材料力学实验

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第一章 材料力学实验

第一章  材料力学实验

第一章材料力学实验基本要求:对一些材料的基本常用力学性能指标进行测定,对根据假设导出的理论公式加以验证。

实验应力的初步分析,掌握所用仪器设备的操作规程及熟练使用仪器设备,进行数据采集及分析,观察实验过程中各种物理现象。

重点与难点:实验方案的制定,惠斯顿电桥的理论知识与实验应用实验误差的分析,仪器设备的操作使用。

前言材料力学实验是材料力学课程的重要组成部分。

材料力学中的一些理论和公式是建立在实验、观察、推理、假设的基础上,它们的正确性还必须由实验来验证。

学生通过做实验,用理论来解释、分析实验结果,又以实验结果来证明理论,互相印证,以达到巩固理论知识和学会实验方法的双重目的。

本章是根据温州大学建筑与土木工程学院开设的材料力学实验内容和实验仪器设备情况而编写的,由材料的拉伸、压缩实验,弹性模量、泊松比和剪切模量的测定实验,弯曲正应力试验,以及相关仪器和设备的介绍组成。

编写时主要参考了刘鸿文、吕荣坤的《材料力学实验》、曹以柏、徐温玉的《材料力学测试原理及实验》,王绍铭等的《材料力学实验指导》,以及其他院校的有关实验教学资料。

由于水平和时间有限,本书难免有不足和错误,望广大读者给以批评指正。

主编:王军杨芳二00七年七月第一节实验简介§ 1-1-1 实验的意义和基本内容材料力学实验是教学中的一个重要的环节。

材料力学的结论及定律、材料的力学的性质(机械性质)都要通过实验来验证或测定;各种复杂构件的强度和刚度的研究,也需要通过实验才能解决。

故实验课能巩固、加强和应用基本理论知识,掌握测定材料机械性能及测定应力和变形的基本方法,学会使用有关的机器及仪表(如材料试验机、电阻应变仪等),初步培养独立确定实验方案、分析处理实验结果的能力。

通过实验还能培养严肃认真的工作态度,实事求是的科学作风和爱护财物的优良品质。

因此,实验是工程专业学生必须掌握的基本技能。

材料力学实验一般可以分为以下三类:一、测定材料的的力学性质构件设计时,需要了解所用材料的力学性质。

材料力学实验报告

材料力学实验报告

材料力学实验报告材料力学实验报告材料力学实验报告在我们平凡的日常里,报告的使用成为日常生活的常态,我们在写报告的时候要避免篇幅过长。

其实写报告并没有想象中那么难,以下是小编为大家收集的材料力学实验报告,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

材料力学实验报告1一、实验目的(1分)1. 测定低碳钢的强度指标(σs、σb)和塑性指标(δ、ψ)。

2. 测定铸铁的强度极限σb。

3. 观察拉伸实验过程中的各种现象,绘制拉伸曲线(p-δl曲线)。

4. 比较低碳钢与铸铁的力学特性。

二、实验设备(1分)机器型号名称电子万能试验机测量尺寸的量具名称游标卡尺精度 0.02 mm三、实验数据(2分)四、实验结果处理(4分)sbpsa0pba0=300mpa 左右=420mpa 左右=20~30%左右=60~75%左右l1l0100% l0a0a1100% a0五、回答下列问题(2分,每题0.5分)1、画出(两种材料)试件破坏后的简图。

2、画出拉伸曲线图。

3、试比较低碳钢和铸铁拉伸时的力学性质。

低碳钢在拉伸时有明显的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段,而铸铁没有明显的这四个阶段。

4、材料和直径相同而长短不同的试件,其延伸率是否相同?为什么?相同延伸率是衡量材料塑性的指标,与构件的尺寸无关。

材料力学实验报告2一、实验目的1.定低碳钢(q235)的屈服点s,强度极限b,延伸率,断面收缩率。

2.定铸铁的强度极限b。

3.察低碳钢拉伸过程中的各种现象(如屈服、强化、颈缩等),并绘制拉伸曲线。

4.悉试验机和其它有关仪器的使用。

二、实验设备1.压式万能实验机;2.标卡尺;3.样刻线机。

三、万能试验机简介具有拉伸、压缩、弯曲及其剪切等各种静力实验功能的试验机称为万能材料试验机,万能材料试验机一般都由两个基本部分组成;1)加载部分,利用一定的动力和传动装置强迫试件发生变形,从而使试件受到力的作用,即对试件加载。

