综合实验偏心拉伸的应力测试DOC

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工程力学偏心拉伸(压缩)

工程力学偏心拉伸(压缩)

偏心拉伸(压缩)当杆件所受的外力,其作用线与杆件的轴线平行而不重合时,引起的变形称为偏心拉伸(压缩)(图9-3)。

1、 横截面上的正应力在杆端A(y F , z F )点处作用平行于杆轴线的拉力F ,则杆上任一横截面上E (y,z )点处的正应力为y I y F z I z F A F σzF y F⋅⋅+⋅⋅+=(9−8) 2、中性轴位置 中性轴的方程为:01202=⋅+⋅+yF zF iz z iy y (9-9)中性轴在两坐标轴上的截距为F zy y i a 2-=, Fy z i a z 2-= (9-10) 3、正应力强度条件危险截面上离中性轴最远的点D 1和D 2就是危险点(图9-4)。

这两点处的正应力分别是横截面上的最大拉应力和最大压应力:z Fy F c t W y F W z F A F ±±=⎪⎭⎪⎬⎫max ,max ,σσ (9-11) 若材料的许用拉应力和许用压应力相等,可以建立正应力强度条件][max σσ≤++=zF y F W y F W z F A F (9-12) O图9−3FyzM y =Fz FM z =Fy FA BCD yGE (y,z ) zyOyσmin σmax中性轴D 1D 2图9−4+4、截面核心当外力作用点位于截面形心附近的一个区域内时,中性轴不与截面相交,这个区域称为截面核心(图9-5)。

由与截面周边相切的中性轴的截距,可以计算相应截面核心边界上一点的坐标(11,z y ρρ),121y zy a i -=ρ,121z y z a i -=ρ (9-13)h/6BC41 y z图9−5AD h h/6 2b /6b /6 b3。

素材文档 (352)

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板试件偏心拉伸一、实验目的1.了解用电阻应变片进行应变测量的基本原理和方法。

2.了解电阻应变仪的使用方法。

3.熟悉用电阻应变仪进行半桥接线测量和全桥接线测量应变的方法。

4.测定偏心拉伸时的附加弯曲应变。

5.测定偏心拉伸时的单一拉伸应变。

二、实验仪器和设备1.TS3861型静态数字应变仪一台;2.NH-10型多功能组合实验架一台;3.板试件一件(孔的偏心距离为8); 图3-154.温度补偿块一块。

三、实验原理和方法 板试件偏心拉伸实验,由多功能组合实验装置的拉伸功能完成,拉伸功能由加力丝杆,加力手轮,力传仪器,数字测力仪,上加力夹头,下加力夹组成,拉伸试件材料为钢,弹性模量为MPa E 51012⨯=.,在试件的对称轴上贴有电阻应变片#1,#3(在正反两面),#2在试件的边缘(沿轴向、与#1同侧),#4与#3同侧为横向,它们的电阻值为R ,灵敏系数为K =2.08,且设AB 桥臂上的应变片为1R 、BC 桥臂上的应变片为2R ,AD 桥臂上的应变片3R ,CD 桥臂上的应变片为4R 。

当4个应变片受外力机械应变的作用,发生电阻变化1R ∆,2R ∆,3R ∆,4R ∆时,它们所感受的应变相应为1ε,2ε,3ε,4ε,则由应变仪读出的应变dε为:d ε=1ε-2ε-3ε+4ε由于杆件处于偏心拉伸状态,#1,#3应变片位于偏心弯曲中心层上,它们感受的机械应变是拉伸试件受轴力P 作用时的拉伸应变P ε和由于环境温度变化引起的温度应变T ε,以及试件前后弯曲引入的弯曲应变1M ε。

而#2片感受的机械应变是由四部分组成:其一是轴向力P 作用时的轴向拉伸应变P ε,其二是由于P 的偏心,所带入的附加弯曲变形引起的应变2M ε,其三是由于环境温度变化引起的温度应变T ε,四是试件前后弯曲引入的弯曲应变1M ε。

即 11#M T P εεεε++=13#M T P εεεε-+= 212#M T M P εεεεε-++= 四、实验步骤1.测定偏心拉伸时的单一拉伸应变采用全桥对臂接线测量方法,在电桥的AB 桥臂接入应变片#1,在BC 桥臂接入温度补偿应变片,在电桥的CD 桥臂接入应变片#3,在电桥的AD 桥臂接入温度补偿应变片。

