工程力学实验指导书.
10工程力学实验指导书初稿

《理论力学》实验部分实验一:单自由度系统自由振动(无阻尼)一、实验目的1. 记录小阻尼情况下衰减振动的时间――位移曲线,了解阻尼对自由振动的影响。
2. 测量并计算单自由度系统的对数减缩率δ、阻尼系数n 和阻尼比ζ测量系统的固有频率。
3.了解振动实验仪器。
二、实验装置框图和实验原理1.实验框图图1 单自由度自由衰减振动实验框图2.实验原理把质量与钢尺组成的系统视为单自由度系统,在给予一定的初始扰动以后使之产生衰减振动,衰减振动信号经加速度传感器拾振,再经过电荷放大器和信号采集硬件采集后,送入计算机进行显示、记录,并由打印机打印波形和结果。
(1) 单自由度系统在小阻尼下的振动是衰减振动,位移随时间的变化规律为sin()Nt d X Ae t ωθ-=+,时间――位移曲线如后图所示。
利用该曲线可以求出对数减缩率 δ、阻尼系数n 和阻尼比 ζ 对数减缩率为1ln i i A A δ+=,或1ln i i mA m A δ+=(m 为间隔 m 周期)。
(2) 阻尼系数d dn f T δδ==。
(3) 阻尼比2(2)2d nT δζδπζπ===≈。
图2自由衰减振动的加速度波形(4) 加速度随时间的变化规律sin()nt d X A e t αωβ-=+ ,除初相位、幅值不同外,衰减规律与时间――位移曲线相同。
由时间――加速度曲线按相同的方法,也可测量系统的固有频率和阻尼比。
三、实验仪器实验模型;加速度传感器;电荷放大器;信号采集箱和振动信号处理软件;计算机和打印机。
四、实验步骤1. 打开电源总开关;2. 依次打开电荷放大器、信号采集箱、计算机和打印机电源开关;3. 启动振动信号采集系统,设置采集硬件参数,并设采集方式为触发采集;4. 给实验模型一个初始的位移干扰,使其作自由衰减振动;5. 由采集硬件和软件记录自由衰减振动的加速度波形,参看图2。
五、实验数据及结果1.自由衰减振动曲线 (附测试图) 。
工程力学实验指导书

材料力学实验指导书工程训练中心工程力学实验室2005年10月目录第一部分材料的力学性能实验 (3)实验一低碳钢和铸铁的拉伸实验 (3)实验二低碳钢和铸铁的压缩实验 (10)实验三金属材料的扭转实验 (12)第二部分应力分析实验电测法基础 (14)实验四弯曲正应力测定 (21)实验五薄壁圆管弯扭组合变形应变测定实验 (24)实验六材料弹性模量E和泊松比μ测定实验 (28)材料的力学性能试验材料的力学性能试验是工程中广泛应用的一种试验,它为机械制造、土木工程、冶金及其它各种工业部门提供可靠的材料的力学性能参数,便于合理地使用材料,保证机器(结构)及其零件(构件)的安全工作。
材料的力学性能试验必须按照国家标准进行。
实验一 低碳钢和铸铁的拉伸实验一、实验目的1.验证胡克定律,测定低碳钢的弹性常数:弹性模量E 。
2.测定低碳钢拉伸时的强度性能指标:屈服应力s σ和抗拉强度b σ。
3.测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标:伸长率δ和断面收缩率ψ。
4.测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标:抗拉强度b σ。
5.打印低碳钢和灰铸铁的拉伸图,比较低碳钢与灰铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形式。
二、实验设备和仪器1.CMT5305微机控制万能材料实验机2.CMT5205微机控制万能材料试验机3.游标卡尺等三、实验试样按照国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》,金属拉伸试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。
其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。
如图1-1所示,圆形截面试样和矩形截面试样均由平行、过渡和夹持三部分组成。
平行部分的试验段长度l 称为试样的标距,按试样的标距l 与横截面面积A 之间的关系,分为比例试样和定标距试样。
圆形截面比例试样通常取d l 10=或d l 5=,矩形截面比例试样通常取A l 3.11=或A l 65.5=,其中,前者称为长比例试样(简称长试样),后者称为短比例试样(简称短试样)。
非常经典的工程力学实验指导书+题.

