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。
工程力学实验指导
实验一拉伸实验拉伸实验是测定材料力学性能的最基本最重要的实验之一。
由本实验所测得的结果，可以说明材料在静拉伸下的一些性能，诸如材料对载荷的抵抗能力的变化规律、材料的弹性、塑性、强度等重要机械性能,这些性能是工程上合理地选用材料和进行强度计算的重要依据。
一、实验目的要求1) 测定低碳钢的流动极限、强度极限、延伸率、截面收缩率和铸铁的强度极限。
2) 观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象，绘出外力和变形间的关系曲线（LF ∆-曲线）。
3) 比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况。
二、实验设备和仪器材料试验机、游标卡尺、两脚标规等三、拉伸试件金属材料拉伸实验常用的试件形状如图所示。
图中工作段长度称为标距,试件的拉伸变为了使实验测得的结果可以互相比较，试件必须按国家标准做成标准试件,即d l 5=或d l 10=。
对于一般板的材料拉伸实验，也应按国家标准做成矩形截面试件.其截面面积和试件标距关系为A l 3.11=或A l 65.5=,为标距段内的截面积.四、实验方法与步骤 1、低碳钢的拉伸实验：1) 试件的准备:在试件中段取标距d l 10=或d l 5=在标距两端用脚标规打上冲眼作为标志，用游标卡尺在试件标距范围内测量中间和两端三处直径（在每处的两个互相垂直的方向各测一次取其平均值）取最小值作为计算试件横截面面积用。
2) 试验机的准备;首先了解材料试验机的基本构造原理和操作方法,学习试验机的操作规程.根据低碳钢的强度极限及试件的横截面积，初步估计拉伸试件所需最大载荷，选择合适的测力度盘，并配置相应的摆锤，开动机器，将测力指针调到“零点",然后调整试验机下夹头位置,将试件夹装在夹头内。
3) 进行实验：试件夹紧后，给试件缓慢均匀加载,用试验机上自动绘图装置,绘出外力和变形的关系曲线（L F ∆-曲线）如图所示。
从图中可以看出，当载荷增加到点时，拉伸图上段是直线,表明此阶段内载荷与试件的变形成比例关系,即符合虎克定律的弹性变形范围。
偏心拉伸实验报告
偏心拉伸实验报告实验目的，通过偏心拉伸实验，研究材料在拉伸过程中的变形和破坏特性，了解材料的力学性能。
实验原理，偏心拉伸是指在拉伸试样上施加偏心载荷，使试样在拉伸过程中产生偏心变形，从而引起试样的非均匀应变和破坏。
在偏心拉伸实验中，试样的拉伸变形主要包括轴向拉伸变形和偏心变形。
轴向拉伸变形是指试样在拉伸过程中发生的均匀拉伸变形，而偏心变形是指试样在偏心载荷作用下产生的非均匀应变和破坏。
通过对试样的偏心拉伸实验，可以研究材料的屈服特性、断裂特性和应变硬化特性。
实验步骤：1. 准备拉伸试样和拉伸设备；2. 在拉伸试样上标定偏心位置；3. 施加偏心载荷，进行偏心拉伸实验；4. 记录试样的拉伸变形和破坏情况；5. 分析实验数据，得出结论。
实验结果：通过偏心拉伸实验，我们观察到试样在偏心载荷作用下发生了非均匀应变和破坏。
试样的偏心变形导致了试样的局部应变集中，最终导致试样的破坏。
在实验中，我们还观察到试样的屈服特性和断裂特性，得出了材料的力学性能参数。
实验结论：偏心拉伸实验结果表明，材料在拉伸过程中会出现非均匀应变和破坏，偏心变形是导致试样破坏的主要原因之一。
通过偏心拉伸实验，我们可以了解材料的力学性能，为材料的设计和应用提供参考。
实验意义：偏心拉伸实验对于研究材料的力学性能具有重要意义，可以为工程结构的设计和材料的选择提供依据。
通过对材料的偏心拉伸实验，可以评估材料的抗拉强度、屈服特性和断裂特性，为工程实践提供参考。
总结：偏心拉伸实验是研究材料力学性能的重要手段，通过实验可以了解材料在拉伸过程中的变形和破坏特性。
偏心拉伸实验结果对于材料的设计和应用具有重要意义，可以为工程结构的设计和材料的选择提供依据。
希望通过本次实验，能够更深入地了解材料的力学性能，为工程实践提供更多的参考和支持。
偏心拉伸实验报告误差
偏心拉伸实验报告误差引言偏心拉伸实验是常见的力学实验之一，通过施加外力对材料进行拉伸测试，以了解材料的力学性质和机械行为。
然而，在实际操作中，由于各种因素的干扰和误差的存在，实验结果往往会受到误差的影响。
本文将讨论偏心拉伸实验中可能出现的误差来源，并提出相应的减小误差的方法。
实验误差来源及分析1. 试样制备误差：在实验过程中，试样的制备过程可能存在一些误差。
