主要参考了刘鸿文、吕荣坤的材料力学实验、曹以柏、徐温玉的材料力学测试原理及实验，王绍铭等的材料力学实验指导，以及其他院校的有关实验教学资料。 由于水平和时间有限，本书难免有不足和错误，望广大读者给以批评指正。 -4-目录实验一低碳钢和铸铁的拉伸实验5实验二低碳钢和铸铁的压缩实验10实验三低碳钢和铸铁的扭转实验14实验四纯弯曲实验18附录A液压式万能试验机22附录B扭转试验机25附录C电测法与电阻应变仪28附录D纯弯曲梁实验设备简介31-5-6-课程编号课程类别适用层次适用专业土木工程等各专业课程总学时适用学期实验学时8学时开设实验项目数4撰写人彭扬审核人孟凡兴教学院长王国全实验一低碳钢和铸铁的拉伸实验 一、实验目的 （1）测定低碳钢在拉伸过程中的几个力学性能指标屈服极限s、强度极限b、延伸率和断面收缩率。 （2）测定铸铁的强度极限b。 （3）观察低碳钢拉伸过程中的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。 （4）熟悉所用设备及其操作方法。 二、实验设备 （1）WE-30型液压式万能试验机。 （2）游标卡尺。 （3）冲子。 （4）锤子。 三、实验原理及方法（一）低碳钢拉伸实验1试件由于试件的形状和尺寸对实验结果有一定的影响，为便于互相比较，应按统一规定加工成标准试件。 按国家有关标准的规定，拉伸试件分为比例试件和非比例试件两种。 在试件中部，用来测量试件伸长的长度，称为原始标距（简称标距）。 比例试件的标距l0与原始横截面面积A0的关系规定为A lk00?（1.1）式中系数k的取值为5.65时为短试件，取11.3时为长试件。 对直径为d0的圆截面试件，短试件和长试件的标距l0分别为5d0和10d0。 非比例试件的l0和A0不受上述关系限制。 本实验采用圆截面的长试件，即l0=10d0。 如图1.1。 -7-2拉伸的整个过程图1.2表示低碳钢拉伸Pl（力变形）曲线。 整个过程主要包括弹性阶段（OA），屈服阶段（BC），强化阶段（CD），局部变形阶段（DE）。 在屈服阶段，由于金属的晶面间产生滑移，所以在抛光的试件表面可观察到与轴线成?45角的滑移线。 3屈服极限s?持续加载使材料达到屈服阶段，进入屈服阶段时，载荷常有上下波动，其中较大的载荷称上屈服点，较小的称下屈服点。 一般用第一个波峰的下屈服点表示材料的屈服载荷sP,它所对应的应力即为屈服极限s?。 0AP ss?（1.2）4强度极限b?屈服阶段过后，材料进入强化阶段，试件又恢复了承载能力。 载荷达到最大值bP时,试件某一局部的截面明显缩小，出现“颈缩”现象。 这时示力盘的从动针停留在bP位置，主动针迅速倒退，表明荷载迅速下降，试件即将被拉断。 这时从动针所示的载荷即为破坏载荷bP，所对应的应力叫强度极限b?。 0AP bb?（1.3）5断后塑性指标延伸率%100001?ll l?（1.4）图1.1图1.2式中-8-0l试件原始标距，为100，1l试件拉断后标距长度。 为了测定低碳钢的断面收缩率，试件拉断后，在断口处两端沿互相垂直的方向各测一次直径，取平均值1d计算断口处横截面面积，再按下式计算面积收缩率截面收缩率%100010?AA A?（1.5）式中A0试件原始横截面面积A1试件拉断后断口处最小面积（二）铸铁拉伸实验灰铸铁试件的形状和尺寸同低碳钢一样。 图1.3表示铸铁的拉伸过程，在经过很小的塑性变形后呈脆性断裂。 抗拉强度为0AP bb?（1.6）它远小于低碳钢的强度极限。 横截面面积也几乎没有变化。 四、实验步骤 （1）试验机准备。 根据估算的最大载荷，选择合适的示力度盘（量程）和相应的摆锤，并按相应的操作规程进行操作。 （2）画标距并测量试件的直径。 （3）安装试件，准备开机。 （4）加载。 加载应保持匀速、缓慢。 测出屈服载荷P s后，可稍加实验速率，最后直到将试件拉断，记录最大载荷P b。 