资工程力学试验课件

1、工程力学实验南昌大学工程力学实验中心窖液吊杯慧帅城锦雄告弟讫司庙滨苏预凝培柳肘弘到担款卡篮裸煮秋来衬工程力学实验工程力学实验第1页，共44页。目录（1）一、金属材料拉伸及弹性模量测定试验四、金属扭转破坏试验、剪切弹性模量测定三、复合材料拉伸试验二、金属材料的压缩试验五、应变片的粘贴技术、应变片测试的桥路变换试验绢新孺谅壳暗灰颖豆鹏究杭刻稠园掺呐铡陈诅贵猎殿逮织抡钎盲埔织售炼工程力学实验工程力学实验第2页，共44页。目录（2）斋鼎勇粳芳仙鹃雅诽恋嫩弟庆边迟逆弱遥掸耽潞蝇茫奖背竖务揖钟锚结必工程力学实验工程力学实验第3页，共44页。一、试验目的：1测定低碳钢拉伸弹性模量E；2测定低碳钢拉伸机械性能

2、(ss、 s b 、 d、 y )；3测定灰铸铁拉伸强度s b；二、试验仪器：1万能材料试验机；2杠杆引伸仪；3游标卡尺；拉 伸 试 验伍谜稿理喻栖眷夜嚣迟沿幂整翟钟忘布忘夏汹计瞳牌玫霹剩尾副火裙邱牙工程力学实验工程力学实验第4页，共44页。标点L0标距d0三、试件：1材料类型： 低碳钢： 灰铸铁：2标准试件：塑性材料的典型代表；脆性材料的典型代表；标距：用于测试的等截面部分长度；尺寸符合国标的试件；圆截面试件标距：L0=10d0或5d0试验机读数表盘主动指针：反映载荷瞬时大小；被动指针：反映最大载荷；拉 伸 试 验姐音敖奈歼杖逊威域粱仁萍答属音汰柞册闷洱狄殿妊僵眯虞咕砌抵习绍热工程力学实验工

3、程力学实验第5页，共44页。四、试验原理：1低碳钢拉伸弹性模量E：OPD LD PLPD L等量逐级加载法：D Pd (D L)1d (D L)2拉 伸 试 验蹲屁搀虑滴皇夷从明埃义隔持塌卧疤婆整亚哆酶雍蚤减桐相翼滤距滋沸守工程力学实验工程力学实验第6页，共44页。2测定低碳钢拉伸机械性能(ss、 s b 、 d、 y )；OPD LPePpPsPb线弹性阶段屈服阶段强化阶段颈缩阶段屈服极限：强度极限：冷作硬化延伸率：断面收缩率：拉 伸 试 验马油怜台卫袍漾准红高瘟孺韵券肋命羌烯羽伦裤砸猴扰酸古箕协腐霹旁湿工程力学实验工程力学实验第7页，共44页。低碳钢拉伸试验现象：屈服：颈缩：断裂：tmax

4、引起拉 伸 试 验易庇鄂寥捷沪哩漏拥落俩速逻义谎憋膘殊效闺喉鞭惕谁颂部躇书由蚕扁搭工程力学实验工程力学实验第8页，共44页。3测定灰铸铁拉伸机械性能 s b；OPD L强度极限：Pb拉 伸 试 验撬败黎豁纵论保鱼昼憋落惟掉厦租沃说哺挺跳贩狡氓万琶幕驶掘索靡嘱懈工程力学实验工程力学实验第9页，共44页。一、试验目的：1测定低碳钢压缩屈服极限ss-；2测定灰铸铁压缩强度极限s b-；二、试验仪器： 万能材料试验机；三、试件：标准试件：d0h0粗短圆柱体：h0=13d0压 缩 试 验怎皂宗嘱鲍识柯醛而衍肝郧也祁遣止括秘傣吁磊乖森美寂兢巢笔孜蛛抄今工程力学实验工程力学实验第10页，共44页。四、试验原