例如，试样的形状和尺寸可能与设计值有所偏差，试样的制备过程中可能存在剪切等非理想情况，从而影响实验结果的准确性。
2. 试验装置误差：实验装置的设计和制造精度直接影响到实验结果的准确性。
例如，拉伸机夹具的设计和加工精度可能存在一定误差，夹具的刚性和对称性不好，会导致试样在实验过程中扭曲变形，从而影响实验结果。
3. 读数误差：在实验过程中，人为读取和记录数据时可能存在误差。
例如，拉力计的指针读数可能存在视觉误差，读数时经常会出现瞬时波动等情况，从而导致实验结果的增大。
4. 环境误差：实验过程中的环境因素也可能对实验结果产生影响。
例如，温度、湿度等环境因素的变化会导致试样的长度、材料特性等发生变化，进而影响实验结果。
减小误差的方法1. 提高试样制备的精度：在制备试样的过程中，加强制备技术，尽量减小制备误差，严格控制试样的尺寸和形状。
可以使用先进的制备技术，例如数控机床等，保证试样的形状和尺寸满足要求。
2. 改进试验装置：对实验装置进行合理设计和制造，提高装置的刚性和对称性，减小装置本身的影响。
选择合适的夹具和传感器，降低读数误差，提高实验结果的可靠性。
3. 增加实验数据的采集次数：对于读数受到瞬时波动等因素影响的情况，可以增加数据的采集次数，多次测量取平均值，减小随机误差的影响，提高实验结果的稳定性。
4. 控制环境因素：在实验过程中，尽量保持环境的稳定，控制温度、湿度等因素的变化。
可以在恒定温度和湿度条件下进行实验，避免环境因素对实验结果的干扰。
5. 进行误差分析和处理：对实验数据进行误差分析，确定误差来源和大小。
实验报告-偏心拉伸
偏心拉伸试验
实验日期实验地点报告成绩
实验者班组编号环境条件℃、%RH 一、实验目的：
二、使用仪器：
三、实验原理：
四、实验数据记录：
表1、试样相关数据
表2、拉应变的测试试样编号NO：
表3、弯曲应变的测试试样编号NO：
实验指导教师（签名）：
五、实验数据处理：
六、实验结果：
七、思考题：
1、对于讲义中图1所示的布片方案，如果按右图的方式进行组桥亦能测得拉应变εP 。
请问：它与讲义中图3(a)所示的组桥方式相比，哪个方案好些？为什么？
*2、比较本试验讲义中所给两种布片方案的优劣。
*3、对于讲义中图2所示的布片方案，除讲义中指出的两种组桥方案外，还有哪些方案？试画出你所能列出的组桥方式，并指出相应应变仪读数的意义。
*4、本试验的误差主要是由哪些原因造成的？
批阅报告教师（签名）：
八、问题讨论：
C。
2偏心拉伸实验
y
m
y
R3 R2 R1
ε仪=（εN+εM+εT)-(εNεM+εT)=2εM
A …
R1 1 2 3
此时实际的弯曲应变为仪器显 示应变值仪的二分一， 即
半桥自补偿的接线图
M
1 2
M z
P
仪
1 12
y
IZ
tb
3
b
t
思 考题 的 内 容 (4)
一、电阻应变测量的工作原理 由电阻应变片将机械变形量转变成电阻 变化量，再由测量电桥把电阻变化量转变 成应变量。 二、电阻应变片的功能 三、桥路联接的基本关系式及其特性：
周序号
15 15 15 15 16 16 16 16
课时序号
组别 时间安排
C C C C F F F F 8:00~8:50 10:00~10:50 13:00~5:00 15:00~15:50 8:00~8:50 10:00~10:50 13:00~5:00 15:00~15:50
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8
仪＝1－2＋3－4
① 半桥外补偿 、 ② 全桥外补偿、 ③全桥自补偿、 ④ 半桥自补偿、
偏 心 拉 伸 实 验 （5）
四、电阻应变测量中的温度补偿问题。 五、机测实验的主要用途
① 主要用来测试金属材料的强度极限、刚 度等机械性质。
② 也常用来测试构件在模拟实际工作状态 下的极限承载能力。
2012学年春季材力实验考查时间安排
周序号
13 13 13 13 13 13 13 13 14 14 14 14 14 14 14 14
课时序号
材料力学实验-偏心拉伸实验
e
Rb
Ra
R1（R2）
M1.max
M1 E Wz
Fe E Wz
a F M1.max 0 t b F M1.max 0 t
Ra和Rb——工作片 R仪——仪器内部120Ω标准电阻
半桥接线法
M1.max
a b 2
Wz
hb2 6
F
也可以用Ra和中间应变片测e
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3. 结合实验测量结果误差，说明偏心拉伸实验装置设计和安装时有那些注 意事项。