拉伸试验实验报告

拉伸试验实验报告

拉伸试验实验报告
实验目的:了解和掌握拉伸试验的基本原理和方法,并研究不同材料在拉伸过程中的力学行为。

实验设备:拉伸试验机、标准试样、测力计、变形计、计算机等。

实验步骤:
1. 将标准试样夹在拉伸试验机的夹具上,确保试样夹紧并位于试验机的中心线位置。

2. 将测力计与试样上的载荷柱连接,使其垂直于试样表面。

3. 连接变形计,将其固定在试样上,并与计算机连接。

4. 设置试验机的拉伸速度和加载速率。

5. 启动试验机,开始拉伸试验。

6. 当试验机加载试样时,测力计会测量试样上的拉伸力,并将数据传输给计算机。

同时,变形计会测量试样的变形,并将数据传输给计算机。

7. 根据试验机的拉伸速度和加载速率,计算机会实时记录试样的力学行为,如应力、应变、变形等数据。

8. 试验过程中,可以通过计算机监测试样的应力-应变曲线,并分析试样的力学性能。

实验结果:
根据实验数据,可以计算出试样的应力-应变曲线,并得到一些力学参数,如屈服强度、抗拉强度、延伸率等。

同时,还可以观察试样在拉伸过程中的断裂形态,分析试样断口的特征,判断材料的韧性和脆性,以及可能存在的缺陷。

实验结论:
通过拉伸试验,可以获得材料在拉伸过程中的力学行为,如材料的强度、韧性、塑性等参数。

根据实验结果,可以评估材料的适用性,并为材料的设计和应用提供参考。

同时,拉伸试验也是评价材料力学性能的重要手段之一,对于材料研究和工程应用具有重要意义。

拉伸试验实验报告结论

拉伸试验实验报告结论

拉伸试验实验报告结论引言拉伸试验是材料力学基础实验之一,通过施加拉力来研究材料在受力下的变形性能。

本次实验旨在探究不同材料在受力下的拉伸特性,为工程领域应用提供科学依据。

实验方法1. 实验材料:选取三种常见工程材料作为试验样品,包括铝合金、塑料和钢材。

2. 实验仪器:采用万能试验机进行拉伸试验,记录并分析试验数据。

3. 实验过程:将试验样品制成标准试样,在试验机上进行拉伸试验,并记录试验数据。

实验结果通过对三种材料进行拉伸试验,得到了三种材料的应力-应变曲线。

根据试验数据计算得到了每个试样的断裂应变、断裂应力和杨氏模量等性能指标。

铝合金试样在拉伸过程中表现出较高的强度和较小的变形能力。

随着加载的增加,铝合金的应力逐渐上升,然后突然下降到零,试样断裂。

根据试验数据计算得到铝合金的断裂应变为0.2,断裂应力为200MPa,杨氏模量为70GPa。

塑料试样在拉伸过程中呈现出较高的变形能力和较低的强度。

随着加载的增加,塑料的应力逐渐上升,然后逐渐降低,直至试样断裂。

根据试验数据计算得到塑料的断裂应变为0.8,断裂应力为80MPa,杨氏模量为3GPa。

钢材试样在拉伸过程中表现出较高的强度和较小的变形能力。

随着加载的增加,钢材的应力逐渐上升,然后突然下降到零,试样断裂。

根据试验数据计算得到钢材的断裂应变为0.4,断裂应力为400MPa,杨氏模量为210GPa。

结论根据实验结果,可以得出以下结论:1. 不同材料具有不同的拉伸特性:铝合金表现出较高的强度和较小的变形能力,塑料表现出较高的变形能力和较低的强度,钢材表现出较高的强度和较小的变形能力。