2)测控部分,指示试件所受载荷大小及变形情况。

材料力学性能测试实验报告

材料力学性能测试实验报告

材料力学性能测试实验报告为了评估材料的力学性能,本实验使用了拉力试验和硬度试验两种常见的力学性能测试方法。

本实验分为三个部分:拉力试验、硬度试验和数据分析。

通过这些试验和分析,我们可以了解材料的延展性、强度和硬度等性能,对材料的机械性质有一个全面的了解。

实验一:拉力试验拉力试验是常见的力学性能测试方法之一,用来评估材料的延展性和强度。

在拉力试验中,我们使用了一个万能材料试验机,将试样夹紧在两个夹具之间,然后施加拉力,直到试样断裂。

试验过程中我们记录了试验机施加的力和试样的伸长量,并绘制了应力-应变曲线。

实验二:硬度试验硬度试验是另一种常见的力学性能测试方法,用来评估材料的硬度。

我们使用了洛氏硬度试验机进行试验。

在实验中,将一个试验头按压在试样表面,然后测量试验头压入试样的深度,来衡量材料的硬度。

我们测得了三个不同位置的硬度,并计算了平均值。

数据分析:根据拉力试验得到的应力-应变曲线,我们可以得到材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等参数。

屈服强度是指材料开始塑性变形的应变值,断裂强度是指材料破裂时的最大应变值,延伸率是指试样在断裂前的伸长程度。

根据硬度试验得到的硬度数值,我们可以了解材料的硬度。

结论:本实验通过拉力试验和硬度试验对材料的力学性能进行了评估。

根据拉力试验得到的应力-应变曲线,我们确定了材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等参数。

根据硬度试验的结果,我们了解了材料的硬度。

这些数据可以帮助我们判断材料在不同应力下的性能表现,从而对材料的选用和设计提供依据。

总结:本实验通过拉力试验和硬度试验对材料的力学性能进行了评估,并通过应力-应变曲线和硬度数值来分析材料的性能。

通过这些试验和分析,我们对材料的延展性、强度和硬度等性能有了全面的了解。

这些结果对于材料的选用和设计具有重要意义,可以提高材料的应用性能和可靠性。

材料力学实验(拉压试验)

材料力学实验(拉压试验)

材料力学实验(拉压试验)拉伸实验一.实验目的:1.学习了解电子万能试验机的结构原理,并进行操作练习。

2.确定低碳钢试样的屈服极限3.确定铸铁试样的强度极限、强度极限。

、伸长率、面积收缩率。

4.观察不同材料的试样在拉伸过程中表现的各种现象。

二.实验设备及工具:电子万能试验机、游标卡尺、记号笔。

三.试验原理:塑性材料和脆性材料拉伸时的力学性能。

(在实验过程及数据处理时所支撑的理论依据。

参考材料力学、工程力学课本的介绍,以及相关的书籍介绍,自己编写。

)四.实验步骤1.低碳钢实验(1)量直径、画标记:用游标卡尺量取试样的直径。

在试样上选取3各位置,每个位置互相垂直地测量2次直径,取其平均值;然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。

用记号笔在试样中部画一个或长的标距,作为原始标距。

(2)安装试样:启动电子万能试验机,手动立柱上的“上升”或“下降”键,调整活动横梁位置,使上、下夹头之间的位置能满足试样长度,把试样放在两夹头之间,沿箭头方向旋转手柄,夹紧试样。

(3)调整试验机并对试样施加载荷:调整负荷(试验力)、峰值、变形、位移、试验时间的零点;根据出加载速度,其中计算为试样中部平行段长度,当测定下屈服强度和抗拉强度时,并将计算结果归整后输入;按下显示屏中的“开始”键,给试样施加载荷;在加载过程中,注意观察屈服载荷的变化,记录下屈服载荷的大小,当载荷达到峰值时,注意观察试样发生的颈缩现象;直到试样断裂后按下“停止”键。

