《材料力学》实验

《材料力学》实验力学性能试验一、拉伸试验二、压缩试验三、剪切试验四、扭转试验应力分析实验电测法基本原理五、矩形截面梁的纯弯曲六、薄壁圆筒的弯扭组合变形一、试验目的1．测定低碳钢拉伸弹性模量E；2．测定低碳钢拉伸力学性能(ss、sb、d、y)；3．测定灰铸铁抗拉强度sb。二、试验仪器1．万能材料试验机；2．引伸仪；3．游标卡尺。拉伸试验标点

l0标距d0三、试样1．材料类型

低碳钢：

灰铸铁：2．标准试样：塑性材料的典型代表脆性材料的典型代表标距：等截面测试部分长度尺寸符合国标的试样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；拉伸试验拉伸试验1)圆形截面2)矩形截面l0=10d0l0=5d0l0tb或四、试验原理1．低碳钢拉伸弹性模量EOFDlDF

l

F

Dl等量逐级加载法：DFd(Dl)1d(Dl)2拉伸试验2．测定低碳钢拉伸机械性能(ss、sb、d、y)O

FDlFeFpFsFb线弹性阶段屈服阶段强化阶段颈缩阶段屈服点：抗拉强度：冷作硬化伸长率：断面收缩率：拉伸试验低碳钢拉伸试验现象：低碳钢拉伸试验动画：屈服：颈缩：断裂：tmax引起拉伸试验3．测定灰铸铁抗拉强度

sbOFDl抗拉强度：Fb灰铸铁拉伸试验动画：拉伸试验一、试验目的1．测定低碳钢压缩屈服点ssc；2．测定灰铸铁抗压强度sbc。二、试验仪器

万能材料试验机。三、试样标准试样：d0h0粗短圆柱体：h0=1~3d0压缩试验四、试验原理1．测定低碳钢压缩屈服点sscO

FDlFsc压缩屈服点：拉伸试验压缩试验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2．测定灰铸铁抗压强度sbcOFDl强度极限：拉伸试验Fbc灰铸铁压缩试验现象：tmax引起压缩试验一、试验目的1．测定低碳钢名义抗切强度tb；2．测定灰铸铁名义抗切强度tb。二、试验仪器1．万能材料试验机；三、试样试样：剪切试验2．剪切器。四、试验原理名义抗切强度：双剪：试件有两个剪切面Fb剪切试验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一、试验目的1．测定低碳钢切变模量G；2．测定低碳钢屈服切应力ts、抗切强度tb；3．测定灰铸铁抗切强度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。扭转试验三、试样1．测低碳钢G采用自制试样：dl2．测低碳钢ts、tb、灰铸铁tb采用标准试样：d0扭转试验四、试验原理1．低碳钢切变模量GOTjdbalFFDd等量逐级加载法：扭转试验2．测定低碳钢屈服切应力ts、抗切强度tbO

TjTbTsT<TsrdrT=Ts屈服切应力：抗切强度：T=Tbtststbtb扭转试验低碳控钢扭处转试恨验现佛象：低碳父钢扭肺转试犬验动尺画：屈服注：tma但x引起断裂搁：扭疗转磨试袍验3．测定刘灰铸帆铁抗碗切强貌度tb抗切脊强度在：O

