实验二 偏心拉伸实验
偏心拉伸实验报告实验结论
偏心拉伸实验报告实验结论偏心拉伸实验报告实验结论引言：偏心拉伸实验是一种常见的力学实验，用以研究材料在受拉力作用下的变形和破坏特性。
通过施加偏心拉力，可以模拟实际工程中材料所承受的不均匀受力情况，从而更好地了解材料的力学性能。
本文将总结偏心拉伸实验的结果，并得出实验结论。
实验设计：本次实验采用了标准的偏心拉伸试验机，选取了不同种类的材料进行测试，包括金属、塑料和复合材料。
每种材料都进行了多组试验，以确保结果的准确性和可靠性。
在实验过程中，我们记录了拉伸载荷、试样长度和试样断裂位置等数据。
实验结果：在所有的实验中，我们观察到了以下现象和结果：1. 材料的断裂位置：在偏心拉伸实验中，材料的断裂位置通常会出现在试样的较薄部分。
这是由于拉伸力的作用，使得试样的较薄部分承受的应力较大，从而导致破坏。
这一现象在金属和塑料试样中尤为明显，而在复合材料试样中稍微有所不同，可能会出现在不同的位置。
2. 材料的断裂形态：不同材料在偏心拉伸实验中的断裂形态也有所不同。
金属试样通常会出现拉伸断裂，即试样在拉伸力作用下逐渐拉长，最终发生断裂。
塑料试样则可能会出现拉断或剪切断裂，取决于材料的特性和结构。
复合材料试样的断裂形态更加多样，可能会同时出现拉伸、剪切和撕裂等多种破坏方式。
3. 材料的应力-应变曲线：通过对实验数据的分析，我们得到了材料的应力-应变曲线。
在拉伸阶段，材料的应变随着拉伸力的增加而线性增长，直至达到极限强度。
此后，材料开始发生塑性变形，应变增长速率逐渐减慢，直至材料最终断裂。
不同材料的应力-应变曲线形状和特点有所差异，这与材料的组成、结构和加工方式等有关。
实验结论：通过以上实验结果的观察和分析，我们得出以下结论：1. 材料的断裂位置受到拉伸力的影响，较薄部分承受的应力较大，容易破坏。
2. 不同材料在偏心拉伸实验中的断裂形态各异，金属试样通常呈现拉伸断裂，塑料试样可能出现拉断或剪切断裂，而复合材料试样的破坏方式更加多样。
偏心拉伸实验
D图2-2R 图2-1实验二 偏心拉伸实验一、实验目的1．测定偏心拉伸试样材料的弹性模量E 。
2．测定偏心拉伸试样的偏心距e 。
3．学习组合载荷作用下由内力产生的应变成份分别单独测量的方法。
二、设备和仪器（同§7） 三、试样采用图2-1所示的铝合金偏心拉伸试样，Ra 和Rb 为沿应变方向粘贴的应变片，另外有两枚粘贴在与试样材质相同但不受载荷的铝块上的应变片，供全桥测量时组桥之用。
尺寸b=24mm ，t=5mm 。
四、试验原理 由电测原理知：1234du εεεεε=-+-（I-7）式中du ε为仪器读数。
从此式看出：相邻两臂应变符号相同时，仪器读数互相抵销；应变符号相异时，仪器读数绝对值是两者绝对值之和。
相对两臂应变符号相同时，仪器读数绝对值是两者绝对值之和；应变符号相异时，仪器读数互相抵销。
此性质称为电桥的加减特性。
利用此特性，采取适当的布片和组桥，可以将组合载荷作用下各内力产生的应变成份分别单独测量出来，且减少误差，提高测量精度。
从而计算出相应的应力和内力。
——这就是所谓内力素测定。
图2-1中Ra 和Rb 的应变均由拉伸和弯曲两种应变成份组成，即() ()a F M b F M a b εεεεεε=+=-式中Fε和M ε分别为拉伸和弯曲应变的绝对值。
若如图2-2组桥，则由（I-7）、（a ）和（b ）式得2du a b F εεεε=+=若如图2-3组桥，则由（I-7）、（a ）和（b ）式得2du a b M εεεε=-=通常将仪器读出的应变值与待测应变值之比称为桥臂系数。
故上述两种组桥方法的桥臂系数均为2。
为了测定弹性模量E ，可如图2-2组桥，并等增量加载，即0(1,2,,5)i F F i F i =+⋅∆=末级载荷5F 不应使材料超出弹性范围。
初载荷F 时应变仪调零，每级加载后记录仪器读数图2-3dui ε，用最小二乘法计算出弹性模量E ：52151i duii iFE bti αε==⋅∆=⋅∑∑ （2-1）式中α为桥臂系数。
偏心拉伸或压缩(材料力学课件)
建筑结构的偏心拉伸或压缩分析