《工程力学》实验指导书主编:2011年11月目录实验一拉伸和压缩实验 (3)实验二梁弯曲正应力实验 (8)实验三金属材料扭转实验 (12)实验一 拉伸和压缩实验 拉伸实验一、实验目的1.观察与分析低碳钢、灰铸铁在拉伸过程中的力学现象并绘制拉伸图。
2.测定低碳钢的σs 、σb 、δ、ψ 和灰铸铁的σb 。
3.比较低碳钢与灰铸铁的机械性能。
二、实验内容 1.低碳钢拉伸实验材料的机械性能指标σs 、σb 、δ 和ψ 由常温、静载下的轴向拉伸破坏试验测定。
整个试验过程中,力与变形的关系可由拉伸图表示,被测材料试件的拉伸图由试验机自动记录显示。
低碳钢的拉伸图比较典型,可分为四个阶段 :直线阶段OA ——此阶段拉力与变形成正比,所以也称为线弹性变形阶段,A 点对应的载荷为比例极限载荷Fp ;屈服阶段BC ——曲线常呈锯齿形,此阶段拉力的变化不大,但变形迅速增加,此段内曲线上的最高点称为上屈服点B ,,最低点称为下屈服点B ,因下屈服点B 比较稳定,工程上一般以B 点对应的力值作为屈服载荷Fs ;强化阶段CD ——此阶段拉力增加变形也继续增加,但它们不再是线性关系,其最高点D 对应的力值为最大载荷Fb ;颈缩阶段DE ——过了D 点,试件开始出现局部收缩(颈缩),直至试件被拉断。
图1-1为低碳钢拉伸图。
图1-1 图1-2F2.灰铸铁拉伸实验对于灰铸铁,由于拉伸时的塑性变形极小,在变形很小时就达到最大载荷而突然断裂,没有明显的屈服和颈缩现象,其强度极限即为试件断裂时的名义应力。
图1-2为铸铁拉伸图。
三、实验仪器、设备1.600KN 微机屏显式液压万能试验机; 2.游标卡尺。
四、实验原理1.根据低碳钢拉伸载荷F s 、F b 计算屈服极限σs 和强度极限σb 。
2.根据测得的灰铸铁拉伸最大载荷F b 计算强度极限σb 。
3.根据拉断前后的试件标距长度和横截面面积,计算低碳钢的延伸率δ和截面收缩率ψ。
%100001⨯-=L L L δ %100010⨯-=A A A ψ五、实验步骤(一)实验准备1.打开计算机,双击计算机桌面上的TestExpert 图标,试验软件启动。
工程力学实验指导书(机制-材料-汽车)

工程力学实验指导书主编:高波副主编:黄士涛实验一 金属材料的拉伸实验一、试验目的1.测定低碳钢(Q235 钢)的强度性能指标:上屈服强度s u σ(eH R ),下屈服强度sL σ(eL R )和抗拉强度b σ(m R )。
2.测定低碳钢(Q235 钢)的塑性性能指标:断后伸长率δ(A )和断面收缩率ψ(Z )。
3.测定灰铸铁(HT200)的强度性能指标:抗拉强度b σ(m R )。
4.观察、比较低碳钢(Q235 钢)和铸铁两种材料的力学性能、拉伸过程及破坏现象。
5. 学习试验机的使用方法。
二、设备和仪器1.WES-600S 型电液式万能试验机。
2.Q235钢和HT200铸铁试样,游标卡尺,钢直尺,划线笔。
三、试样国标GB/T228-2002采用直径d 0=10mm (名义尺寸)的圆形截面长比例试样。
四、实验原理1)低碳钢(Q235 钢)的拉伸实验将试样安装在试验机的上下夹头中,连接试验机和计算机的数据线,启动试验机对试样加载,计算机自动绘制出载荷位移曲线。
观察试样的受力、变形直至破坏的全过程。
屈服阶段反映在F l -∆曲线图上为一水平波动线。
上屈服力su F 是试样发生屈服而载荷首次下降前的最大载荷。
下屈服力sL F 是试样在屈服期间去除初始瞬时效应(载荷第一次急剧下降)后波动最低点所对应的载荷。
最大力b F 是试样在屈服阶段之后所能承受的最大载荷。
相应的强度指标由以下公式计算:上屈服强度s u σ(eH R ) :susU 0F A σ=(1-1)图1-1 试样图1-2 低碳钢的拉伸曲线下屈服强度sL σ(eL R ): sLsL 0F A σ=(1-2) 抗拉强度b σ(m R ): bb 0F A σ=(1-3) 测量断后的标距部分长度u l 和颈缩处最小直径d u ,按以下两式计算其主要塑性指标:断后伸长率δ(A ):100%u l l l δ-=⨯ (1-4) 式中0l 为试样原始标距长度,l 为试样断后的标距部分长度。