(4)试样断裂后,记录下最大载荷和断口处最小直径。

从夹头上取下试样,重新对好,量取断后标距2.铸铁实验(1)量直径:用游标卡尺量取试样的直径。

在试样上选取3各位置,每个位置互相垂直地测量2次直径,取其平均值;然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。

(2)安装试样:启动电子万能试验机,手动立柱上的“上升”或“下降”键,调整活动横梁位置,使上、下夹头之间的位置能满足试样长度,把试样放在两夹头之间,沿箭头方向旋转手柄,加紧试样。

材料力学实验报告报告

材料力学实验报告报告

材料力学实验报告报告一、实验目的本实验旨在通过测量不同材料的力学性能参数,了解材料的力学性质,以及分析不同材料的力学性能差异。

二、实验原理1.弹性模量:弹性模量是评价材料抗弯刚性的一个重要指标,可以通过测量材料的拉伸和压缩位移来确定。

拉伸试验时,通过加载材料,测量应力和应变的关系,然后通过斜率求出弹性模量。

2.屈服强度:材料的屈服强度是指材料在拉伸过程中开始出现塑性变形时的抗拉强度,也是一个重要的力学性能参数,通过拉伸试验中的负荷-变形曲线求得。

3.断裂强度:材料的断裂强度是指在材料断裂前能承受的最大负荷,通过拉伸试验中的负荷-变形曲线求得。

三、实验设备与试样准备1.实验设备:拉伸试验机、压缩试验机、材料硬度测试仪等。

2.试样准备:选取不同的材料(如钢材、铝材、铜材等)制作成相同形状、尺寸的试样。

四、实验步骤1.弹性模量测定:(1)将试样固定在拉伸试验机上,设定初始载荷并开始加载。

(2)根据试验机上的位移计和负荷计,测量不同应力水平下的应变,并记录数据。

(3)通过绘制应力-应变曲线,根据直线部分的斜率求得材料的弹性模量。

2.屈服强度测定:(1)将试样固定在拉伸试验机上,设定初始载荷并开始加载。

(2)根据试验机上的压力计和位移计,测量不同载荷下的变形,并记录数据。

(3)通过绘制负荷-变形曲线,找到试样开始出现塑性变形的点,根据载荷计的读数求得材料的屈服强度。

3.断裂强度测定:(1)将试样固定在拉伸试验机上,设定初始载荷并开始加载。

(2)根据试验机上的压力计和位移计,测量试样在拉伸过程中的载荷和位移,并记录数据。

(3)通过绘制负荷-变形曲线,找到试样断裂前的最大负荷,并记录。

五、实验结果与讨论根据实验测量的数据,可以得到不同材料的力学性能参数,如弹性模量、屈服强度和断裂强度。

通过对比不同材料的实验结果,可以得出以下结论:1.钢材的弹性模量较大,机械性能优异。

2.铝材的屈服强度较低,耐腐蚀性能较好。

3.铜材的断裂强度较高,适用于承受较大载荷的工程应用。

材料力学实验

材料力学实验

材料力学实验材料力学实验是材料科学与工程中非常重要的一部分,通过实验可以了解材料的性能和行为,为材料的设计、制备和应用提供重要的参考。

本文将从材料力学实验的基本原理、常用实验方法和实验注意事项等方面进行介绍。

首先,材料力学实验的基本原理是通过施加外力或加载,观察材料的变形和破坏过程,从而得到材料的力学性能参数。

常用的力学性能参数包括弹性模量、屈服强度、断裂强度、延伸率等。

这些参数对于材料的选择、设计和应用具有重要的指导意义。

在材料力学实验中,常用的实验方法包括拉伸实验、压缩实验、弯曲实验、硬度测试等。

拉伸实验是最常用的一种实验方法,通过在材料上施加拉力,观察材料的拉伸变形和破坏过程,得到材料的拉伸性能参数。

压缩实验和弯曲实验则是用来研究材料在压缩和弯曲载荷下的性能。

硬度测试是通过在材料表面施加一定载荷,测量材料的硬度值,从而间接得到材料的强度。

在进行材料力学实验时,需要注意一些实验细节和注意事项。

首先,要选择合适的实验样品,并保证样品的制备质量和几何尺寸符合要求。

其次,在实验过程中要严格控制加载速度和加载方式,避免因为加载速度过快或不均匀而导致实验结果的误差。

另外,还需要注意实验环境的影响,如温度、湿度等因素对材料性能的影响,需要进行相应的修正和控制。