建筑结构的偏心拉伸或压缩分析是确保结构安全的重要环节 。在设计和施工过程中，需要考虑材料的力学性能、结构的 几何形状和载荷分布等因素，以评估结构的稳定性和安全性 。
在进行建筑结构的偏心拉伸或压缩分析时，需要使用专业的 分析软件和实验设备，如有限元分析软件和材料试验机等， 以获得准确的计算结果和实验数据。
偏心拉伸或压缩时，材料内部产 生应力分布不均匀，最大应力出 现在截面的中心，最小应力出现
在截面的边缘。
偏心拉伸时，中心部位受到拉应 力，边缘部位受到压应力；偏心 压缩时，中心部位受到压应力，
边缘部位受到拉应力。
应力分布与材料的弹性模量、泊 松比和截面形状等因素有关。
材料在偏心拉伸或压缩下的应变
在偏心拉伸或压缩过程中，材料会发生应变，表现为截面尺寸和形状的变化。
偏心拉伸或压缩(材料力学课 件)
• 偏心拉伸或压缩的基本概念 • 材料在偏心拉伸或压缩下的行为 • 偏心拉伸或压缩的强度分析
• 偏心拉伸或压缩的实验研究 • 偏心拉伸或压缩的工程应用
01
偏心拉伸或压缩的基本概念
定义与特性
定义
偏心拉伸或压缩是指物体在受到不均 匀分布的拉伸或压缩载荷作用时，其 中心轴线与载荷作用线不重合，导致 物体产生弯曲和扭转的现象。
机械设备的偏心拉伸或压缩分析
机械设备的偏心拉伸或压缩分析是确保设备正常运行的关 键环节。在设计和制造过程中，需要考虑材料的力学性能 、设备的运行环境和载荷分布等因素，以评估设备的稳定 性和可靠性。
在进行机械设备的偏心拉伸或压缩分析时，需要使用专业 的分析软件和实验设备，如有限元分析软件和疲劳试验机 等，以获得准确的计算结果和实验数据。
THANKS
偏心拉伸实验报告
偏心拉伸实验报告偏心拉伸实验报告引言：偏心拉伸实验是一种常见的力学实验，通过施加不同的偏心距离和拉伸力来研究材料的力学性能。
本实验旨在探究材料在偏心拉伸条件下的应力-应变关系，并分析其对材料的影响。
实验目的：1. 研究材料在偏心拉伸条件下的应力-应变关系；2. 掌握偏心拉伸实验的操作方法；3. 分析偏心拉伸对材料性能的影响。
实验原理：偏心拉伸实验是一种静态拉伸实验，通过施加不同的偏心距离，使拉伸力不再作用于材料的几何中心，而是偏离几何中心。
这样的拉伸方式可以模拟材料在实际应用中受到的偏心力作用，从而更真实地反映材料的力学性能。
实验装置：1. 偏心拉伸试验机：用于施加拉伸力和控制偏心距离；2. 试样夹具：用于夹持试样，保证试样在拉伸过程中的稳定性；3. 应变计：用于测量试样在拉伸过程中的应变；4. 数据采集系统：用于记录和分析实验数据。
实验步骤：1. 准备试样：根据实验要求，选择合适的试样材料和尺寸，并进行必要的加工和标记；2. 安装试样：将试样夹持在试验机上，确保试样的几何中心与试验机的拉伸轴线重合；3. 施加拉伸力：通过试验机控制系统，逐渐施加拉伸力，同时记录拉伸力和应变数据；4. 调整偏心距离：在拉伸过程中，通过调整试验机的偏心距离，使拉伸力不再作用于试样的几何中心；5. 记录数据：在拉伸过程中，及时记录拉伸力和应变数据，并保证数据的准确性和可靠性；6. 结束实验：根据实验要求，停止拉伸，并将试样从试验机上取下。
实验数据处理：1. 绘制应力-应变曲线：根据实验数据，绘制应力-应变曲线，分析材料在偏心拉伸条件下的力学性能；2. 计算材料的屈服强度和抗拉强度：根据应力-应变曲线，计算材料的屈服强度和抗拉强度，评估材料的抗拉性能；3. 分析偏心拉伸对材料性能的影响：根据实验结果，分析偏心拉伸对材料的强度、韧性、断裂形态等性能的影响。
实验结果与讨论：通过偏心拉伸实验，我们得到了材料在不同偏心距离下的应力-应变曲线。
实验二 偏心拉伸实验(精品文档)_共6页
实验二偏心拉伸实验力学-聂灿亮一．实验目的1. 测定弹性模量; E2. 测定偏心距；e3. 将测得的弹性模量与偏心距分别与理论值进行对比，计算相对误差；4. 分析误差产生原因。
二．实验设备和仪器1. 静态电阻应变仪；2. 带孔拉伸实验杆件。