工程力学实验

实验一 金属材料常规力学性能综合测定实验
一.实验目的
1.测定拉伸时低碳钢的 s 、 b 、 、 ;铸铁的 b ;测定压缩时铸铁的 b 和低碳钢的 s 。
2.初步掌握金属材料机械性能的测试方法。 3.观察、比较、总结低碳钢与铸铁材料力学性能的特点与差别。
二.实验设备和试件 1.游标卡尺。 2.金属拉伸试样标距仪。 3.WE-10A 万能材料试验机。 4.低碳钢、铸铁拉伸试件。 5.铸铁压缩试件。
4
是由剪应力引起的破坏。断口中心部分与轴线垂直,这显然是由三向拉应力引起的破坏。 ② 铸铁的拉伸断口形式与轴线垂直的平断口,这是由于铸铁的抗拉能力最差,是由拉应力引起的
破坏。 ③ 低碳钢压缩成鼓形。由于低碳钢压缩时会产生很大的横向变形,但由于试样两端面与试验机支
承垫板间存在磨擦力,约束了这种横向变形,故试样出现显著的鼓胀。 ④ 铸铁的压缩断口与轴线大约成 450~550 的方向上发生破裂。这是由于脆性材料的抗剪强度低于
5% 为塑性材料; 5% 为脆性材料
测量 L1 时,请注意断口要移中的问题。
2.铸铁的拉伸
铸铁拉伸没有屈服极限,只有唯一指标是强度极限
3. 低碳钢的压缩
bL
FbL A0
低碳钢的压缩与拉伸类似,只是没有强度极限,只有屈服极限
4. 铸铁的压缩
sc
Fsc A0
铸铁的压缩只有强度极限
L1 L0 100% L0
A0 A1 100% A0
强度极限
bL
FbL A0
⑶ 低碳钢压缩
屈服极限
SC
FSC A0
⑷ 铸铁的压缩
强度极限
bC低碳钢和铸铁拉断后的断口有何不同,为什么? 2.试根据拉伸、压缩实验结果,综合分析低碳钢与铸铁的力学性能。
工程力学实验指导书

工程力学实验指导书武汉科技学院机电工程学院目录实验一低碳钢和铸铁的拉伸、压缩实验 (1)实验二梁弯曲的正应力实验 (5)实验三薄壁圆筒在弯扭组合变形下主应力测定 (8)实验四纯扭转实验 (11)附录..................................................1、组合式材料力学多功能实验台 (13)2、电测法的基本原理 (15)实验一低碳钢和铸铁的拉伸、压缩实验一.实验目的1.用引伸计测定塑性材料的弹性模量;2.测定塑性材料的上下屈服强度R eH ,R eL 、抗拉强度Rm 、断后伸长率A和截面收缩率Z;3.测定脆性材料的抗拉强度Rm ;4.观察和分析上述两种材料在拉伸过程中的各种现象,并比较它们力学性质的差异;5.绘制两种材料的应力-伸长率曲线;6.了解材料试验机微机数据采集系统的构造和工作原理,掌握其使用方法。
二.实验仪器、设备万能材料试验机,引伸计,力传感器,材料试验机微机数据采集系统、游标卡尺等。
试件最常见的拉伸试件的截面是圆形和矩形,如图1-1a、b所示。
夹持过渡夹持过渡hbl0 dl0 l0(a) (b)图1 试件的截面形式试样分为夹持部分、过渡部分和待测部分(l)。
标距(l0)是待测部分的主体,其截面积为S0。
按标距(l0)与其截面积(S0)之间的关系,拉伸试样可分为比例试样和非比例试样。
按国家标准GB228-2002的规定,比例试样的有关尺寸如下表1-1。
表1-1试样标距l0,(mm) 截面积S0,(mm2)圆形试样直径d,(mm)延伸率比例长11.30S或10d 任意任意A短 5.65S或5 d A三.实验原理(一)塑性材料弹性模量的测试:在弹性范围内大多数材料服从虎克定律,即变形与受力成正比。
纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E,也叫杨氏模量。
因此金属材料拉伸时弹性模量E地测定是材料力学最主要最基本的一个实验。
测定材料弹性模量E一般采用比例极限内的拉伸试验,材料在比例极限内服从虎克定律,其荷载与变形关系为:00ES FL L ∆=∆若已知载荷ΔF 及试件尺寸,只要测得试件伸长ΔL 或纵向应变即可得出弹性模量E 。