总之,材料力学实验是材料科学与工程中非常重要的一部分,通过实验可以得到材料的力学性能参数,为材料的设计、制备和应用提供重要的参考。

在进行材料力学实验时,需要严格遵守实验原理和方法,并注意实验细节和注意事项,以保证实验结果的准确性和可靠性。

希望本文的介绍对于材料力学实验有所帮助,也希望大家能够在材料力学实验中取得理想的成果。

材料力学实验

材料力学实验

材料力学实验材料力学实验是材料力学课程中的一门实验课程,通过实验来研究材料的力学性能和力学行为。

本次材料力学实验是通过对不同材料进行拉伸试验,来研究材料在外力作用下的变形行为和力学性能。

实验器材:1.拉力试验机2.标准试样3.测量尺子4.计算机实验步骤:1.将标准试样安装在拉力试验机的夹具上,并根据试样的尺寸和形状调整夹具。

2.启动拉力试验机,设置拉力和速度参数,开始实验。

3.观察试样的变形行为,并记录下拉力和伸长量的数据。

4.在试样达到材料破裂点后,停止试验,并记录下破断拉力和伸长量。

5.重复以上步骤,对不同材料进行拉伸试验。

实验结果分析:通过实验数据,可以绘制材料的应力-应变曲线。

应力是单位面积的力,应变是被测物体受力后产生的形变。

应力-应变曲线可以反映材料的力学性能和变形特性。

应力-应变曲线的特征包括弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段和破断阶段。

在弹性阶段,材料受力后会产生弹性变形,当外力消失后,材料能够恢复到原始形状。

在屈服阶段,材料受力超过其强度极限后,开始产生不可逆的塑性变形。

在塑性阶段,材料会继续产生塑性变形,形成明显的屈服段和流动段。

在破断阶段,材料达到其最大强度后会破裂断裂。

通过应力-应变曲线可以分析材料的力学性能,包括弹性模量、屈服强度、延伸率和断面收缩率等。

弹性模量是材料在弹性阶段的刚性指标,屈服强度是材料开始产生塑性变形的标志,延伸率是材料断裂前的延伸程度,断面收缩率是材料断裂后断面的收缩程度。

实验安全注意事项:1.在进行拉伸试验时,必须佩戴好安全防护设备,包括护目镜和手套。

2.实验人员应保持警觉,注意观察试样的变形情况,防止发生意外情况。

3.在试验过程中,应严格按照实验步骤操作,遵守实验室规定的安全操作要求。

总结:本次材料力学实验通过对不同材料进行拉伸试验,了解了材料的力学性能和变形行为。

通过实验结果的分析,可以更好地理解材料的力学特性,并为材料的设计和选择提供依据。

在实验过程中要注意安全,严格按照实验步骤操作,确保实验的顺利进行。

材料力学实验

材料力学实验

实验三 金属材料的扭转实验
三、试验原理
圆轴承受扭转时,材料完全处于纯剪切应力状态。 故常用扭转实验来研究不同材料在纯剪切作用下 的力学性质。
ts
Ts Wp
低碳钢:扭矩T~扭角 φ关系曲线图
tb
Tb Wp
实验三 金属材料的扭转实验
tb
Tb Wp
铸铁:扭矩T~扭角 φ关系曲线图
试件受力分析图
试件受扭,材料处于纯剪切应力 状态。圆杆扭转时横截面上有最 大剪应力,而45°斜截面上有最 大拉应力,由此可以分析低碳钢 和铸铁扭转时的破坏原因。
实验三 金属材料的扭转实验
四、实验步骤
1、分别测量两种材料试样的直径(测量直径的方法与拉伸试 验一样)。 2、调试试验机,安装试样,用黑色笔沿试样轴线画一条直线, 以便观察试样受扭时的变形。
3、启动试验机上的电机,对试样进行破坏试验。在试验中, 应注意选择扭转速度。低碳钢试样在屈服前,扭转速度在 (15o—30o)/min范围内,屈服后的扭转速度不大于 360o/min,且速度的改变应无冲击产生。
4、记下试验中试样屈服时的扭矩Ts和破坏时的最大扭矩Tb。
5、试样扭断后,立即关机,取下试样,试验结束。
实验三 金属材料的扭转实验
五、思考题