三．实验原理与分析1. 偏心拉伸试件为低碳钢矩形截面构件，其受力截面如下图所示：2. 在外荷载作用下，有轴力和弯矩，大小分别为：N M，，试件变形是拉伸和弯矩的组合变形，其正N F =M Fe =应力及相应应变为 在试件左侧面：（1）'2''2616N N N Fe A W bh bh N Fe E E bh bh σσε⎧=-=-⎪⎪⎨⎛⎫⎪==- ⎪⎪⎝⎭⎩在试件左侧面：（2）''2''''2616N M N FeA W bh bh N Fe E E bh bh σσε⎧=+=+⎪⎪⎨⎛⎫⎪==+ ⎪⎪⎝⎭⎩3. 试件应变片布置如图四所示。
和分别为试件两侧面上1R 2R 的两个对称点，则可测得：（3）'1''2N MN Mεεεεεεεε⎧==-⎪⎨==+⎪⎩其中，为轴力引起的拉伸应变；为弯矩引起的应变，N εM ε由上式可得：（4）1221=22N M εεεεεε+⎧⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩4. 根据以上各式，可计算出弹性模量、偏心距。
E e 四． 实验步骤1. 设计好本实验所需的各类数据表格；2. 测量试件尺寸；3. 确定加载方案：本实验按逐级1000N ，初试1000N ，最大2000N 加载；4. 采用合适的接线方案，调整好所用设备和仪器；5. 进行试验，并记录数据；6. 完成试验后，关闭电源，将设备和仪器恢复到初始状态。
五． 数据分析与处理1. 实验数据记录与处理根据（3）（4）公式计算出N M εε、荷载/N1000 2000 /（1e-6） 1ε-33 -68 /（1e-6）2ε91 200 /（1e-6）N ε29 66 /（1e-6）M ε621342. 计算弹性模量（=4.8mm, =30mm ）： E b h 综合（1）（2）（3）式解得’ 33100010239.44.83029=200010210.04.83066N Gpa Gpa F E bh Gpa Gpaε⎧⨯=⎪⎪⨯⨯=⎨⎪⨯=⎪⨯⨯⎩取平均值得： 239.4+210.0=224.72E Gpa =3. 计算偏心距e 结合（1）（2）（3）（4）式以及表格所记录处理的数据得， 23223224.7 4.830621010.0361000=6224.7 4.8301341010.8462000z MM mm mm EW Ebh e FF mm mmεε⎧⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⨯==⎨⨯⨯⨯⎪⨯=⎪⨯⎩取平均值得： 10.03+10.84=10.43mm 2e =4. 与理论值相对误差计算弹性模量： ， E 1227.4206100%10.38%206d -=⨯=偏心距:e 210.4310.00100% 4.3%10.00d -=⨯=5. 误差分析（1）做实验时由于孔径不是与拉钩完全紧密咬合，加载时会导致上下拉力不是完全共线；（2） 刚开始加载时试件会有些微摆动；（3）由于孔径的大小不好测量，所以在测量时会产生读数误差；（4）计算对无理小数的近似计算，会产生计算误差。
实验一、二 拉伸实验
后的标距部分长度 l1 和拉断后颈缩处的最小直径 d1 。由以下两式算得其主要塑性指标：
延伸率：
δ = l1 − l0 ×100% l0
截面收缩率：ψ = Ao − A1 ×100% Ao
式中，A1 为试件拉断后，颈缩处之最小截面积 l0 为试件之原始标距长度 l1 为试件拉断后标距长度
移位法示意图
7. 观察破坏现象并画下破坏断口的草图。
8. 测量断后数据。试件拉断后，按计算机要求回答和输入断后数据，观察计算机自动
处理的力学性能指标，分析结果是否合理，如果合理，则存盘和打印结果；如不合理，可用
手动方法对实验结果进行修正，还可通过再现实验（所编号 LXY），观察该实验的结果，打
印该实验报告。
三、实验记录与结果
1．试件尺寸
材 标距
料 l0 （mm）
横截面Ⅰ
(1) (2) 平均
直径 d 0 (mm)
横截面Ⅱ (1) (2) 平均
最小横截面面
横截面Ⅲ
积 A0 (mm2 )
(1) (2) 平均
钢
铸 铁 2. 实验数据
屈服载荷 材
料 ps （kN）
最大载荷
pb （kN）
拉断后标距
l1 （mm）
颈缩处直径
一截面进行测量,每一横截面沿互垂方向各测一次取其平均值，再用所得的三个数据中的最 小值计算试件的横截面面积。