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F
F EA
M1.max
M1 E Wz
Fe
E Wz
M2？
F
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测最大正应变εmax
F
e
材料力学实验
Rb
Ra
R1（R2）
F
Ra——工作片 Rt——温度补偿片 R仪——仪器内部120Ω标准电阻
1/4桥接线法（温补半桥）
max F M 1.max M 2.max
Page 偏心拉伸实验
Page1
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材料力学实验
➢ 实验目的
测量试件在偏心拉伸时横截面上的最大正应变; 测定中碳钢材料的弹性模量E ； 测定试件的偏心距e。
➢ 实验设备与仪器
微机控制电子万能试验机 静态电阻应变仪 数显卡尺
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➢ 实验试件
中碳钢矩形截面试件
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➢ 实验结果处理
按重复加载法进行数据处理，并：
1、求横截面上最大正应变 2、求出材料的弹性模量E 3、求出试件圆孔的偏心距e
材料力学实验
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偏心拉伸试验
偏心拉伸试验[实验目的]1、测定偏心拉伸时的最大正应力，验证迭加原理的正确性。
2、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。
3、测定偏心拉伸试样的弹性模量E 和偏心距e 。
4、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。
[使用仪器及工具]静态电阻应变仪、拉伸加载装置、偏心拉伸试样（已贴应变计）、螺丝刀等。
[试样及布片介绍]本实验采用矩形截面的薄直板作为被测试样，其两端各有一偏离轴线的圆孔，通过圆柱销钉使试样与实验台相连，采用一定的加载方式使试样受一对平行于轴线的拉力作用。
在试样中部的两侧面、或两表面上与轴线等距的对称点处沿纵向对称地各粘贴一枚单轴应变计（见图1、图2），贴片位置和试样尺寸如图所示。
应变计的灵敏系数K 标注在试样上。
[实验原理]偏心受拉构件在外载荷P 的作用下，其横截面上存在的内力分量有：轴力F N = P ，弯矩M = P ·e ，其中e 为构件的偏心距。
设构件的宽度为b 、厚度为t ，则其横截面面积A = t ·b 。
在图2所示情况中，a 为构件轴线到应变计丝栅中心线的距离。
根据叠加原理可知，该偏心受拉构件横截面上各点都为单向应力状态，其测点处正应力的理论计算公式为拉伸应力和弯矩正应力的代数和，即：26P M P Pe A W tb tbσ=±=± （对于图1布片方案） 312y P M P Pea y A I tb tbσ=±=± （对于图2布片方案） 根据胡克定律可知，其测点处正应力的测量计算公式为材料的弹性模量E 与测点处正应变的乘积，即：图1 加载与布片示意图1图2 加载与布片示意图2RE σε=⋅1. 测定最大正应力，验证迭加原理根据以上分析可知，受力构件上所布测点中最大应力的理论计算公式为：max 2max 22361122a P M P Pe A W tb tb P M P Pea y A I tb tb σσσσ⎧==+=+⎪⎪⎨⎪==+=+⎪⎩,理,理 （对于图布片方案） （对于图布片方案） （1）而受力构件上所布测点中最大应力的测量计算公式为：()()N M max 22N Ma max E E 1E E 2a a σσεεεσσεεε==⋅=+⎧⎪⎨==⋅=+⎪⎩,测,测 （对于图布片方案）（对于图布片方案）（2） 2. 测量各内力分量产生的应变成分N M εε和由电阻应变仪测量电桥的加减原理可知，改变电阻应变计在电桥上的联接方法，可以得到几种不同的测量结果。
偏心拉伸
5.7 偏心拉伸当作用力不通过杆件截面的形心而产生拉伸（压缩），同时也引起弯曲的组合变行。
下面介绍用电测法测定直杆受偏心拉伸的组合变形测试方法。
一．实验目的1．用电测法测定直杆受偏心拉伸时截面上的应力大小及其分布规律，并与理论计算相比较，验证理论公式，计算相对误差；2．掌握分析误差产生的原因；3．熟练掌握电测桥路特性及其应用。