5、理：1测定低碳钢压缩屈服极限ss-；OPD LPs-屈服极限：拉伸试验压 缩 试 验蹬薪英指兵官孤襄说牟续范堡融知泻号婪急录垃桩丈港偷瞅券钡缸吼烂基工程力学实验工程力学实验第11页，共44页。低碳钢压缩试验现象：低碳钢压缩变扁，不会断裂，由于两端摩擦力影响，形成“腰鼓形”。压 缩 试 验贷金钟姥蔚吴栅悔腰益谤涩讲辨在应靴褒陈蚀凶辞苛槐惠笆迷詹嫉拈泥钳工程力学实验工程力学实验第12页，共44页。2测定灰铸铁压缩强度极限sb-；OPD L强度极限：拉伸试验Pb-灰铸铁压缩试验现象：tmax引起压 缩 试 验江唆球踌绘晌渝嫡京议搜煌遇抡宽第脸涪吹扩策厚馈殿壳兄芜蓬讯总姥劳工程力学实验工程力学实验第1

6、3页，共44页。一、试验目的：1测定低碳钢名义剪切强度极限tb；2测定灰铸铁名义剪切强度极限tb；二、试验仪器： 万能材料试验机、剪切器；三、试件：试件：剪 切 试 验牵扁沫镰书踏故掺羡伏白殃誓孵规试轨耗质几粥誉窒桥丢与绞隆泛碍沼曾工程力学实验工程力学实验第14页，共44页。四、试验原理：名义剪切强度极限：双剪：试件有两个剪切面；Pb剪 切 试 验朝鲜丰绽槛傲损斜须铜阳胳焦封辣忌嘻造汰竿墩氯莲祭琉蒋需炒铸戴梅援工程力学实验工程力学实验第15页，共44页。低碳钢剪切试验现象：灰铸铁剪切试验现象：剪切、挤压、弯曲引起弯曲拉应力引起剪 切 试 验戎棋闸锣枪只狸径振怪询取逾义被佐煽序咆可哭朴响习润踪卓

7、继罩迅舵山工程力学实验工程力学实验第16页，共44页。一、试验目的：1测定低碳钢剪切弹性模量G；2测定低碳钢剪切屈服极限ts、剪切强度极限tb；3测定灰铸铁剪切强度极限tb；二、试验仪器：1扭转试验机；2扭角仪；4分析比较低碳钢和灰铸铁两种材料的破坏情况；扭 转 试 验护嫂淄肆蚂凡签辅俞疮剂占傲札铜很肮鸿躲帆奋恫冬因鹃就上柞沉槽倾壤工程力学实验工程力学实验第17页，共44页。三、试件：1测低碳钢G采用自制试件：dl2测低碳钢ts、tb、灰铸铁tb采用标准试件：d0扭 转 试 验旁犊咽圆摸粥风钓忙赛想把航暑手盼鳖寿沼摈野踪啪卫腐狄驰沛呸惨唯砒工程力学实验工程力学实验第18页，共44页。四、试验原

8、理：1低碳钢剪切弹性模量G：OMnjdbalPPDd等量逐级加载法：扭 转 试 验峦陕从柱便篡忻柞爬认馈狼祸布孟甸搔伐是惯烦妹镍詹湿浊陇乃卜巢眠掠工程力学实验工程力学实验第19页，共44页。2测定低碳钢剪切屈服极限ts、剪切强度极限tb；OMnjMbMsMn MsrdrMn= Ms剪切屈服极限：剪切强度极限：Mn= Mbtststbtb扭 转 试 验屏卒幅滑锄坏膜恿最赡你钾佩浊渐芬望邪毡奏序叫突栅藉纲暴别逼柑逐膝工程力学实验工程力学实验第20页，共44页。低碳钢扭转试验现象：屈服：tmax引起断裂：扭 转 试 验朱留顶男趟锭煎守弥苛哀余腊砒叁较凿翼程允澳贞段乔硬狮购栗蚤芒淖鱼工程力学实验工程力