3. 检查机器，选择度盘并配上相应摆锤。将试件夹装在上夹头中，转动齿杆调整度盘 零点，再把试件夹在下夹头中，最后将自动绘图装置调整好。
4．经教师检查后开动机器进行实验。实验过程中，注意观察自动绘图装置、载荷刻度 盘及试件的变形，特别是弹性、屈服、强化和颈缩各阶段的特征，注意记录 Ps 及 Pb。试件
偏心拉伸实验报告
偏心拉伸实验报告偏心拉伸实验报告一、实验目的本实验旨在研究材料在偏心拉伸条件下的力学性能表现，以获取材料的应力-应变曲线，并对材料的强度、塑性和韧性等关键性能指标进行评估。
通过本实验，有助于我们更深入地理解材料在复杂应力状态下的行为，为工程实践提供重要的理论依据。
二、实验原理偏心拉伸实验是一种常用的材料力学性能试验方法，主要用来模拟材料在复杂应力状态下的行为。
在偏心拉伸实验中，试样的一端被固定，而另一端受到拉伸载荷的作用。
与常规拉伸实验不同，偏心拉伸实验中试样的轴向应力分布不均匀，具有较高的应力梯度，因此可以更好地模拟实际工程中材料的受力状态。
三、实验步骤1.试样制备根据实验要求，选择合适的材料和尺寸规格，制备标准拉伸试样。
考虑到偏心拉伸的特殊性，试样的形状和尺寸需要满足相关标准。
试样制备完成后，应对其进行严格的检查，确保其符合实验要求。
2.实验装置进行偏心拉伸实验需要使用专门的实验装置，主要包括：拉伸机、夹具、偏心轮等。
实验装置应具备高精度和高稳定性，以确保实验结果的准确性和可重复性。
3.实验操作将试样安装在实验装置上，并确保试样的中心线与偏心轮的旋转轴重合。
然后，对试样施加一定的预载，以消除试样与夹具、偏心轮之间的接触间隙。
在预载完成后，逐渐增加拉伸载荷，并记录试样的变形量和对应的载荷。
4.数据处理与分析根据实验数据，绘制试样的应力-应变曲线，并对关键性能指标进行计算和分析。
这些指标包括：强度、塑性和韧性等。
对实验结果进行深入分析，可以对材料的力学性能有更全面的了解。
四、实验结果及数据分析1.应力-应变曲线通过偏心拉伸实验，我们获得了材料的应力-应变曲线。
曲线图反映了材料在拉伸过程中的应力分布和应变情况。
从曲线上可以看出，随着拉伸载荷的增加，材料的应力也逐渐增大。
同时，材料发生了一定程度的塑性变形。
2.性能指标分析根据应力-应变曲线，我们可以计算出材料的强度、塑性和韧性等性能指标。
这些指标是评估材料在复杂应力状态下的重要依据。
拉伸测试实验报告
一、实验目的1. 熟悉拉伸测试实验的原理和操作方法；2. 掌握拉伸测试仪器的工作原理和操作步骤；3. 通过实验测定材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、伸长率等力学性能指标；4. 分析实验结果，了解材料在不同应力状态下的力学行为。
二、实验原理拉伸测试实验是一种常用的力学性能测试方法，用于测定材料在拉伸过程中的应力-应变关系。
实验原理如下：1. 根据胡克定律，在弹性范围内，材料的应力与应变呈线性关系，即σ = Eε，其中σ为应力，E为弹性模量，ε为应变；2. 材料在拉伸过程中，当应力达到一定值时，材料发生屈服，应力不再随应变线性增加；3. 材料在拉伸过程中，当应力达到最大值时，材料发生断裂，应力降至零；4. 伸长率是指材料在拉伸过程中长度增加的百分比，即ΔL/L×100%，其中ΔL为材料拉伸后的长度变化，L为材料原始长度。
三、实验仪器与设备1. 电子万能材料试验机：用于施加拉伸力，测量应力；2. 拉伸试样：根据实验要求加工成不同规格的试样；3. 拉伸夹具：用于固定试样，保证试样在拉伸过程中的稳定性；4. 游标卡尺：用于测量试样原始长度和拉伸后的长度；5. 计算器：用于计算实验数据。
四、实验步骤1. 准备试样：根据实验要求加工试样，确保试样表面平整、光滑；2. 安装试样：将试样安装在拉伸夹具上，确保试样固定牢固；3. 设置试验参数：根据实验要求设置试验机参数，如拉伸速度、最大载荷等；4. 进行拉伸测试：启动试验机，对试样进行拉伸测试；5. 记录实验数据：在拉伸过程中，记录试样断裂时的载荷、原始长度、拉伸后的长度等数据；6. 实验数据整理：将实验数据整理成表格，便于后续分析。