工程力学实验指导书(建环)剖析

工程力学实验指导书(建环、给排水、包装工程)2016年 9月目录实验一金属材料的拉伸实验 (2)实验二金属材料的压缩实验 (5)实验三弯曲正应力电测实验 (8)实验一金属材料的拉伸实验一、实验目的和要求1、 观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的力与变形的关系。
2、测定低碳钢拉伸时的屈服极限s σ;强度极限b σ,伸长率δ和截面收缩率φ3、测定铸铁的强度极限b σ。
4、比较低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)拉伸时的力学性质。
5、了解CMT 微机控制电子万能实验机的构造原理和使用方法。
二、实验装置和原理实验仪器设备:CMT 微机控制电子万能实验机、游标卡尺、拉伸试件。
试件制备:实验采用的圆截面短比例试件按国家标准(GB/T 228-2002)制成,如图1-1所示。
这样可以避免因试件尺寸和形状的影响而产生的差异,便于各种材料的力学性能相互比较。
图中:d 0为试件直径,L 0为试件的标距,并且短比例试件要求L 0=5d 0。
图1-1实验原理:试件夹持在夹具上,点击试件保护键,消除夹持力,调节拉力作用线,使之能通过试件轴线,实现试件两端的轴向拉伸。
试件在开始拉伸之前,设置好保护限位圈,微机控制系统首先进入POWERTEST3.0界面。
试件在拉伸过程中,POWERTEST3.0软件自动描绘出一条力与变形的关系曲线如图1—2,低碳钢在拉伸到屈服强度时,取下引伸计,试件继续拉伸,直至试件被拉断。
低碳钢试件的拉伸曲线(图1—2a)分为四个阶段―弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段。
铸铁试件的拉伸曲线(图1—2b)比较简单,既没有明显的直线段,也没有屈服阶段,变形很小时试件就突然断裂,断口与横截面重合,断口形貌粗糙。
抗拉强度σb 较低,无明显塑性变形。
与电子万能实验机联机的微型电子计算机自动给出低碳钢试件的屈服载荷Fs 。
、最大载荷Fb 和铸铁试件的最大载荷Fb 。
图1—2三、实验步骤和数据处理实验步骤:1.测量试件的初始直径d0和初始标距长度l0:在试件标距段的两端和中间三处测量试件直径,每处直径取两个相互垂直方向的平均值,做好记录。
材料力学、工程力学实验指导书

F
F
∇7
h
Fs
Fb
d
0
Δl
0
Δl
图 2 – 1 压缩试件
图 2 – 2a
图 2 – 2b
极限载荷 Fs
屈服强度:
σs
=
Fs A0
因为低碳钢没有压缩强度极限,故屈服后即停止试验。铸铁压缩时只有强度极限载荷 Fb(图
3. 实验数据记录:
材 料
低碳钢
实验前
直 径 d0 ( mm )
(1)
(2)
平均
截面面积
A0 ( mm2 )
实验结果
Fs 或 Fb
KN
σ s或σb
MPa
铸铁
低碳钢屈服极限:
σ
s
=
Fs A0
铸铁压缩强度极限:
σ
b
=
Fb A0
4. 回答思考题。 5. 对实验的建议和感想。
8
实验三 扭转实验
一、实验目的 1.测定低碳钢的剪切屈服极限τ s ,剪切强度极限τ b 。 2.测定铸铁的剪切强度极限τ b 。 二、实验设备及仪器
加本门课程的期末考试。 8. 要注意保持实验室卫生,不许随地吐痰、乱扔杂物。实验结束后要整理现场。
力学实验中心
目录