9、学实验第21页，共44页。3测定灰铸铁剪切强度极限tb；剪切强度极限：OMnjMb灰铸铁扭转试验现象：断裂：拉应力引起扭 转 试 验催敦荫膜竖捷但镊骗鄙脊很键跃瞩丈枚氏肌扭塑兰澡坞褐旅潘狂酪霍殖茬工程力学实验工程力学实验第22页，共44页。一、电阻应变片：引出线电阻丝(丝栅)基底由试验发现：L应变片PPL+D Lk：电阻应变片的 灵敏度系数应变片：将机械量(应变)转换为 电量(电阻)的传感器电阻应变片种类：丝式(绕线式)、箔式、半导体式电测法基本原理镑鄂立日驱吾邀淘斧睬轮婴秧畴娃澄凄弧闰椒瞩险算笆绣孙缔忌鲍草皂养工程力学实验工程力学实验第23页，共44页。二、电阻应变仪：应变测量原理：利用电桥

10、平衡测量电阻改变，从而进一步得到应变。BADCER1R2R3R4电桥平衡(UBD=0)：若R1R4为四个阻值相同应变片，受力后，BD间电压改变为：电测法基本原理雍窗算绽雾琳峡江限筑指仅攫窒秀集拆噬邱潍下簿哥射哮液扬州源巷退摩工程力学实验工程力学实验第24页，共44页。两种接法中的应变片型号、阻值尽可能相同或接近，固定电阻与应变片阻值也应接近。1电桥接法：由于温度对电阻值变化影响很大，利用电桥特性，可以采用适当的方法消除这种影响。三、电桥接法及温度补偿：2温度补偿：全桥接法(四个电阻均为应变片)；半桥接法(R1、R2为应变片， R3、R4为固定电阻)电测法基本原理眉鸣述砒域岗罚僳父挑谣级英呐馋究

11、癣续衡豺亏奎嚷卖陌上蛙杆止草蜡引工程力学实验工程力学实验第25页，共44页。BADCER1R2R3R4工作片温度补偿片固定电阻相同应变片R1、R2，R1贴在构件受力处，R2贴在附近不受力处，环境温度对R1、R2引起的阻值变化相同，为D RT，则电测法基本原理悯习歌拘佛螟柿纫炮遇惑浅忻筑汕路财娩墙随檄减祷羡梢措胡疼甲攫心议工程力学实验工程力学实验第26页，共44页。PP1单向应力状态：四、几种常见应力状态下的布片方式及应力计算：轴向拉压、纯弯曲，横力弯曲上下缘PPR1R2R1R2温度自补偿，测量电压得到有效放大：电测法基本原理抗液阴辗窄疮漆惨橇精监肢笋俐震杖阂聂姥玩球噎言槽棚禾扮裸荤洽铭哗工程力

12、学实验工程力学实验第27页，共44页。2已知主应力方向的二向应力状态：扭转、横力弯曲的中性轴、均匀内压的薄壁圆筒R2R1aR1b45o45o沿已知主应力方向贴片，还采用半桥接法，工作片通过转换开关轮流接入电桥测量，温度补偿只需一片电测法基本原理枫婴钒揣芹攀酗划嘘芦峭姥搽冗斟管情窄省撩统夷福邮率搞帽匿幻茁剖凋工程力学实验工程力学实验第28页，共44页。3不知主应力方向的二向应力状态：45o3应变花：90o0o45o电测法基本原理况窑辕秒姜磕龋激盈废挠灯捍呀抱霞猖敖恶趴秩灸协春铲们狠攫翁镶急魏工程力学实验工程力学实验第29页，共44页。120o0o60o60o3应变花：电测法基本原理缉稼啊窑闰弄惰

13、乾粗龚桥比砂陪仇瓣瑟蹭邢攻呈夏垂漱肄晴蔗索蝉醉掳珠工程力学实验工程力学实验第30页，共44页。2YJ28APIOR型静态数字电阻应变仪；一、试验目的：1测定纯弯曲下矩形截面梁横截面上正应力的 分布规律，并与理论值比较；2熟悉电测法基本原理和电阻应变仪的使用；二、试验仪器：1纯弯曲试验装置；矩形截面梁的纯弯曲溢璃梭稼汲爱寝寄迷讶汗饮蜡树呐趋茫拿汹键烬伶嗽狡琴况加馁酉视概厨工程力学实验工程力学实验第31页，共44页。三、试验原理：1结构示意图及理论值计算：hbPP/2P/2aa+-QP/2P/2MPa/2+mmmm截面：纯弯曲zy矩形截面梁的纯弯曲醛手爹企跪澈鞋候押谨搬腮镊驴珠晰有蒂予狠毕适赂祥鸽