2. 材料的断裂应变和断裂应力是评估材料性能的重要指标,这些指标可以用来确定材料在实际工作环境中的可靠性和耐用性。

3. 材料的杨氏模量可用于评估材料的刚度和弹性变形能力,对工程设计和材料选择具有重要意义。

综上所述,通过拉伸试验可以研究材料在受力下的拉伸特性,为工程领域的应用提供科学依据。

偏心拉伸体会

偏心拉伸体会

偏心拉伸体会
测定偏心拉伸时的最大正应力,验证叠加原理的正确性。

学习拉弯组合变形时分别测量各内力分量产生的应变成分的方法。

测定偏心拉伸试样的弹性模量E和偏心距E。

进一步学习用应变仪测量微应变的组桥原理和方法,并能熟练掌握、灵活运用发挥主观能动性去做实验、完成试验报告。

实验过程中要多思考,思考实验每一步的用途以及为什么这么做。

在有限的课堂时间内投入到无限的学习思考中去。

实验报告的完成不能仅仅认为完成老师给的模板上提出的问题就行,
比如老师要求做相应的数值模拟,不应该只是把数值模拟的图弄上去,应该明白老师要求数值模拟的意义何在。

必须分析数值模拟的结果,再和实验结果相比较,思考两种方法的不同,相互检验,互相补充。

但我们最开始甚至做一条曲线,都不进行描述,这样都属于没有发挥主观能动性。

拉伸应力松弛测试

拉伸应力松弛测试

拉伸应力松弛测试
拉伸应力松弛测试是一种常见的材料力学测试方法,它可以用来研究材料在长时间受力下的变形行为。

在这种测试中,材料被拉伸到一定的应变程度后,保持在该应变程度下一段时间,然后测量材料的应力变化。

通过这种方法,可以研究材料的应力松弛行为,了解材料的力学性能和变形机制。

拉伸应力松弛测试的原理是基于材料的弹性和塑性变形。

当材料受到拉伸力时,会发生弹性变形和塑性变形。

弹性变形是可逆的,当拉伸力消失时,材料会恢复到原来的形状。

而塑性变形是不可逆的,当拉伸力消失时,材料会保留一定的变形。

在拉伸应力松弛测试中,材料被拉伸到一定的应变程度后,保持在该应变程度下一段时间,材料会发生塑性变形,形成应力松弛。

应力松弛的程度取决于材料的塑性变形能力和时间。

拉伸应力松弛测试可以用来研究材料的应力松弛行为和变形机制。

通过测试可以得到材料的应力松弛曲线,了解材料在长时间受力下的变形行为。

应力松弛曲线通常呈现出一个初始快速下降的趋势,然后逐渐趋于平稳。

这是因为材料在受到拉伸力后,会发生塑性变形,形成应力松弛。

随着时间的推移,材料的塑性变形能力逐渐减弱,应力松弛的程度也逐渐减小,最终趋于平稳。

拉伸应力松弛测试可以用来研究各种材料的应力松弛行为,包括金属、塑料、橡胶、复合材料等。

通过测试可以了解材料的力学性能
和变形机制,为材料的设计和应用提供重要的参考。

拉伸试验报告(样本)3

拉伸试验报告(样本)3本次拉伸试验是对金属材料进行的实验,旨在探究该材料的机械性能表现及其材料应力应变关系。

本文将详细叙述实验的原理、步骤、结果及其分析。

一、实验原理拉伸是一种常见的实验方法,它可以测定材料在拉伸过程中的力和变形,在此基础上可以得出材料的弹性、塑性及其破坏性能。

拉伸试验的主要量有应力、应变、杨氏模量、屈服强度、延伸率和断裂强度等参数。

在进行拉伸试验之前,需要对材料进行标准化、钞票和获得力学性能曲线等数据,以便评估材料的力学性能。

二、实验步骤1、制备试件:在符合ASTM标准的制备规范下,从金属材料中切割出试件。

试件形状应按规范制作,并拥有足够强度和标准的减角。

2、固定试件:将试件固定在拉伸试验机的夹具上。

拉伸试验机应保证夹具具有良好的刚性、抗变形能力和与试件之间的最小间隙,以避免附加载荷的引入。

3、调整仪器:根据材料的特性和试验规范,调整拉伸试验机的速度、负载传感器灵敏度等参数,以便进行正常的拉伸测试。

4、开始拉伸:拉伸试验机灵敏的记录器将在试件上施加逐渐增加的拉伸力。

在此过程中,记录并记录试件的伸长量和负载变化。

数据可以通过机器本身内置的数据采集程序或外部检测器收集。

5、分析数据:在试验结束后,将收集的数据分析,以求得材料的各种性能参数,如弹性模量、屈服强度、最大载荷、延伸率等等。

三、实验结果及分析本次实验使用的金属材料为铜,拉伸试验的数据及其分析如下:1、试样尺寸及规格:宽度15mm,厚度1.5mm,长度30mm。

2、试验结果:拉伸最大力为25.6KN,应变为0.1,弹性区斜率为264.18MPa,在应力为0.2时的偏离长度为0.2,屈服强度为210.28MPa,最大载荷为26.3KN。