五、实验结果与分析1. 计算材料力学性能指标：（1）弹性模量E = F / (Aε)，其中F为拉伸力，A为试样横截面积，ε为应变；（2）屈服强度σs = F / A，其中F为屈服载荷；（3）抗拉强度σb = F / A，其中F为断裂载荷；（4）伸长率ΔL/L×100%，其中ΔL为材料拉伸后的长度变化，L为材料原始长度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验二偏心拉伸实验
力学-聂灿亮
一．实验目的
1.测定弹性模量E;
2.测定偏心距e；
3.将测得的弹性模量与偏心距分别与理论值进行对比，计算相
对误差；
4.分析误差产生原因。
二．实验设备和仪器
1.静态电阻应变仪；
2.带孔拉伸实验杆件。
三．实验原理与分析
1.偏心拉伸试件为低碳钢矩形截面构件，其受力截面如下图所
示：
2.在外荷载作用下，有轴力N和弯矩M，大小分别为：
N F =，M Fe =，试件变形是拉伸和弯矩的组合变形，其正
应力及相应应变为 在试件左侧面：
'2'
'2616N N N Fe A W bh bh
N Fe E E bh bh σσε⎧=-=-⎪⎪⎨⎛⎫
⎪==- ⎪⎪⎝⎭⎩
（1） 在试件左侧面：
''2''
''2616N M N Fe
A W bh bh
N Fe E E bh bh σσε⎧=+=+⎪⎪⎨⎛⎫
⎪==+ ⎪⎪⎝⎭⎩
（2） 3. 试件应变片布置如图四所示。
1R 和2R 分别为试件两侧面上的两个对称点，则可测得：
'
1''
2N M
N M
εεεεεεεε⎧==-⎪⎨==+⎪⎩ （3） 其中，N ε为轴力引起的拉伸应变；M ε为弯矩引起的应变，由上式可得：
1221
=2
2
N M εεεεεε+⎧⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩ （4）
4. 根据以上各式，可计算出弹性模量E 、偏心距e 。
四． 实验步骤
1. 设计好本实验所需的各类数据表格；
2. 测量试件尺寸；
3. 确定加载方案：本实验按逐级1000N ，初试1000N ，最大
2000N 加载；
4. 采用合适的接线方案，调整好所用设备和仪器；
5. 进行试验，并记录数据；
6. 完成试验后，关闭电源，将设备和仪器恢复到初始状态。
五． 数据分析与处理
1. 实验数据记录与处理
根据（3）（4）公式计算出N M εε、
2. 计算弹性模量E （b =4.8mm, h =30mm ）： 综合（1）（2）（3）式解得
3
3
100010239.44.83029
=200010210.04.83066
N Gpa Gpa F E bh Gpa Gpa
ε⎧⨯=⎪⎪⨯⨯=⎨⎪⨯=⎪⨯⨯⎩’ 取平均值得：239.4+210.0
=224.72
E Gpa = 3. 计算偏心距e
结合（1）（2）（3）（4）式以及表格所记录处理的数据得
2322
3224.7 4.83062
1010.0361000
=6224.7 4.8301341010.8462000z M
M mm mm EW Ebh e F
F mm mm
εε⎧⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⨯=
=⎨⨯⨯⨯⎪⨯=⎪⨯⎩
，
取平均值得： 10.03+10.84
=10.43mm 2
e =
4. 与理论值相对误差计算
弹性模量E ： 1227.4206
100%10.38%206
d -=
⨯=， 偏心距e : 210.4310.00
100% 4.3%10.00
d -=
⨯= 5. 误差分析
（1）
做实验时由于孔径不是与拉钩完全紧密咬合，加载时会导致上下拉力不是完全共线；
（2） 刚开始加载时试件会有些微摆动；
（3） 由于孔径的大小不好测量，所以在测量时会产生读数误差； （4）
计算对无理小数的近似计算，会产生计算误差。
六． 试验总结与注意事项
1. 学会了如何去测量一个拉伸试件的偏心距；
2. 将公式推导与实验相结合，从不同路径验证理论上的正确性；
3. 本实验是非破坏实验，注意不要损坏试件；
4. 施加荷载时，应保证荷载作用位置的准确。