对铸铁试件，应缓慢匀速加载，直至试件被拉断，记录最大载荷P b。 （5）取下试件，将试验机恢复原状。 观察试件并测量有关数据。 五、预习要求 （1）阅读本实验讲义及“试验机介绍”（见附录A） （2）阅读教材中材料力学性能的有关部分。 （3）写预习报告（要求实验目的、实验设备、实验原理、实验步骤以及记录表格）。 图1.3附实验报告格式-9-实验报告一低碳钢和铸铁的拉伸实验班级姓名学号同组者姓名实验日期 一、实验目的 二、实验设备 三、数据记录和处理低碳钢试件试验前试验后试件尺寸标距l0=直径d0=截面面积A0=标距?1L直径?1d截面面积?1A试件简图屈服荷载?sP屈服极限AP ss?最大荷载?bP强度极限AP bb?延伸率?%100001ll l?截面收缩率?%100010AA A?评定教师签字批阅日期-10-铸铁试件试验前试验后试件尺寸直径d0=截面面积A0=试件简图最大荷载?bP强度极限0AP bb?拉伸曲线（图上注明sP，bP） 四、思考题由实验现象和结果比较低碳钢和铸铁的力学性能有何不同？低碳钢l OP铸铁Ol P实验二低碳钢和铸铁的压缩实验-11- 一、实验目的 （1）比较低碳钢和铸铁压缩变形和破坏现象。 （2）测定低碳钢的屈服极限s和铸铁的强度极限b。 （3）比较铸铁在拉伸和压缩两种受力形式下的力学性能，分析其破坏原因。 （4）熟悉万能实验机的使用方法。 二、实验仪器和设备 （1）WE-30型液压式万能试验机。 （2）游标卡尺。 三、实验原理及方法压缩实验是研究材料性能常用的实验方法。 对铸铁、铸造合金、建筑材料等脆性材料尤为合适。 通过压缩实验观察材料的变形过程、破坏形式，并与拉伸实验进行比较，可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响，从而对材料的机械性能有比较全面的认识。 压缩试验在压力试验机上进行。 当试件受压时，其上下两端面与试验机支撑之间产生很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受到阻碍，故压缩后试件呈鼓形。 摩擦力的存在会影响试件的抗压能力甚至破坏形式。 为了尽量减少摩擦力的影响，实验时试件两端必须保证平行，并与轴线垂直，使试件受轴向压力。 另外。 端面加工应有较高的光洁度。 1试件根据国家有关标准，低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形试件。 低碳钢压缩试件的高度和直径的比例为32，铸铁压缩试件的高度和直径的比例为21。 试件均为圆柱体。 2低碳钢压缩实验低碳钢压缩时也会发生屈服，但并不象拉伸那样有明显的屈服阶段。 因此，在测定P s时要特别注意观察。 在缓慢均匀加载下，测力指针等速转动，当材料发生屈服时，测力指针转动将减慢，甚至倒退。 这时对应的载荷即为屈服载荷P s。 屈服之后加载到试件产生明显变形即停止加载。 这是因为低碳钢受压时变形较大而不破裂，因此愈压愈扁。 铸铁图2.1横截面增大时，其实际应力不随外载荷增加而增加，故不可能得到最大载荷-12-P b,因此也得不到强度极限b?，所以在实验中是以变形来控制加载的。 图2.2为低碳钢曲线图。 低碳钢的屈服极限s?0AP ss?（2.1）其中xx1d A?，0d为试件实验前最小直径。 3铸铁压缩实验铸铁试件压缩时，在达到最大载荷P b前出现较明显的变形然后破裂，此时试验机测力指针迅速倒退，从动针读取最大载荷P b值，铸铁试件最后略呈故形，断裂面与试件轴线大约呈450。 图2.3为铸铁曲线图。 铸铁的强度极限b?0AP bb?（2.2）其中xx1d A?，0d为试件实验前最小直径。 图2.2图2.3 四、实验步骤-13- （1）试验机准备。 根据估算的最大载荷，选择合适的示力度盘（量程）和相应的摆锤，并按相应的操作规程进行操作。 （2）测量试件的直径。 测量试件两端及中部三处的截面直径，取三处中最小一处的平均直径计算横截面面积。 （3）将试件放在试验机活动台球形支撑板中心处。 （4）开动试验机，使活动台上升，对试件进行缓慢均匀加载。 对于低碳钢，要及时记录其屈服载荷，超过屈服载荷后，继续加载，将试件压成鼓形即可停止加载。 铸铁试件加压至试件破坏为止，记录最大载荷。 （5）取出试件，将试验机恢复原状。 观察试件。 五、注意事项 （1）加载要均匀缓慢，特别是当试件即将开始受力时，要注意控制好速度，否则易发生实验失败甚至损坏机器。 （2）铸铁压缩时，不要靠近试件观看，以免试件破坏时有碎屑飞出伤眼。 试件破坏后，应及时卸载，以免压碎。 六、预习要求 （1）阅读本实验讲义及材力有关的内容，阅读试验机介绍。 （见附录一） （2）明确本实验的目的、实验设备、实验步骤及注意事项，写预习报告并准备好记录表格。 附实验报告格式-14-实验报告二低碳钢和铸铁的压缩实验班级姓名学号同组者姓名实验日期 一、实验目的 二、实验设备 三、数据记录和处理材料直径d0（mm）截面积A0（mm2）sP（kN）bP（kN）s?（MPa）b?（MPa）低碳钢铸铁 四、思考题 （1）通过拉伸与压缩实验，比较低碳钢的屈服极限在拉伸和压缩时的差别？ （2）通过拉伸与压缩实验，比较铸铁的强度极限在拉伸和压缩时的差别？ （3）根据铸铁试件的压缩破坏形式分析其破坏原因，并与拉伸作比较？评定教师签字批阅日期实验三-15-低碳钢和铸铁的扭转实验 一、实验目的 （1）观察和比较低碳钢和铸铁的受扭过程及其破坏现象。 （2）测定低碳钢的扭转屈服极限s?和扭转强度极限b?。 （3）测定铸铁的扭转强度极限b?。 二、实验设备 （1）NJ100B扭转试验机 （2）游标卡尺 三、实验原理及方法扭转试件为圆截面，两端部铣成六方形以便夹持。 当把扭转试件装在扭力机上进行实验时，机器能自动绘出扭曲图如图3.1所示。 图3.1（a）为低碳钢?T曲线图，图3.1（b）为铸铁?T曲线图。 低碳钢在开始的扭转阶段，T和?成线性关系，其横截面上的剪应力按线性分布。 扭转图直线部分A端所对应的扭矩为T p，这时横截面上扭转剪应力等于比例极限p?。 扭矩超过p?后，试件横截面上的剪应力分布发生变化，在靠近边缘处，材料由于屈服而形成塑性区，同时扭转图变成曲线，此后随着变形的增加，试件的塑性区也不断向内扩展，扭转图到达B点时趋于平坦，此时塑性区占据了几乎全部截面。 根据B点的扭矩sT,可以近似地算出扭转屈服极限s?tssWT?43?（3.1）式中163dW t?，d为圆截面直径。 而后，试件继续变形，材料进一步强化，扭转曲线缓慢上升，直到C点时试件沿横截面被扭断。 根据C点的扭矩可以近似地算出扭转强度极限b?tbbWT?43?（3.2）铸铁的扭转曲线近似一根直线，如图3.1（b）所示，所以可以按线弹性应力公式算出扭转强度极限b?。 tbbWT?（3.3）-16-（a）（b）试件受扭，材料处于纯剪切应力状态，横截面和纵截面受剪应力作用，在与杆轴线成?45角的面上，分别受到主应力?1，?3的作用，低碳钢的抗剪能力比抗拉能力弱，故从横截面剪断；而铸铁的抗拉能力较抗剪能力弱，故沿与轴线成45方向被拉断，断口呈螺旋面。 如图3.2所示。 四、实验步骤 （1）测量试件直径。 在试件表面沿轴线方向划一条母线，以便观察试件表面的变形情况。 （2）选择测力盘并相应调整度盘，调整机器的零点与机器的转速。 （3）安装试样，调整自动绘图装置。 （4）开动马达，加载，注意观察试样的变形情况，并记下sT和bT。 低碳钢试样加载到sT以后可改为快速。 （5）试样扭断后，立即关闭马达，取下断裂的试样（试件），绘制断口破坏草图。 五、注意事项 （1）要搞清扭转试验机的传动机构和操作机构。 （2）在开动马达以前，一定要检查机器各部分是否正常，以便确保安全运转。 六、预习要求 （1）阅读材料力学书中有关圆轴扭转部分及附录B扭转试验机。 图3.1图3.2（-17-2）本实验要求观察分析哪些现象？ （3）写预习报告。 附实验报告格式-18-实验报告三低碳钢和铸铁的扭转实验班级姓名学号同组者姓名实验日期 一、实验目的 二、实验设备 三、数据记录和处理试件材料试件直径d（mm）扭转截面系数w t（mm3）屈服时扭矩T(N?m)屈服极限s?（MPa）最大扭矩T(N?m)强度极限b?（MPa）低碳钢铸铁 四、思考题 （1）试描述你在实验过程中所观察的两种材料受扭时的扭转图及变形破坏特征。 （2）铸铁受扭时，为什么沿?45螺旋面破坏？而低碳钢受扭则沿横截面扭断？评定教师签字批阅日期实验四-19-纯弯曲实验 一、实验目的 （1）测量纯弯曲时梁上正应力分布规律，验证弯曲正应力理论的正确性。 （2）测量纯弯曲梁材料的泊松比?。 （3）学习使用应变力综合测试仪，初步掌握电测法原理。 二、实验设备 （1）A BWQ1?型纯弯曲梁。 （2）CML型应变力综合测试仪。 （3）游标卡尺及钢尺等量具。 三、实验原理和方法直梁受纯弯曲时横截面上的正应力公式为zIy M?或者zIMy?式中M为作用在横截面的弯矩，I z为梁的横截面对中性轴Z的惯性矩，y为中性轴到欲求应力点的距离。 本实验采用碳钢制成的矩形截面梁，（应变片已经贴好）弹性模量GPa E210?泊松比28.0?实验装置如图4.1所示。 在梁跨度中点沿梁的高度h分别贴电阻应变片，均匀分布共贴八片，贴片位置如图4.1所示，图4.18号片垂直于l号片。 其导线连接方法，按从上至下顺序8号片接灰色线，1号片接棕色线，3号片接橙红色线，4号片黄接色线，5号片接绿色线，6号片接蓝色线，7号片接紫色线，2号片接红色线，如有颜色不同以实物为准。 1号片和2号片分别位于梁的正上方和正下方，3号片、4号片和5号片分别距项部5mm，10mm，20mm。 6号片和7号片分别距底端10mm,5mm。 8号片垂直于l号片位于梁的上部。 由电阻应变仪所测到的 1、 3、4号片的应变成线性关系。 -20-当梁在载荷作用下发生弯曲变形时，工作片的电阻值将随着梁的变形而发生变化，通过电阻应变仪可以分别测量出各对应位置的应变值?。 当应力在比例极限内时，应用虎克定律?E?（?E）即可算出各点相应的正应力的实验值。 由前述公式zIy M?可算出各点正应力的理论值，将这些结果画在一张坐标纸上可得到正应力沿高度的分布规律。 在弹性范围内，纵向应变与横向应变存在下列关系?1由8号应变和1号应变可以求出泊松比u。 用加载装置加载，即先加一初载荷500N，先把测取点的电阻应变仪读数清零，然后再依次加载，同样测读每点的读数。 每点相邻两次读数差（相邻的大载荷应变读数减去小载荷的应变读数的平均值）即为相应载荷增量下此点的纵向应变值。 四、实验步骤A）实验准备仪器调试 （1）记录梁的横截面尺寸b、h、a； （2）按(14)桥接好线路应变片(工作片)接线柱B A，补偿片（温度补偿片）接在00D A将A BWQ1?型纯弯曲梁上的传感器的五芯插头连接到综合测试仪的测力插头上。 （3）打开电源。 将数字测力仪开关置开，预热20分钟，并检查该装置是否处于正常实验状态。 （4）设定应变片灵敏系数首先在键盘按下功能换挡键?SHIFT,释键后再按下“K(S)/测量”键，表头显示当前测点应变片K值。 在完成上述步骤后，设定新的应变片灵敏系数。 由数字键输入四位数2080把显示的2.000变为2.080，按“K(A)/巡检”键所有测点自动修正为2.080。 按“K(S)/测量”键返回测量界面状态。 在K值修正界面也可按增减来修正K值。 （5）传感器与测力仪配合使用的标定设置（力值设定）。 