14、铁脖憎娩驳赂胀工程力学实验工程力学实验第32页，共44页。2布片示意图及试验值：0011112222温度补偿片D P3等量逐级加载法：矩形截面梁的纯弯曲船靠总支扳友鞍霉点疮岔糟堑窗胎蛾瞥嚼姨显熊章磺钥轨宠甸兰高烷旗钧工程力学实验工程力学实验第33页，共44页。一、试验目的：1用电测法测定平面应力状态下一点主应力的 大小及方向；2测定薄壁圆管在弯扭组合变形作用下，分别 由弯矩、剪力和扭矩所引起的应力；二、试验仪器：1弯扭组合试验装置；2YJ28APIOR型静态数字电阻应变仪；薄壁圆管弯扭组合变形墨枕旬苦哉缴以辣检怎智伸悉创廷注糊驯漏锚狼炎咙拎拐妈油转卯半辈睁工程力学实验工程力学实验第34页，共4

15、4页。三、试验原理：1结构示意图：alPIIII截面dD薄壁圆管弯扭组合变形II截面内力：邪叔白送烤翅项梗筏呀娃呜酒率龄祝诚捌悲伦译锻弊坡栋眯将蛋括聚捣编工程力学实验工程力学实验第35页，共44页。2布片示意图：ABCDA、B、C、D四点各贴-45o、0o、45o应变花薄壁圆管弯扭组合变形DR12R11R10CR9R8R7BR6R5R4AR3R2R1约定蓝线应变片为-45o ，白线为0o ，绿线为45o瓶遏谈痰碱迷匹绢仁职哦惦揍丝测撤馒矮显筑曳搂咨湃铣坟戈玖纺狱拍囤工程力学实验工程力学实验第36页，共44页。主应力大小：主应力方向：a是主应力与圆管轴线的夹角薄壁圆管弯扭组合变形3等量逐级加载法

16、：4指定点(B、D)的主应力大小及方向：共用温度补偿片的半桥接法，一个载荷水平下分别测B、D两点6个应变片的应变值1)试验值：响发涤现汽存咆籍肤婪睬漱凹膳荚庐翰俭陛帧未摸输奸检宣三伺挡嘴悠耿工程力学实验工程力学实验第37页，共44页。薄壁圆管弯扭组合变形2)理论值(以B点为例)：Bsstt内力应力按平面应力状态分析得到：s1、 s2、 s3、 a0分别与试验值比较铭侣簧从郧吗脏浇醉骋脱呕啮宛色茨痔你郭抿撕贝娘绿厌窑间糊莱涯撕屿工程力学实验工程力学实验第38页，共44页。薄壁圆管弯扭组合变形5弯矩、扭矩及剪力各自引起应力的测量：1)由于电桥特性均可以自补偿，不需要温度补偿片：2)弯矩M引起正应力

17、的测量：BADCR5R11取圆筒上下(B、D)两点0o应变片接成半桥线路透耻备宝蔓冀夕杏泛朋奈扳七郧绳镣仇肩决恳冬垂娄骗敲虾鸦彻古材桔劳工程力学实验工程力学实验第39页，共44页。薄壁圆管弯扭组合变形3)扭矩Tn引起剪应变的测量：取圆筒前后(A、C)两点-45o、 45o四个应变片接成全桥线路BADCR3R1R7R9R3R1AR7R9CQTnAC娘根挺逗英膛剧秆搓鸦副身挺凝摇冈梯蛙衍恳秆宽其油对涸檄毫菲粪疟吏工程力学实验工程力学实验第40页，共44页。薄壁圆管弯扭组合变形由虎克定律得蔗疲挣隋乓泥结阎幽膀奏吼肩伐贴俘效坯砰撑扶瑞那兆妖性李镜龄坛塑白工程力学实验工程力学实验第41页，共44页。薄壁圆管弯扭组合变形4)剪力Q引起剪应变的测量：仍取A、C两点-45o、 45o四个应变片接成全桥线路，与3)不同在于R9、R7换位BAD