TjTb灰铸微铁扭活转试危验现启象：断裂办：灰铸范铁扭模转试懂验动你画：拉应茧力引起扭坊转肾试天验一、允电阻虹应变逝片引出线电阻丝(丝栅)基底由试持验发带现：l应变片FFl+DlK——电阻摊应变菠片的灵敏旧度系京数应变锤片：将血力学蜡量(应变)转换默为电量(电阻)的传墨感器电阻畜应变奥片种耐类：丝式(绕线交式)、箔映式、驶半导铅体式电测江法基着本原爬理二、坝电阻慰应变阶仪应变虎测量冒原理：利用棵电桥寸平衡殿测量仇电阻倡改变既，从而斯进一颠步得辟到应嫩变。BADCER1R2R3R4电桥搏平衡(UBD=0)：若R1~R4为四疼个阻值浩相同应变补片，从受力罢后，BD间电面压改鸡变为退：电测火法基畏本原种理两种孟接法锻中的买应变私片型楼号、剂阻值犯尽可杀能相算同或码接近悼，固渔定电啦阻与茅应变仪片阻午值也德应接健近。1．电桥族接法：由于伶温度描对电婚阻值松变化粥影响考很大生，利飞用电宫桥特烫性，努可以缸采用咐适当律的方派法消寸除这疑种影遵响。三、夺电桥桑接法肌及温跳度补众偿2．温度辜补偿：全桥抽接法(四个乔电阻以均为燃应变秘片)；半桥迷接法(R1、R2为应叹变片殊，R3、R4为固语定电敢阻)电测六法基间本原省理BADCER1R2R3R4工作片温度补偿片固定电阻相同议应变够片R1、R2，R1贴在就构件赔受力队处，R2贴在丝式附近殿不受部力处挖，环恰境温晃度对R1、R2引起童的阻曾值变倒化相谷同，吨为DRT，则电测全法基骗本原思理FF1．单向衡应力诵状态四、秧几种就常见签应力床状态文下的辰布片表方式护及应事力计答算轴向板拉压饱、纯遍弯曲娃、横轰力弯猾曲上她下缘FFR1R2R1R2温度努自补甩偿，皮测量袋电压邮得到冶有效旅放大帖：电测缎法基伍本原醒理2．已留知主纱应力殃方向司的二热向应力地状态扭转例、横饺力弯锯曲的裳中性聪轴、孕均匀锻内压闪的薄徐壁圆宫筒R1R245o45o沿已祥知主培应力天方向飞贴片故，采前用温饿度自踢补偿桶的半跟桥接谦法电测痛法基停本原铲理3．不棉知主煎应力鹅方向恭的二执向应力格状态45o—3应变营花：90o0o45o电测雪法基碗本原责理120o0o60o60o—3应变详花：电测洋法基茅本原便理2．YJ并28鼠A—感P1途OR型静扫态数字橡电阻脚应变皮仪。一、端实验斯目的1．测定谷纯弯表曲下法矩形搬截面矮梁横政截面玩上正拐应力贵的分布探规律缝，并球与理屑论值缝比较；2．熟悉般电测泥法基喇本原妇理和巷电阻恋应变鞋仪的声使用。二、极实验助仪器1．纯弯寒曲试市验装毅置；矩形铸截面饮梁的扭纯弯拍曲三、眯试验戏原理1．结素构示跟意图益及理暗论值辟计算hbFF/2F/2aa+-FQF/2F/2MFa/2+mmm—m截面妻：——纯弯由曲zy矩形圆截面源梁的守纯弯属曲2．布谱片示扶意图抖及试液验值00111'1'222'2'温度补偿片DF3．等量姐逐级辽加载疗法：矩形败截面闪梁的贵纯弯冷曲一、默试验眯目的1．用电齐测法丙测定秒平面废应力允状态仁下一痕点主嚼应力收的大小镇及方事向；2．测定集薄壁云圆管违在弯吧扭组阳合变俘形作搅用下烫，分盖别由弯诵矩、还剪力湖和扭惕矩所倡引起沉的应息力。二、紫试验茧仪器1．弯扭宣组合攻试验筝装置；2．YJ否28增A—咏P1武OR型静角态数字砌电阻枕应变功仪。薄壁术圆筒歉的弯易扭组伐合变萄形三、维试验休原理1．结嫌构示方意图alFIII-I截面dDI-I截面内力键：薄壁控圆筒袭的弯屡扭组写合变买形2．布艘片示霉意图ABCDA、著B、威C、收D四点术各贴-45o、0o、45o应变挂花DR12R11R10CR9R8R7BR6R5R4AR3R2R1约定蓝线应焦变片惹为-45o，白线为0o，绿线为45o薄壁术圆筒糕的弯牵扭组资合变已形主应弦力大芦小：主应追力方怀向：a是主跳应力居与圆义管轴倘线的山夹角3．等量著逐级末加载掀法4．指鞭定点(B、D)的主稍应力仗大小谱及方控向共用祖温度弱补偿贯片的故半桥念接法文，一委个载刑荷水捐平下衡分别悔测B、D两点6个应省变片象的应灾变值1)实验早值：薄壁奶圆筒墓的弯较扭组脂合变厦形2)理论邻值(以B点为仇例)：Bsstt内力应力按平秀面应疏力状迫态分奖析得垒到：s1、s2、s3、a0分别斯与试台验值雄比较薄壁际圆筒朝的弯童扭组沃合变石形5．弯霸矩、睬扭矩堤及剪续力各尺自引患起应淋力的界测量1)由于妇电桥眠特性酱均可铺以自积补偿灶，不扮需要糕温度赤补偿按片2)弯矩M对应羽的正买应力锦测量BADCR5R11取圆谋筒上猪下(B、D)两点巨0o应变晕片接纲成半错桥线弟路薄壁办圆筒啦的弯漂扭组修合变粗形3)扭矩T对应样的切土应变及测量取圆多筒前亿后(A、C)两点-45o、45o四个网应变闲片接袭成全尝桥线熔路BADCR3R1R7R9R3R1AR7R9CFQTAC薄壁猫圆筒祥的弯和扭组盛合变闯形由胡铅克定届律得薄壁木圆筒惩的弯亭扭组轮合变喊形4)剪力FQ对应核的切仗应变擦的测逃量仍取A、C两点-45o、45o四个赴应变舌片接挠成全宗桥线遭路，熔与3)不同辩在于R9、