第一步设置传感器单位，按一下面板上的“标定”键，这时数字表左数第一位显示L,右侧四位数显示整数值，（面板上数字键14与单位指示灯t、KN、Kg、N、顺序对应）选择按数字键4，单位选择为N(牛)。 按“确定”键，(这时L字母清除)传感器单位设置完成。 第二步设置传感器最大量程，可以直接按数字键 5、 0、 0、0，然后按“确定”键。 这时我们设置的传感器最大量程为N5000。 第三步设置传感器的灵敏度，（每个力传感器灵敏系数不同，同学们所用传感器的灵敏度贴在纯弯曲梁机架上，一定先读取这个数据。 ）按一下面板上的“标定”键，这时数字表上显示带小数点的四位数，这时输入传感器的灵敏度，例如V mV988.1,直接按数字键-21- 1、 9、 8、8即可（一定输全四个数字）。 按“确定”键；最后按“返回”键，可以进入测量状态，全部标定设置工作完成。 按“K(S)/测量”键返回测量界面状态。 按“SHIFT”+“总清/清零”（先按“SHIFT”不释键，在按“总清/清零”）全部调试工作完成。 B）分级加载测量数据 （1）加载方向请看手轮上方的标牌，逆时针为加载，顺时针为卸载，首先预加载500N，逆时针转动纯弯曲梁手轮加载，同时观察测力仪上读数至500N为止。 对应变片的读数进行清零；（先按“SHIFT”不释键，在按“总清”）对应变片各测点的读数进行总清零。 （2）分四级加载，以每级500N，加至2500N；即以500N为基础依次加载至1000N、1500N、2000N、2500N。 （3）每次加载后存储各级载荷下各应变片的应变读数；每次加载后按一下“读取/存储”功能键实现存储功能，仪表自动完成一次巡检并且把所采集应变值存储到内存单元。 请同学记录下级号（每测量一次为一级）以备读取时对照。 （4）记录填写各级载荷下各应变片的应变读数；读取功能需要结合“SHIFT”键实现。 例如欲读取内存单元第二级数据，步骤如下按下“SHIFT”键；释开“SHIFT”键后按下“读取/存储”功能键；由数字键输入欲读取级号（按02），即完成操作。 这时表头依次显示内存单元所存储相应测点应变。 在读取界面，功能键“读取/存储”、“总清/清零”、“K（A）/巡检”、“K(S)/测量”、被锁住，如果出现失误操作按下上述四键后表头显示测点+六位横线提示，这时只需输入2位数字键即可恢复正常显示。 此时，输入2位数字键来查看所存储的该级某一测点应变。 数字面板表左部12点显示测点位置，第3点显示正负号，第48点显示应变值（或应变片灵敏系数K值）。 可以通过数字键输入2位数来实现测点切换。 例如输入02表头显示切换为第2测点应变。 （5）实验完毕，必须顺时针旋转手动涡轮卸载，即测力仪显示为零，一直到承力下梁完全松开为止。 再将测力仪开关置关； （6）数据，经教师检查通过后，结束实验，仪器用具。 五、注意事项 （1）每次实验时，必须先打开测力仪，方可旋转手轮，以免损坏实验装置(如传感器、纯弯曲梁等)；在测量过程中，尽量避免连接导线的晃动。 （2）加载过程要缓慢进行，加载不能超5000N，不能超载；超载会报警，不得有冲击、振动。 六、预习要求 （1）阅读本讲义及附录D纯弯曲梁实验设备简介。 （2）写预习报告，并准备好有关记录表格。 -22-实验报告四纯弯曲实验班级姓名学号实验日期 一、实验目的 二、实验设备名称及型号 三、实验原理及实验装置示意图 四、数据记录和处理相关几何尺寸材料性质截面宽度b（mm）截面高度h（mm）力及支座距离a（mm）E（MPa）s(MPa)贴片位置编号1345672测点坐标y1（mm）y1=y3=y4=y5=y6=y7=y2=评定教师签字批阅日期-23-应变荷载1345672500N1000N1500N2000N2500N计算公式?i in?1；iiE?；izyIa P?；%100?ii i?； 五、按比例绘制实测的和理论的正应力沿高度的分布规律；并且简述实验结论。 六、思考题 （1）分析误差产生原因。 （2）如果材料的弹性模量E是量，那么如何利用实验已经测量好的数据计算弹性模量E?附录-24-A液压式万能试验机液压式万能试验机广泛应用于材料试验中，其结构原理可分为四大部分。 液压万能试验机的外形如图A1，结构原理如图A2所示。 一、加力部分-25-在液压万能试验机的机座上装有两根固定立柱，主要由这两根立柱支承大横梁、小横梁、大活塞和工作台。 当开动电动机时，传动皮带就带动油泵工作，高压油液经油管进油阀输送到工作油缸，推动大活塞往上运动。 小横梁固定在大活塞顶上，活塞上升时，通过两根活动立柱带动工作台往上运行。 做拉伸实验时，将拉伸试件的两端夹于上拉伸夹头和下拉伸夹头(固定不动)之间，当工作台上升时，使试件发生拉伸变形；做压缩实验时，把压缩试件放在下压头中心位置处，当工作台上升时使上压头接触试件后，产生压缩变形；做弯曲实验时，把弯曲试件放在两支座上，当工作台上升时使上压头接触试件后，产生弯曲变形。 进油阀用来控制输入工作油缸中的油量，以控制试件的变形速度。 实验完毕，关闭进油阀，打开回油阀，把工作油缸里的油液泄回油箱，使工作台回到原始位置。 由于试件长度不相同，装卡拉伸试件时，可开动机座旁的电动机，使下拉伸夹头很快地上升或下降，以便装卡拉伸试件。 当试件夹紧后，就不能用该电动机加载，否则会烧毁电动机，或发生其他事故。 二、测力部分实验时，试件受力的大小可在测力盘上直接读出指示值。 试件受力后，工作油缸的油具有一定的压力，压力的大小与试件受力的大小是成比例的。 由于工作油缸和测力油缸是联通的，故工作油缸和测力油缸所受的油压是相等的。 此油压推动测力活塞和测力拉杆，使推杆和摆锤绕支点转动，推杆推动螺杆运动，使齿轮和测力指针旋转，测力盘所读得的数值即表示试件受力的大小。 随着科学技术的发展，近来液压万能试验机上已设置了荷载显示电压表。 油压万能试验机的荷载范围可由摆锤的重量来确定。 一般试验机都备有三种砣重作为选择荷载范围用，测力盘上相应有三种荷载刻度。 如300kN万能试验机，有60kN、150kN、300kN三种测量范围。 三、绘图部分液压试验机绘图装置有两种方式，第一种是通过固定在万能试验机上夹头上的拉绳带动绘图滚筒转动，滚筒转动方向为变形坐标，螺杆运动方向为力坐标。 第二种方式采用电子自动绘图仪绘图。 四、操作部分该部分主要由进油阀、回油阀和电器开关等组成。 进油阀的作用是将油箱里的油送至工作油缸。 进油阀的阀门开得大，表示油送到工作油缸的速度快，也就说明试件受力大，变形快。 实验时要严格控制进油阀门的大小，保证荷载盘指针均匀地转动。 回油阀的作用可使试件卸载，实验做完后，须打开回油阀门，使工作油缸的油流回油箱。 万能-26-试验机的具体操作方法如下1选择荷载范围实验前，首先根据试件材料能承受的最大荷载，选择相应的砣重，确定荷载的范围(如300kN万能试验机分为060kN，0150kN，0300kN)。 若在万能试验机上挂上A砣，表示060kN范围，挂上A、B砣表示0150kN范围，挂上A、B、C砣表示0300kN范围。 如直径为10mm的低碳钢拉伸试件，估计其最大承载力为40kN左右，选用060kN范围即可，其目的是提高荷载测试精度。 2荷载调零开动油泵电机，关闭回油阀，再打开进油阀，向工作油缸送油，使工作平台略上升510mm后(消除工作平台的自重)转动螺杆使指针对准测力盘上的零点。 3拨回被动指针。 加载时，主动指针带动被动指针转动，试件破坏后，主动指针返回零位，被动指针停留在原位，所指示值就是试件的最大荷载值。 4.安装调整绘图仪的纸和笔。 加载时能自动绘制试件受力与变形的曲线图。 5安装试件。 装卡拉伸试件时，先调整上夹头位置，使拉伸区空间与试件长度相适应。 调整上夹头位置时，可开动电动机使上夹头上升或下降。 当试件夹紧后，就不允许再用电动机使上夹头上升或下降，以免电动机超负荷而烧毁。 