1.铸铁试件扭转实验,从加载到破坏你看到哪些现象。 2.为什么铸铁试件在扭转时沿着与轴线大致成45°的斜截 面上破坏? 3.低碳钢试件扭转实验,从加载到破坏你看到哪些现象。 4.分析两种材料的断口形状及产生原理。 5.铸铁在压缩和扭转破坏时,其断口方位均与轴线大致 成45°角,其破坏原因是否相同?
3.掌握电阻应变片花的应用。
二、实验设备及仪器
WNG—100型弯扭组合变形试验台、电阻应变仪、电 源插座及螺刀。
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六、实验结果处理 1.根据测得的屈服载荷 FS 和最大载荷 Fb ,计算屈 服极限 S 和强度极限 b ,铸铁不存在屈服阶段只计 算强度极限 b 。 2.根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积,计算 出低碳钢的延伸率 和截面收缩率 。
3.画出试件的破坏形状图,并分析其破坏原因。 4.按规定格式写出实验报告。报告中各类表格、曲线、 简图和原始数据应齐全。
5.进行实验:选定曲线显示类型为‚负荷-位移曲线‛ (不接引伸计)或‚负荷-变形曲线‛(接引伸计), 单击主菜单上的〖试验开始〗,进行实验,实验过程中 注意观察曲线的变化情况与试件的各种物理现象。 6.实验结束:当试件被拉断或达到设定结束条件时,单 击主菜单上的〖试验结束〗,结束实验。 7.保存结果:单击主菜单上的〖数据管理〗,进入下一 级界面,单击〖输出〗,得到EXCEL形式的数据文件,输 入文件名,以‘另存’方式建立拉伸曲线数据文件。 8.实验完毕,取下试件,退出实验程序,仪器设备恢复 原状,关闭电源,清理现场。检查实验记录是否齐全, 并请指导教师签字。
小和分布规律,验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
• 2.测定泊松比 。
• 3.了解电测法的基本原理和力&应变综合参数测试仪的
操作方法。
二、实验设备和工具 1.XL3416型纯弯曲梁实验装臵
2.XL2118C型力&应变综合参
数测试仪 3.游标卡尺
纯弯曲梁实验装臵
XL2118C型力&应变综合参数测试仪
进行比较,以
2.测定泊松比 在梁的上边缘纵向应变片1附近,沿着梁的宽度粘贴一横 向电阻应变片6,测出沿宽度方向的应变 ' ,利用公式 ' ,确定泊松比的数值。
四、实验步骤 1.设计好本实验所需的各类数据表格。 2.测量矩形截面梁的宽度b和高度h、载荷作用点到梁 支点距离a及各应变片到中性层的距离 yi 。 3.将实验装臵上传感器的五芯航空插头连接到力&应 变综合参数测试仪背面的五芯航空插座上,插上电源, 将开关臵开,预热20分钟,并检查该装臵是否处于正常 实验状态。 4.输入传感器量程及灵敏度和应变片灵敏系数(一般 首次使用时已调好,如实验项目及传感器没有改变,可 不必重新设臵)。
5.实验时没有考虑梁的自重,会引起误差吗?为什么?
电测法的基本原理
一、电测法的基本原理概述
XL 2118C型力&应变综合参数测试仪系统原理示意图
电测法的优点 (1)灵敏度高,测量范围广。例如应变测量范围为 ±1-104μ应变,力或重力的测量范围为10-2-105N等。 (2)能进行静、动态测量,频响范围为0—±50KHZ。 (3)轻便灵活,适用于现场及野外等恶劣环境下进 行测试。电阻应变片最小标距仅0.2mm。 (4)能在高、低温及高压液下等特殊条件下进行测量。 (5)便于与微机联结进行数据采集与处理,可广泛应 用于生产管理的自动化及控制。
四、实验原理 F 1.低碳钢的压缩曲线 压缩过程中产生屈服以前的 基本情况与拉伸时相同,载 荷到达B点时,实验力值不变 FS 或下降,材料产生屈服,当 载荷超过B点后,塑性变形逐 渐增加,试件横截面积逐渐 O 增大,试件最后被压成鼓形 而不断裂,只能测出产生屈 服时的载荷 FS,由 S FS / A0 得出材料受压时的屈服极限。
B
F
L
2.铸铁的压缩曲线 铸铁试件受压时在很小的变 形下即发生破坏,只能测 出 Fb ,由 b Fb / A0 , 得出材料的强度极限
F F
Fb
F
b