实 验 一 拉伸实验……………………………………………………1 实 验 二 压缩实验……………………………………………………5 实 验 三 扭转实验………………………………………………………9 实 验 四 电阻应变测量基本原理………………………………………14 实 验 五 弹性模量及泊松比的测定………………………………………………18 实 验 六 梁弯曲正应力测定…………………………………………………21 实 验 七 复合梁实验……………………………………………………25 实 验 八 薄壁圆筒在弯扭组合作用下的应力测定……………………29 实 验 九 静定和静不定组合变形实验………………………………………33 实 验 十 薄壁开口截面梁的弯曲中心测定………………………………40 实 验 十 一 功的互等定理实验………………………………………………………43 实验十二 压杆稳定实验………………………………………………45 实验十三 动荷框架实验……………………………………………………48 实验十四 等强度梁冲击动应力及动荷系数测试实验……………………50 实 验 十 五 复合材料力学性能分析实验……………………………………………53 实 验 十 六 硬度实验……………………………………………………………55 实 验 十 七 冲击实验……………………………………………………………58
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第一章绪论§1.1 工程力学实验的内容实验是进行科学研究的重要方法,科学史上许多重大发明是依靠科学实验而得到的,许多新理论的建立也要靠实验来验证。
例如材料力学中应力应变的线性关系就是虎克于1668年到1678年间作了一系列的弹簧实验之后建立起来的。
不仅如此,实验对材料力学有着更重要的一面。
因为材料力学的理论是建立在将真实材料理想化,实际构件典型化,公式推导假设化基础之上的,它的结论是否正确以及能否在工程中应用,都只有通过实验验证才能断定。
在解决工程设计的强度,刚度等问题时,首先要知道材料的力学性能和表达力学性能的材料常数。
这些常数只有靠材料试验测试才能得到。
有时实际工程中构件的几何形状和载荷都十分复杂,构件中的应力单纯靠计算难以得到正确的数据,这种情况下必须借助于实验应力分析的手段才能解决。
因此,材料力学实验是学习材料力学课程不可缺少的重要环节。
材料力学实验包括以下三个方面的内容:1.测定材料的力学性能材料的力学性能是指在力或能的作用下,材料在变形、强度等方面表现出的一些特性,如弹性极限、屈服极限(屈服强度)、强度极限、弹性模量、疲劳极限、冲击韧性等。
这些强度指标或参数都是构件强度、刚度和稳定性计算的依据,而它们一般要通过实验来测定。
此外,材料的力学性能测定又是检验材质、评定材料热处理工艺、焊接工艺的重要手段。
随着材料科学的发展,各种新型合金材料、合成材料不断涌现,力学性能的测定,是研究每一中新型材料的重要任务。
2.验证理论公式的正确性材料力学的一些理论是以某些假设为基础的,例如杆件的弯曲理论就以平面假设为基础。
用实验验证这些理论的正确性和适用范围,有助于加深对理论的认识和理解。
至于新建立的理论和公式,用实验来验证更是必不可少的。
实验是验证、修正和发展理论的必要手段。
3.实验应力分析某些情况下,例如因构件几何形状不规则,受力复杂或精确的边界条件难以确定等,应力分析计算难于获得准确结果。
这时,用诸如电测、光弹性等实验应力分析方法直接测定构件的应力,便成为有效的方法。
对经过较大简化后得出的理论计算或数值计算,其结果的可靠性更有赖于实验应力分析的验证。
§1.2 材料力学试验的标准、方法和要求材料的强度指标如屈服极限、强度极限、持久极限等,虽是材料的固有属性,但往往与试样的形状、尺寸、表面加工精度、加载速度、周围环境(温度、介质)等有关。
为使实验结果能相互比较,国家标准对试样的取材、形状、尺寸、加工精度、试验手段和方法以及数据处理都作了统一规定。
对破坏性试验,如材料强度指标的测定,考虑到材料质地的不均匀性,应采用多根试样,然后综合多根试样的结果,得出材料的性能指标。
对非破坏性试验如构件的变形测量,因为要借助于变形放大仪表,为减小测量系统引入的误差,一般也要多次重复进行,然后综合多次测量的数据得到所需结果。
实验应力分析除前面提到的电测法和光弹性法外,还有激光全息光弹性法、散斑干涉法、云纹法、声弹法等。
