研究生班实验指导

10力学试验指导书力学试验指导书〔争论生试验指导手册〕O试验一、电阻应变片粘贴技术一、 试验目的：1、初步把握常温用电阻应变片的粘贴技术。2、为电阻应变测量试验做好在试件上粘贴应变片的预备工作。二、试验设备及器材：1、铸铁或低碳钢拉伸试件、刻线机。2、应变片、502胶。3、数字万用表、电烙铁。4、镊子、丙酮、石蜡、砂纸、导线。三、试验方法与步骤：1、试件外表处理：1. 打磨:最好选用细砂纸，在试件上应变片待贴位置成正负45方向穿插打磨且打磨出光泽。〔1〕 划线：用刻线机在每个拉伸试件上划两条横向线，一条纵向线，如图〔a〕所示。清洗：用酒精或丙酮清洗试件外表直到棉球上无污渍为止。制止用手触摸或用嘴吹处理好的试件外表。 2、3、 应变片粘贴：选片：用万用表测应变片的阻值，选阻值较接近的应变片，每位试验者选两片。粘贴：每个试件上粘贴两片，如图〔b〕所示。贴片时一手拿住应变片的引出线，一手拿502粘结剂瓶，将瓶口向下在应变片基底底面上涂抹一层胶水，马上将应变片底面对下平放在试件贴片位置上，轻轻校正方向使应变片基准对准方向线，然后盖上一张塑料薄膜，用手指朝一个方向滚压应变片，挤出气泡和过量的胶水，保证胶层尽可能地薄而均匀，手指保持不动约1分钟后再放开，轻轻掀开薄膜，检查有无气泡，翘曲，脱胶等现象否则需重贴。4、 焊线：粘绝缘胶带：将应变片引出线轻轻撩起，在引出线下面粘贴胶带纸，以保证引出线与试件之间的绝缘。固定导线：事先将导线塑料皮剥去约3mm，使导线一端与应变片引出线靠近，将导线用胶布固定在试件上。防止虚焊。5、 检查：通路检查：用万用表检查应变片引出导线之间的阻值是否是120Ω。绝缘检查：用万用表检查应变片引出线与试件之间的电阻，应大于50MΩ。6、 防护：用电烙铁熔化石蜡密封应变片区域以防应变片受潮。试验二、偏心压缩一、试验目的〔偏心距〕未知。各点的应变值，并答复以下问题：1〔用公式ε=ε〔Y，Z表达〕？是否可由此验证理论课上介绍的某些结论？2E和泊松比μ是多大？3、纵向压力的作用点在哪里？4、试棒横截面上的弯矩有多大？清楚的规律的初步力气。二、试棒及其它装

①～⑧纵向片纵向片试验机上压头纵向片试验机上压头试棒横向片球面承压底座A～A～B横向片①A②⑧ZpPDYpD③BZ⑥C④〔a〕试棒安装图 〔b〕试棒布片图三、试验设备1、万能材料试验机试件夹头可以对试件加拉伸，压缩，弯曲，剪切等载荷。试验机上设有进油阀〔用于加载〕和回油阀〔用于卸载。在关闭回油只要翻开回油阀即可。使用的一般步骤是：夹持试件。零，把随动指针拨向零。缓慢翻开进油阀加载。眼睛亲热注视示力盘上指针的变化。千万留意不行使进油阀开得过大。否则载荷一旦加上，在几秒钟内即可到达很大值，把试件破坏，甚至损坏试验机。到达预定载荷后，登记读数。翻开回油阀卸载。关闭油泵、回油阀、进油阀。2、电阻应变仪及予调平衡箱AB接线柱上测量将不nnn次载。为了抑制这一缺点，本试验将使用予调平衡箱。A、B、C、DA、B、C、D点，用于接工作片〔AB间〕和补偿片〔BC间。予调平衡箱的正面有二十个滑线电阻测点的电阻予调平衡。次加载即可把全部测点数据测量下来，中间也勿需换线。3、游标卡尺。用来测量试件尺寸。PYPYPMZzpYpOMyY，Z4—1〔bP力作用点的坐标为

，Yp

POZ简化，得到一个轴向压力P和分别绕MzyZYM、，Mzy4—2的虚线所示。用轴向压缩〔两个方向〕理论即可分别计算这三个内力素引起的应力和应变：由轴向压缩引起的正应力为：P常数AMz引起的正应力为：””

PYMzY pYMI I4—2所示坐标系，pY均取正值时应力应为负值〔压应力故上式右部加了负号。Mx引起的正应力为：”””