O
L
铸铁破坏时的裂缝约与轴线成450角左右。
五、实验步骤 1.试件的准备: 用游标卡尺在试件中点处两个相互垂直的方向测量 直径d0,取其平均值。 2.试验机的准备: 试验机的启动与计算机的联机与拉伸实验相同。 3.放臵试件: 将试件尽量准确地放在机器活动承垫中心上,使试 件承受轴向压力。然后移动横梁向下运动,在试件与上 压头将要接触时要特别注意减慢横梁移动速度,使之慢 慢接触,以免发生撞击,损坏机器。
实验采用半桥单臂、公共补偿、多点测量方法。加载 采用增量法,即每增加等量的载荷△F,测出各点的应 变增量 实i ,分别取各点应变增量的平均值 实i , 依次求出各点的应变增量 实i E 实i ,将实测应力
值与理论应力值
i
Myi
Iz
验证弯曲正应力公式。
1 / 2Fayi Iz
五、实验结果处理
六、实验报告
实验与理论的应力分布曲线
七、思考题
1.若在梁的同一高度处沿轴线方向两面都贴有应变片, 请考虑是否有其他接线方法,并在实验时应用。 2.影响实验结果准确性的主要因素是什么?
3.弯曲正应力的大小是否受弹性模量E的影响?
4.梁弯曲的正应力公式并未涉及材料的弹性模量E, 而实测应力值的计算却用上了弹性模量E,为什么?
2.拉伸曲线 屈服极限
F
D
s Fs / A
强度极限
B C A B
E
FS
Fb
b Fb / A
O
L 低碳钢试件的拉伸曲线
F
强度极限
Fb
b Fb / A
O
L
铸铁试件的拉伸曲线
ห้องสมุดไป่ตู้
五、实验步骤 1.试件的准备: 在试件中段取标距 l0 10d 0 或 l 5d ,在标距两端做好标 0 0 记。
实验现场
三、实验原理 1. 验证纯弯曲梁的正应力计算公式 由梁的内力分析知,BC段 的剪力为零,弯矩为一常 量,因此梁的BC段为纯弯 曲段。 在纯弯曲条件下,根据平 面假设和纵向纤维间无正 应力的假设,可得梁横截 面上任一点的正应力计算 My 公式为