采用何种方法取决于试验的目的和对试验精度的要求。
一般说,如仅需了解构件某一局部的应力分布,电测法比较合适;如需了解构件的整体应力分布,则以光弹性法为宜。
有时也可把几种方法联合使用,例如可用光弹性法判定构件危险截面的位置,再使用电测法测出危险截面的局部应力分布。
关于试验应力分析,本书主要介绍电测法。
整理试验结果时,应剔除明显不合理的数据,并以表格或图线表明所得结果。
若试验数据中两个量之间存在线性关系,可用最小二乘法拟合为直线,然后进行计算。
数据运算的有效位数要依据机器、仪表的测量精度来确定。
最后要求写出试验报告,并对试验结果进行分析。
第二章材料的力学性能测定§2.1 WDW电子式万能材料试验机测定材料的力学性能的主要设备是材料试验机。
能兼作拉伸、压缩弯曲等多种实验的试验机称为万能试验机,或简称万能机。
供静力实验的万能材料试验机有液压式、机械式、电子机械式等类型。
下面着重介绍微机控制电子万能试验机。
电子万能材料试验机是现代电子测量、控制技术与精密机械传动相结合的新型试验机。
它对载荷、变形、位移的测量和控制有较高的精度和灵敏度。
与计算机联机还可进行试验进程模式控制、检测和数据处理自动化,并有低周载荷循环、变形循环、位移循环的功能。
国产电子万能材料试验机以WDW系列为基础,不同厂家生产的主机结构、信号转换元件配置、传动系统、检测控制原理基本相同,唯软件功能和操作系统有一些差异。
本文介绍的WDW电子万能试验机装载的是基于Windows平台的Auto CTS500全数字多通道闭环测控系统,其用户界面呈现与Windows风格一致的中文窗口系统,掌握和使用都比较方便。
图2-1 WDW-200C电子万能试验机一、加载控制系统图2-1为WDW-200C外形图,图2-2是其主机结构、检测、控制系统原理示意图。
在加载系统中,由上横梁、四根导向立柱和工作平台组成门式框架。
活动横梁把门式框架分成拉、压两个试验空间,拉伸夹具安装在活动横梁与工作平台之间,压缩和弯曲辅具则安装在活动横梁和上横梁之间。
活动横梁由滚珠丝杠副驱动。
根据试验要求控制系统得到控制信号,经调速系统放大后驱动伺服电机带动传动系统及滚珠丝杠转动,使活动横梁上升或下降运动,从而实现对试样的加载。
图2-2 WDW万能试验机结构原理示意图二、测量与显示系统测量系统包括载荷测量、试样变形测量和活动横梁的位移测量三部分。
试样受力变形时,通过负荷传感器、应变式引伸仪分别把机械量转换为电压信号,横梁的移动通过随滚珠丝杠转动的光电编码器输出脉冲信号,三路信号经多功能测量控制卡放大、A/D转换和标度变换处理后,直接在显示屏上以数字量显示试验力、试样变形和横梁位移,并自动给出试验力-变形或试验力-位移曲线。
三、常规静载试验操作规程现以WDW-200C电子万能试验机为例,其操作规程如下:1.根据试样的形状、尺寸及试验目的,选择合适的夹具。
2.开启试验机1) 打开显示器及计算机的电源开关;2) 打开试验机主机电源开关;3) 按控制器上的电源按钮,若计算机控制,控制器的工作方式必须选为“PC-CTRL”(单机工作时为“MC—CTRL”);4) 待控制器出现计算机控制界面后,双击桌面上的“试验软件”图标。
软件启动后点击主界面上的“伺服启动”按钮,之后可以进行移动横梁和试验等操作。
3.试验条件输入和选择测试前必须输入与测试相关的试验参数以及试验选择,具体过程如下:1) 设置选项→选择负荷传感器(若配置两个以上);→选择负荷单位、强度单位及修约间隔、长度单位及伸长率修约间隔;→选择引伸计处理方式;→选择试验类型(如拉伸、压缩等)及报告模板;→选择需要输出的数据项与之相应的修约间隔;→输入相关的规定值。
2) 试样参数→根据试样特性进行计算面积处理选择;试样尺寸、试验数量等参数输入。
3) 试验控制→确定过程控制阶段,并输入相关的数据,设置试验结束控制。
4) 图形设置→依材料的力学性能指标,,输入坐标轴,显示最大值,最小值通常设置为0,若最大值无法确定,通常设置小一些,在测试过程中自动调整大小。