PZMzZ pZMI I总和正应力为：(Y,Z)””””””P(1YpYZpZ)A I I总和正应变为：(Y,Z)(Y,Z)E依据上述关系式和泊松比μ的定义就可以考虑试验方案了。五、试验方法上的留意事项1、加载技术方面：试验应在材料处于弹性范围的条件下进展，故总载荷不能过大。o为消退加载初期由于试验机机构间的摩擦和应变片与试棒变形的不全都等因素造成的力与应变示值误差，应设“初载荷”P〔1K，εoi，或用予调平衡箱上的予调旋钮将εoi调为零。然后加载到予定的终值P，并登记各测点的应变终值εi。这样，本试验oo 的载荷就是P—P，各点的应变值为〔ε o

。oi由于在初载荷或终载荷下都要测读很多点的应变，这需要确定的读应变的时间内保持不变。过偏心量不宜过大，以防加载中由于球面承压座的歪斜把试棒挤出。〔如三次以上〕重复同样的测量操作，假设各次测量结果接近方可取其平均值为正式实测值。六、试验报告要求1、试验目的。2、试验数据。3、用试验数据答复“试验目的”项中所提出的问题。4、争论：么？用什么方法处理数据可以使应变分布公式ε=ε〔Y，Z〕比较准确？*〔3〕如何用电桥的加载特性简化或准确化本试验的测量？[提示]参阅本院物理讲义有关试验数据的似合局部。*〔4〕通过本次试验的主要体会和对改进试验教学的建议。[注]带*者为选做工程。试验三、光弹仪调整及材料条纹值测定一、试验目的:1、了解光弹仪各局部名称及作用,把握光弹仪使用方法。2、观看光弹性模型受力后在偏振光场中的光学效应。3、学习对径受压圆盘测量材料条纹值的方法。二、 试验设备：1、 光弹性仪。2、 光弹性模型数个。三、 试验方法：1、 平面偏振场的调整方法:〔1〕 正交平面偏振场〔暗场〕:a、取下两个λ/4b、旋转检偏镜,使光强最暗,此时两偏振片正交。(2)平行平面偏振场〔亮场：a、取下两个λ/4b、旋转检偏镜,使光强最亮，此时两偏振片平行。2、观看光弹性模型在平面光场中的效应：等倾线、等差线。上述条纹随载荷变化状况。色序。同步旋转起、检偏镜条纹的变化状况。单色光、白色光。环氧树脂模型、有机玻璃模型。要求参考以上几方面的内容写光弹性模型在平面光场中暗场与亮场时效应的试验观看总结。3、 正交圆偏振场的调整方法〔暗场〕:先装入一块λ/4片,将它旋转,使检偏镜后看到的光场最黑，这时表示λ/4λ/4450450)。再装入另一块λ/4块λ/44、观看光弹性模型在圆偏振场中的效应：等倾线消退否。找“0”级或“1”级条纹并观看色序的变化以确定各级条纹级数。关掉白光,转成单色光,观看条纹的变化。换其它模型观看。5、环氧树脂材料条纹值f调整正交圆偏振场；测量圆盘尺寸；把圆盘放入加力架上加载,使中心条纹消灭整数级(三级为宜)，记录砝码质量。实际载荷=砝码质量×杆秤比〔4：1〕 代入公式径〕

8PfDN 计算条纹值〔PND试验四、高梁在横力弯曲下的应力分析一、 试验目的：1、 把握等色线〔包括整数级、分数级条纹〕和等倾线的绘制方法。2、学会用剪应力差法计算截面应力分布,并进展平衡校核。二、 试验设备：1、 光弹性仪。2、 有机玻璃和环氧树脂矩形截面梁模型各一个。三、 试验步骤：1、等差线的描绘：调整光弹仪为正交圆偏振场布置〔暗场。在加载架上安装试件如以下图，留意梁上划出的支座及加载位置线。开启白光光源，并加少许载荷，调整加载装置，使产生的条纹图左右对称。加载，P=100kg〔4：1，25kg。找零级条纹并观看色序的变化以确定各级条纹级数。转成单色光，把整数级条纹等差线图描下，在图上注明级数及载荷。单独旋转检偏镜9o，即成平行圆偏振场布置〔亮场纹图案；连续把半级数条纹等差线图描下。2、等倾线的描绘：调整光弹仪为正交平面偏振场布置〔暗场。更换有机玻璃模型加载至等倾线清楚为止。同时旋转起偏镜和检偏镜，观看等倾线变化规律。同步反时针方向旋转偏振镜轴，在屏幕上用描图纸依次描出 0°、10o、20°……等倾线，每隔10o画一条，并增画〔35o、45o、55o等倾线。四、结果处理：1、 用剪应力差法计算截面应力分布：用千分尺测梁长L及梁