3、试验分析:(1)根据弹性区斜率的计算式,可以求出该材料的弹性模量。

弹性模量E=σ/ε,其中σ是应力,ε是应变。

通过我们得到的数据可以求出铜材料的弹性模量为264.18MPa。

(2)屈服强度是材料在拉伸试验过程中变形的起点,该点是在应变增加的情况下应力不再增加的点,用于表示材料的塑性性能和使用的过程中抗扭曲性能。

拉伸试验报告

拉伸试验报告拉伸试验是材料力学中一种重要的力学试验,它用来考察材料在拉伸时的力学性能,为材料的设计、生产和使用提供重要的依据。

本文将介绍拉伸试验的基本原理、设备和实验步骤,并分析实验结果,给出结论和建议。

一、拉伸试验的基本原理拉伸试验是一种静态力学试验,它利用拉应力作用于试样的两端,使试样产生塑性变形或破坏,从而确定材料的力学性能。

在拉伸试验中,试样的几何形状通常是标准的矩形或圆柱形,试样的长度和直径或厚度要满足一定的标准要求。

试样通常是轴对称的,以保证试样在拉伸过程中的应变均匀分布。

拉伸试验中,试样受到的拉应力和应变的关系通过应力-应变曲线来表示。

应力-应变曲线的形态反映了材料在拉伸过程中的变形和破坏规律,是评价材料力学性能的重要参数。

在应力-应变曲线中,通常分为线性段和非线性段两部分。

线性段又称为弹性段,即受力后试样中的应变与受力前保持一致,所对应的应力称为弹性模量;非线性段又称为屈服段,在这段应力逐渐增加的过程中,试样出现塑性变形,出现明显的应变硬化现象;当应力达到极限值时,试样发生破坏,应变迅速增加至破坏前的最大值,这时应力称为抗拉强度。

二、拉伸试验的设备拉伸试验的设备主要由拉伸机、试样夹具和传感器组成。

常用的拉伸机有液压拉伸机和电子拉伸机两种。

试样夹具通常由两个夹持头和两个试样夹钳组成,夹持头安装在拉伸机的上下夹具上,试样夹钳用于将试样夹在夹持头之间。

传感器主要用于测量试样的应变和载荷,常用的传感器有应变计和荷重传感器。

三、实验步骤拉伸试验的实验步骤如下:1、准备试样:根据标准要求,将试样切割成标准的矩形或圆柱形,并做好试样的编号和记录。

2、安装试样:将试样夹在夹持头之间,确保试样夹紧并保持水平。

3、连接传感器:连接应变计和荷重传感器,并确保传感器的正确安装和校准。

4、调整仪器:调整拉伸机的速度、位移或应变控制模式,选择合适的实验参数。

5、开始拉伸:启动拉伸机,开始实验。

在拉伸过程中,记录试样的真实位移、载荷和应变等数据。

塑料和复合材料拉伸强度、拉伸 模量和应力—应变关系的测定方法

塑料和复合材料拉伸强度、拉伸模量和应力—应变关系的测
定方法
塑料和复合材料的拉伸强度、拉伸模量和应力—应变关系可以通过以下方法进行测定:
1. 拉伸强度的测定:
- 首先,将待测样品制成标准尺寸的试样。

- 将试样夹持在拉伸试验机上,施加逐渐增加的拉力。

- 记录试样断裂前的最大拉力,即为拉伸强度。

2. 拉伸模量的测定:
- 同样将试样夹持在拉伸试验机上。

- 施加小的拉力,测量试样在该拉力下的应变。

- 施加更大的拉力,测量试样在不同拉力下的应变。

- 根据胡克定律(应力=弹性模量×应变),绘制应力-应变曲线。

- 通过计算斜率,即可得到拉伸模量。

3. 应力—应变关系的测定:
- 通过拉伸试验机进行拉伸试验,同时测量拉伸力和试样的变形。

- 根据拉伸力和试样变形计算出应力和应变。

- 绘制应力-应变曲线,可以得到材料的应力-应变关系。

- 曲线的斜率即为材料的切变模量,可以用于评估材料的刚度和可塑性。

需要注意的是,测定方法可能因材料类型和具体实验条件而有
所不同。

因此,在进行实际测定前,建议参考相应的标准或文献,以确保得到准确可靠的测量结果。

偏心拉伸直杆中的最大拉应力和最大压应力关系

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1. 实验目的及意义 ....................................................................................................................................... 1 2. 实验器材 ................................................................................................................................................. 1 2.1 XL2118C型力&应变综合测试仪 ................................................................................................ 1 2.2试样及应变片介绍 ........................................................................................................................... 3 3. 电桥 ......................................................................................................................................................... 5 3.1测量电桥的工作原理 ....................................................................................................................... 5 3.2 温度补偿和温度补偿片 .................................................................................................................. 6 3.3桥路连接 .......................................................................................................................................... 7 4. 实验原理 ................................................................................................................................................. 8 4.1 原理 ............................................................................................................................................... 8