IZ
为了测量梁在纯弯曲时横截面上正应力的分布规律, 在梁的纯弯曲段沿梁侧面不同高度,平行于轴线贴有 应变片,如图所示。
标距与直径的比例为:
l 0 5d 0
l 0 10d 0
对于板的材料拉伸实验,按国家标准做成矩形截面试件。
截面面积和试件标距关系为:
l 0 5.65 A 0
l 0 11.3 A0
四、实验原理 1.夹头形式 圆形和矩形截面试件所用夹板分别如图1—3(a)(b) 夹板表面制成凸纹, 以夹牢试件。
4.清零及实验条件设定: (1)录入试样:单击主菜单上〖试样〗,选择试 验材料、试验方法、试样形状,输入试验编号、 试件原始尺寸。 (2)实验参数设定:单击主菜单上〖参数设臵〗, 设定初始试验力值、横梁移动速度(1~3mm/min) 与移动方向(向下)、试验结束条件等参数。 (3)清零:单击主菜单上的〖位移清零〗、〖变 形清零〗、〖试验力清零〗,进行清零。
对低碳钢试件,用刻线机在标距长度内每隔10mm画一圆 周线,将标距10等分或5等分,为断口位臵的补偿作准 备。用游标卡尺在标距线附近及中间各取一截面,每个 截面沿互相垂直的两个方向各测一次直径取平均值,取 这三处截面直径的最小值d0作为计算试件横截面面积A0 的依据。
2.试验机的准备:首先了解电子万能试验机的基本 构造原理,学习试验机的操作规程。 (1)旋开钥匙开关,启动试验机。第一步:连接好试 验机电源线及各通讯线缆;第二步:打开空气开关; 第三步:打开钥匙开关。 (2)连接试验机与计算机。打开计算机显示器与主机, 运行实验程序,进入实验主界面,单击主菜单上‚联 机‛,连接试验机与计算机。 3.安装试件:根据试件形状和尺寸选择合适的夹头, 先将试件安装在下夹头上,移动横梁调整夹头间距,将 试件另一端装入上夹头夹紧。缓慢加载,观察微机实验 主界面上实验力的情况,以检查试件是否已夹牢,如有 打滑则需重新安装。
4.清零及实验条件设定: (1)录入试样:单击主菜单上〖试样〗,选择试验 材料、试验方法、试样形状,输入试验编号、试件 原始尺寸。 (2)实验参数设定:单击主菜单上〖参数设臵〗, 设定初始试验力值、横梁移动速度(1~3mm/min) 与移动方向(向下)、试验结束条件等参数。 (3)清零:单击主菜单上的〖位移清零〗、〖变形 清零〗、〖试验力清零〗,进行清零。
圆 弧同 步带
张 紧轮
电机
减速 器
丝杠下端上装有圆弧 同步带轮,经减速器、 电机传动而带动移动 横梁移动。主机左侧 设有移动横梁保护机 构,可防止移动横梁 移动超过上下极限位 臵造成机械事故,也 可以使移动横梁停止 在预定位臵。
l 0 5d 0
三、拉伸试件 为比较不同材料的试验结果,对试样形状、加工精度、 加载速度、试验环境,国家标准《金属拉伸试验方法》 (GB228-87)有统一规定,按照国标,做成标准试件。 圆截面试件
• 3.观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的各种现象,绘制拉 伸曲线。
• 4.比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况。
二、实验设备和工具 1.WDW3200型微机控制电子 万能试验机 2.刻线机 3.游标卡尺
上 横梁 立柱 移动 横梁
万能试验机的工作原理:
滚 珠丝 杠杆
双 向推 力球 轴承 台面 深沟 球轴 承
5.拟订加载方案。先选取适当的初载荷P0(一般取P0 =10%Pmax左右),估算Pmax,分4~6级加载。 6.分清各测点应变片引线,按实验要求接好线,调整 好仪器和实验加载装臵,检查整个测试系统是否处于正 常工作状态。 7.根据加载方案加载。首先在不加载的情况下将测力 量和应变量调至零;然后均匀缓慢加载至初载荷P0,记 下各点应变的初始读数;再分级等增量加载,每增加一 级载荷,依次记录各点电阻应变片的应变值,直到最终 载荷。实验至少重复两次。 8.做完实验后,卸掉载荷,拆除接线,关闭电源,整 理好所用仪器设备,清理实验现场,实验资料交指导教 师检查签字。
计算公式:
FS S A0
Fb b A0
八、思考题 1.低碳钢压缩图与拉伸图有何区别?说明什么问题? 2.为什么铸铁压缩时沿轴线大致成45°方向的斜截 面破坏?
3.低碳钢压缩后为什么成鼓形?
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