材料力学实验参考

实验1:拉伸过程中金属材料机械性能的测定一、实验目的1.确定低碳钢的屈服极限、强度极限、延伸率和面积收缩率。2.确定铸铁的强度极限。3.观察拉伸过程中的各种现象，并画出拉伸图(曲线)。二。仪器和设备1.液压万能试验机。2.游标卡尺。第三，实验原理简单材料的机械性能、总和和总和由拉伸破坏试验确定。在试验过程中，低碳钢拉拔和铸铁拉拔由试验机自动完成。对于低碳材料，在确定屈服载荷时，试样必须缓慢而均匀地变形，同时也要注意观察。测力旋转后指示的最小载荷是屈服载荷。继续加载并测量最大负载。在试样达到最大载荷之前，伸长变形均匀地分布在标距内。从最大载荷开始，发生局部伸长和颈缩。颈缩发生后，横截面积迅速减小，继续拉伸所需的载荷也减小，直到发生断裂。铸铁试样达到最大载荷，变形最小，并突然断裂。无流动或缩颈现象，其强度极限远低于碳钢。四、实验过程和步骤1.用游标卡尺测量试件轨距范围内三个截面的直径，取平均值并填写记录表。取三个点中的最小值作为计算样品横截面积的直径。2.根据需要夹住样品(先选择一个)，并保持上下居中。3.根据需要选择“测试计划”-“新实验”-“金属圆棒拉伸实验”进行测试。有关详细的操作要求，请参见通用测试机的操作说明。4.样品破碎后取出样品，根据试验机的指示在微机显示屏上显示样品的曲线。从低碳钢和铸铁的曲线上读取数值。5.测量拉伸失效后低碳钢(铸铁)断口的最小直径和横截面积。6、根据低碳钢(铸铁)断口的位置选择直接测量或位移法测量轨距长度。7.低碳钢和铸铁的断裂特性比较。8、试验机回收。五、数据记录和处理低碳钢试样样本量实际数据实验前：100毫米轨距直直径10.14毫米横截面积80.71实验后：间距l1=133.24毫米最小直直径d1=5.70毫米横截面积A1=25.50毫米屈服载荷22.1千牛顿最大载荷33.2千牛屈服应力MPa抗拉强度MPa延伸率断面收缩率样本草图拉伸图实验前：实验后：O灰铸铁试样样本量实际数据实验前：100毫米轨距直直径10.16毫米横截面积A=81.03 mm2实验后：标准距离l1100毫米最小直直径d1=10.15mm毫米横截面积A=80.91 mm2最大载荷14.4千牛抗拉强度MPa在实际检查草图之前在实际检查了草地图之后六.实验结论的分析与讨论分析比较了两种材料在拉伸状态下的力学性能和断裂特征。实验2:压缩下金属材料机械性能的测定一、实验目的1.低碳钢屈服应力的测定。2.测定铸铁的抗压强度。3.观察压缩过程中的各种现象，并画出压缩图(曲线)。二。实验设备1.液压万能试验机。2.游标卡尺。第三，实验原理简单当样品受到压缩时，在其上下端面和试验机的垫板之间产生大量摩擦力。这些摩擦力阻碍了样品上部和下部的横向变形，从而提高了其抗压能力。因此，在试验过程中，样品的两个端面应涂上润滑剂，以减少摩擦力的影响。施加载荷时，要求合力的作用线与样品的轴线一致。因此，样品的两个端面必须平行并垂直于轴。同时，在试验机下垫的底部有一个球面轴承垫。当样品的两个端面稍微不平行时，下焊盘平面的方向将自动调整，以使接触面载荷均匀分布。在低碳钢的压缩试验中，屈服现象不如拉伸时明显。屈服极限可以通过从曲线上读取屈服载荷来获得。由于这种材料具有良好的塑性，它被压制成饼状而不被损坏，所以对低碳钢没有压缩强度限制。在铸铁的压缩试验中，失效发生在大塑性变形(相对于拉伸变形)发生之后，裂纹方向与轴线成450角。此时的载荷是最大载荷，因此可以计算抗压强度极限。四、实验过程和步骤1.测量样品的原始尺寸。2.安装样品并保持上下居中。3.根据试样的载荷和变形程度，根据试验机的操作软件设定试验的详细步骤，并加载试验。4.观察样品的变形和破坏特征。V.数据记录和处理材料低碳钢灰铸铁样品大小15毫米、20毫米、176.63毫米15毫米、20毫米、176.63毫米样本草图实验前实验后实验前实验后实验数据屈服载荷49kN屈服应力MPa最大载荷153千牛抗压强度MPa压撤退数字OO六.实验结论的分析与讨论分析了铸铁试件压缩失效的原因。实验3，拉伸和压缩弹性模量e的测定一、实验目的1.确定材料的弹性模量。2、在比例限度内，验证胡克定律。二。实验设备1.万能试验机。2.数字电阻应变仪。3、游标卡尺、标准样品等。