4.2 测量各内力分量产生的应变成分P和M .................................................................................. 8 4.3 弹性模量E的测量与计算 ........................................................................................................... 10 4.4 偏心距e的测量与计算 ................................................................................................................ 10 5. 实验过程和结论 ....................................................................................................................................11 5.1 实验步骤 ........................................................................................................................................11 5.2实验数据处理................................................................................................................................. 12 6. 有限元分析 .......................................................................................................................................... 13 6.1 有限元分析软件的选择 ................................................................................................................ 13 6.2 试件的有限元分析 ........................................................................................................................ 15 6.2.1 正拉力下试件受力分析 ..................................................................................................... 15 6.2.2偏心拉力下试件受力分析 .................................................................................................. 16 7. 结术语 ................................................................................................................................................... 18 1

综合实验 ——偏心拉伸实验

1. 实验目的及意义 金属材料的拉伸试验是人们最早用来测定材料力学性能的一种方法,是应用最广泛的力学性能试验方法。金属材料在外力作用下所表现出的各种特征,如弹性、塑性、韧性、强度等统称为力学性能指标。金属材料的力学性能是其性能和可靠性的重要标志,拉伸性能更是金属材料的力学性能的重要参数。 通过拉伸实验,可以获得如抗拉强度、伸长率等多项金属材料的力学指标,为材料方面的科学研究创造价值。本实验是针对偏心件,测量其弹性模量E和偏心距e,同时对应变仪测量微应变仪的组桥原理和方法进行理论和实际的掌握。最后运用ANSYS有限元分析软件对偏心试样的变形和应力进行有限元分析。

2. 实验器材

XL2118C型力&应变综合测试实验系统、偏心拉伸试样(已贴应变片)、螺丝刀等。 2.1 XL2118C型力&应变综合测试仪 XL2118C型力&应变综合测试实验系统包括力&应变综合测试仪和拉伸加载装置。该应变仪采用最新嵌入式MUC控制技术、显示技术、模拟数字滤波技术等精心设计的。该综和参数测试仪通过配接各类材料力学多功能实验台,适合各类电测法试验使用。该综合参数测试仪采用LED同时显示,测力(称重) 与普通应变测试同时并行工作且互不影响。测力部分通过对测量参数的正确设置,能适配绝大多数应变力(称重)传感,测量精度高;应变测量部分采用现代应变测试中常用的预读数法自动桥路平衡的办法。其特点如下: (1)全数字化智能设计,操作简单,使用方便。 (2)组桥方式全面,可组全桥、半桥、1/4桥,适合各种力学实验。 2

(3)配接力传感器测量拉压力,传感器配接范围广、精度高(0.01%)。 (4)测点切换采用进口优质器件程控完成,减少因开关氧化引起的接触电阻变化对测试结果的影响。 (5)采用仪器上面板接线方式,接线简单方便;接线端子采用进口端子, 接触可靠,不易磨损。

(6) 1个测力窗口和6个应变测试窗口,使各测点随不同载荷下的应变直观的同时显示出来,显示直观清晰,在一般情况下,不必进行通切换即可完成全部实验 图2.1 力&应变综合测试仪 技术指标: (1)测量范围:应变0~±19999με (2) 零点不平衡范围:±10000με (3) 拉压力测量适配满量程输出范围:1.000~3.000mV/V的拉压力应变传感器 (4)自动扫描速度:16点/秒 (5) 零点漂移:±3με/4小时;±1με/℃ (6) 分辨率:1με (7) 显示:应变7位LED——2位测点序号、5位测量值测力6位LED,4个测量单位指示灯N/Kn/t/kg (8) 电源: 220V±10% 50Hz±2% (9) 基本误差:±0.2%F.S. ±2个字 (10) 测量方法:全桥、半桥、1/4桥 (11) 桥压:DC2V

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