6加载与卸载。 试件安装完毕，即可开启进油阀，逐渐对试件进行加载，加载时要求测力指针匀速平稳地转动。 切忌猛开进油阀导致加载速度失控，损坏测力机构。 实验完毕，关闭电源开关和进油阀，打开回油阀，使工作油缸的油流回邮箱，工作平台下降到初始位置。 附录-27-B扭转试验机（NJ100B型扭转试验机）该试验机为青山试验机厂1988年产品。 最大扭矩值为1000N?m。 共有四个量程，分别为100N?m、200N?m、500N?m、1000N?m。 有反向机构，可进行两个方向的扭转试验。 外形示意图B-1。 图B-1NJ100B型扭转试验机外形图图B-2NJ100B型扭转试验机操作面板图中-28-1电流表；2记录器开关；4测速表；5多圈电位器；6变速开关；7电源开关；8记录器指示灯该试验机由加载机构、测力机构、记录装置三个部分组成。 1.加载机构见图B-1。 安装在溜板上的加载机构，通过六个滚珠轴承可在基座的导轨上自由滑动。 由直流电动机带动，通过两级蜗轮、蜗杆减速箱的减速，使夹头旋转，对试件施加扭矩。 试验机的正反加载和停车可按动操作面板上的按扭3（图B-2）。 为了适应各种材料扭转实验的需要，实验机具有宽阔的调速范围。 无级调速为二档036度/min;0360度/min。 可将开关6搬在036度或0360度处，拧动多圈电位器5进行调节。 具体变速值由电表4显示出。 如选用036度档，电表上的数值减少10倍。 2.测力机构见图B-3。 试验机的杠杆测力系统原理参看图B-3。 由夹头1传来的力矩M，通过杠杆2或反向杠杆3。 变支点杠杆6到拉杆20，拉动平衡杠杆10，由于P力的作用，平衡杠杆右端上翘，推动差动变压器12，差动变压器铁芯位移后发出一个信号，经放大器13，使同服电动机14转动，通过钢丝21，推动游铊11运动。 当游铊对支点的力矩Q?S=P?r时达到平衡，杠杆恢复水平状态，差动变压器铁芯处于零点，无信号输出，电机14停止转动，游铊运动的同时通过钢丝拉动绳轮15，使表针16在度盘17上指出力矩M的数值。 3记录装置见图B-3记录装置中记录笔22通过钢丝24绳轮15来拉动。 记录筒的转动是通过装于主动夹头25的减速箱26上的自整角发送机图B-3NJ100B型扭转试验机原理示意图27-29-发送信号，经放大器28由伺服电机29带动自整角变压器30转动，通过齿轮31而使记录筒23转动。 记录筒的转动有两种速度，即记录纸的移动1度/mm，15度/mm两极，通过齿轮31来变换。 使用记录筒时，开动操纵面板上的开关2（图B-2）。 实验机有四级度盘，采用了变支点杠杆及变表盘机构，当需要变表盘时，旋转量程选择的手扭9，经链条32锥齿轮8，凸轮轴7来变换支点。 附录-30-C电测法与电阻应变仪一电测法基本原理电测法是将力学量转换成电量，再用电子技术进行测量的实验应力分析方法。 它具有测量精度和灵敏度高，可在各种复杂的环境下对实际结构或设备进行非破坏性测量等优点，以因而在工程实际中被广泛应用。 电测法基本原理，是将金属丝等制成的电阻应变片贴在构件预测应变处，当构件受力变形时，金属丝亦随之伸缩，因而其电阻也随之改变。 电阻改变量与金属丝的钱应变（即欲测应变）之间存在一点的关系。 通过电阻应变仪将电阻改变量测得，进而可得到所测部位的应变。 电测法使用的主要仪器是电阻应变仪及其传感元件-电阻应变片。 二电阻应变片这是电阻法所用的传感元件。 它的作用是将构件的应变转换成电阻本身的变化。 形象地说，它充当了由非电量到电量之间转换的桥梁。 图C-1所示为一种常用的电阻应变片，它有电阻丝栅，纸基引线组成。 电阻丝栅用绝缘胶水贴在上下纸基之间，引线焊在丝栅的两端。 电阻应变片的基本参数有标距L，宽度A，灵敏系数K及电阻值R。 一般应变片标距在1100mm之间，R为120左右。 试验中，当应变片随构件的变形而变形时，阻值发