第三，实验原理简单比例极限内的拉伸试验通常用于确定材料的弹性模量e。测量轨距小变形的方法有很多种，可以用各种引伸计或电测法来测量。样品通常是具有圆形横截面的标准样品。为了验证载荷F与变形的比例关系，在比例极限内采用增量法，载荷逐步加载。每次相同尺寸的载荷增加时，测量相应的伸长变形。如果每个伸长变形的增量也近似相等，表明载荷F与变形成比例，胡克定律得到验证。如果样品的横截面为A，标距为，弹性范围内的胡克定律为，因此，样品材料的弹性模量为：为了牢牢夹住试样并消除试验机机构之间的间隙，必须施加一定量的初始载荷。当确认仪器工作正常时，将从初始载荷开始逐步加载，并测量其伸长率。四、实验过程和步骤1、标本制备在量具长度范围内，测量试件两端和中间三处的截面尺寸，取三处的平均值作为试件的计算直径。2.准备装载方案。3.试验机的准备。根据测试机操作软件设置的测试详细步骤加载测试。4.安装试件并施加初始载荷。5.检验和试件在启动测试机器之前，请指导老师检查上述步骤的完成情况。然后打开测试机，并将其预加载至两倍初始负载，以检查测试机是否正常工作。7.进行测试从初始负载开始，逐步缓慢加载到最终负载，并在r通过逐步加载方法获得的弹性模量是否与一次加载至最终值获得的弹性模量相同？为什么有必要通过逐步加载来测量弹性模量？实验4。金属材料扭转破坏实验一、实验目的1.低碳钢剪切屈服点和剪切强度极限的确定。2.确定铸铁的抗剪强度极限。3.观察低碳钢(塑性材料)和铸铁(脆性材料)的扭转破坏特征，并比较它们的断裂形状。二。实验设备1.扭转试验机。2、游标卡尺、标准样品等。第三，实验原理简单将塑料样品安装在扭转试验机上，通过对样品施加扭矩，可以在计算机显示屏上获得扭转曲线。试样的变形首先是弹性的，在弹性阶段，扭矩与扭转角成线性关系。弹性变形到一定程度的试样会屈服。扭转曲线扭矩第一次下降之前的最大扭矩是上屈服扭矩Tsu。屈服截面中的最小扭矩是较低的屈服扭矩Tsl，对应于较低屈服扭矩的应力值通常作为材料的屈服极限s，即 s= sl=TSL/w。当样品扭转时，获得最大扭矩Tb，其扭转强度为b=Tb/W，其中W是扭转截面模量，W=d03/16为实心圆形截面。铸铁是脆性材料，没有屈服现象。因此，当其扭转试样断裂时，测量最大扭矩Tb，其扭转强度为 b=Tb/w。四、实验过程和步骤1.测量样品的原始尺寸。最小直径用于计算分别在量规两端和中间测量的直径的扭转截面模量。2.安装样品并保持样品轴与扭转试验机的旋转中心一致。3.低碳钢的扭转破坏试验。观察线弹性阶段和屈服阶段的力学现象，记录上下屈服点的扭矩值，记录试样扭转后的最大扭矩值，观察断裂特征。4、铸铁扭转失效试验。扭转样品后，记录最大扭矩值并观察断裂特征。V.数据记录和处理材料低碳钢灰口铸铁样本量10毫米，l=100mm毫米10毫米，l=100mm毫米扭转截面模量真实的支票数字根据屈服扭矩35.5最大扭矩80.5屈服剪应力MPa剪切强度MPa最大扭矩46.5剪切强度MPa六.实验结论的分析与讨论碳钢和铸铁试件的扭转破坏有什么区别，并分析了原因。实验5。纯弯曲梁的正交力试验一、实验目的1.学习静态多点应变测量方法。2.确定纯弯曲梁的正应力分布规律，并与理论计算结果进行比较，验证弯曲正应力公式。二。实验设备1、纯弯梁及其加载装置。2.静态电阻应变仪和预置平衡盒。3、光标卡、钢尺。第三，实验原理简单已知纯弯曲梁的正应力公式为：其中m是作用在横截面上的弯矩，是梁横截面到中性轴z的惯性矩，y是中性轴到待测点的距离。在该试验中，使用了由碳钢制成的矩形截面梁。在承受纯弯曲的梁的某个横截面上，五个电阻应变仪(如图1所示)沿着轴向方向连接到梁的顶部和底部。在中性层上，当梁受到弯曲时，可以测量每个点的轴向应变(I=1，2，3，4，5)。由于每层梁的纤维之间没有挤压，根据单向应力状态的胡克定律，发现每个点的实验应力为：(I=1，2，3，4，5)，其中e是测得的梁材料的弹性32145hy1abaFFy1图1加载后，测量各点的相应应变，各点的应力如下：将理论公式计算的应力()进行比较，验证理论公式的正确性。四、实验过程和步骤1.测量样品的原始尺寸。2.起草一份装载计划。3.安装测试样品。4.连接每个工件和补偿件a=150mm毫米。L=620mm毫米