5) 主界面→正确输入存储文件名(试验编号),系统在测试结束后自动按该编号存储文数据。
建议最好以年月日为字符串,以便追溯。
6) 负荷调零→在夹持试样(第一个试样)前必须点击负荷【调零】按钮进行负荷调零,以后可以不再调零。
测试时伸长、位移、时间自动调零。
4. 安装试样通过主机控制器上的快速升降按钮,调节上夹头到合适安装试样位置,依靠转动夹具上的手柄夹紧试样。
做压缩试验时,只要把试样置于上、下夹头之间即可。
试样安装完成后,应立即将横梁的位移速度调回到(2~5)mm/min的正常试验速度挡位。
5. 若为负荷控制(或应力控制),按【预加载】按钮,开始预加载,待预加载值达到后进行一下操作。
6. 夹持引伸仪(若使用引伸仪),最好夹持在试样的中间部分。
7. 测试开始,等上述工作全部完成后可进行以下操作:菜单操作,除用鼠标在主界面上菜单操作外还可用键盘操作。
快捷键:〈F5〉;便捷按钮操作:用鼠标点击【开始测试】按钮,即可进入测试。
8. 测试结束1)测试正常结束依测试条件中的试验结束条件而定:是破坏结束,还是非断裂结束,结束后十字头是停止,还是以最高速返回原来位置,结束后大约等1分钟,试验数据显示在主界面,观看其试验结果。
注:直接按〈空格〉键,试验正常结束。
2)测试中止由于人为原因,如试样未夹持好或引伸计忘夹持等原因,此时可以进行以下的任一操作而中止测试。
(1)菜单操作除用鼠标在主界面菜单操作外,还可以用键盘操作:热键:〈Alt〉+〈T〉+〈S〉,快捷键:〈F8〉。
(2)便捷按钮操作在测试状态下,点击主界面工具条上【中止测试】按钮,中止测试,同时十字头停止移动。
3)关机(1)关闭试验机主机电源;(2)退出试验软件;(3)退出Windows:点击任务栏的【开始】按钮,点击“关闭计算机”,弹出一对话框,选择“关闭计算机”,点击【是】按钮。
等主机电源关闭后,关闭显示器。
§2.2引伸仪材料力学试验中,除测定试样或构件的承载能力外,还经常要测定它们的变形。
变形一般很小,要用高精度、高放大倍数的仪器才能测出,这类仪器即为引伸仪。
引伸仪是感受试件变形的传感器。
应变计式的引伸仪由于原理简单、安装方便,目前广泛使用。
引伸仪按测量对象,可分为轴向引伸计、横向引伸计、夹式引伸计。
图2-3为夹式引伸仪的外形和结构原理图。
该引伸仪主要由应变片、变形传递杆、弹性元件、限位标距杆、刀刃和夹紧弹簧等组成。
测量变形时, 将引伸仪装卡于试件上,刀刃与试件接触而感受两刀刃间距内的伸长,通过变形杆使弹性元件产生应变,应变片将其转换为电阻变化量,再用适当的测量放大电路转换为电压信号。
安装于试样上的引伸仪,只能感受试样上长为0l 的一段变形。
0l 称为标距,引伸仪测出的是0l 的长度变化即总变形l ∆。
由此算出的应变0l l ∆=ε,其实是0l 范围内的平均应变。
由于引伸仪上的读数C ∆是经放大系数放大后的数值,应除以引伸仪的放大倍数k 才是变形l ∆,即kC l ∆=∆。
仪器能测量的最大范围称为量程。
量程、标距和放大倍数是引伸仪的主要参数。
§2.3拉伸实验一、实验目的1. 了解万能材料试验机的结构及工作原理,熟悉其操作规程及正确使用方法。
2. 测定低碳钢的屈服极限s σ、强度极限b σ、弹性模量E 、伸长率δ、断面收缩率ψ。
3. 测定铸铁的强度极限b σ。
4. 观察以上两种材料在拉伸过程中的各种现象,并绘制拉伸图(P-L ∆曲线)。
5. 比较低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)拉伸时的机械性质。
二、实验设备6. 电子万能材料试验机。
7. 游标卡尺。
三、实验原理1. 为了检验低碳钢拉伸时的机械性质,应使试样轴向受拉直到断裂,在拉伸过程中以及试样断裂后,测读出必要的特征数据(如;s P 、b P 、1l 、1d ),经过计外壳 变形传递杆 刀口应变片 标距限位杆图2-3夹式引伸仪ab算,便可得到表示材料力学性能的四大指标:σs 、σb 、δ、ψ。