二．实验原理与试件采用矩形截面直杆，加载方式见图5.7-1。
横截面上任一点的正应力为：z z F M F F e y y S J S J σ⋅=+⋅=+⋅ （5.7-1）式中：F ―轴向力，M ―弯矩，123b t J z ⋅=―横截面对中性轴的惯矩，y ―测点至中心线距离，S=bt ―横截面面积。
上式表明截面上任一点的正应力为拉、压应力和弯曲应力之和。
正应力沿横截面呈线性分布。
最大与最小正应力分别为：max 5F F e A W σσ⋅==+ （5.7-2） min 1F F e A Wσσ⋅==− （5.7-3） 式中：W ―抗弯截面模量，W = 62b t ⋅。
由上式分析可知横截面上各点均为单向应力状态，由此在直杆中心的横截面上沿轴线方向依次贴上应变片，测得在F力作用下各点的线应变ε，按虎克定律E σε=，即可求得在相应各点的应力值，给出应力应变分布曲线。
试件采用低碳钢直杆，截面形状为矩形的偏心拉伸试件。
试件的尺寸、加载方式及应变片的布片位置见图5.7-1。
在试件中间截面处两面沿截面宽度4等分，取5个测点，贴10片电阻应变片，并使试件两面对应电阻应变片串联。
三．设备及仪器材料试验机，静态电阻应变仪，游标卡尺四．实验步骤1．用游标卡尺测量试件中间的截面积尺寸。
2．将试件安装在试验机上，夹紧上夹头。
把十个工作片对应串联，与补偿片接至电阻应变仪。
以1/4桥方式联接。
图5.7-1 试件及其受载形式3．夹紧下夹头，开始加载。
每加一次载荷，读出并记下各测点的应变值。
载荷等级选择如下：5kN、10kN、15kN、20kN。
偏心拉伸实验报告
实验三 偏心拉伸实验36050221 唐智浩一、实验目的1．测量试件在偏心拉伸时横截面上的最大正应变max ； 2．测定中碳钢材料的弹性模量E ； 3．测定试件的偏心距e ；二、实验设备与仪器1．微机控制电子万能试验机；2．电阻应变仪； 3．游标卡尺。
三、试件中碳钢矩形截面试件，（如图所示）。
截面的尺寸为h ×b = (7.86×30)mm 2 。
四、实验原理和方法试件承受偏心拉伸载荷作用，偏心距为e 。
在试件某一截面两侧的a 点和b 点处分别沿试件纵向粘贴应变片R a 和R b ,则a 点和b 点的正应变为：（1）（2）式中： εp ——轴向拉伸应变；εM ——弯曲正应变 有分析可知，横截面上的最大正应变为：(3)根据单向拉伸虎克定律可知：图一 试件示意图h R aR b btpA PE ε=(4) 试件偏心距e 的表达式为：PEW e Z M ⋅⋅=ε (5)可以通过不同的组桥方式测出上式中的εmax 、εp 及εM ，从而进一步求得弹性模量E 、最大正应力max σ和偏心距e 。
为了尽可能减小实验误差，实验采用多次重复加载的方法。
可参考如下加载方案：P 0=6KN ，P max =16KN ，∆P=10KN ，N=4。
1、测最大正应变εmax组桥方式见图二。
（1/4桥；2个通道）表一 半桥测2、测拉伸正应变εp全桥组桥法（备有两个温补片），组桥方式见图三。
图二 1/4桥测量应变片应变图三 全桥测P ε图四 半桥测M ε表二全桥测3、测偏心矩e半桥组桥法，组桥方式见图四。
表三半桥测。
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。
偏心拉杆实验报告
实验报告
六．偏心拉杆实验报告
实验者姓名：_________ 学号：______ _
实验组别：_______分院_____ 专业 _ 班
实验日期：________年_______月 日 （一）实验目的
1．熟悉电阻应变仪的电桥接法。
2．测定偏心拉伸试样的应力分布，验证叠加原理的正确性。
（二）实验设备
实验机名称及机器型号＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 精度＿＿mm
测试件直径的量具名称＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 精度＿＿mm 测试件长度的量具名称＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 精度＿＿mm （三）实验数据和计算结果
1. 偏心拉伸试件实验前参数（试件截面尺寸见图1，图2所示）
)(mm b
)(mm t
)(mm e
)(MPa E
)(4mm I x
)(A 2mm
)(12/43mm tb I x =
)(2mm bt A =
图1 图2 2. 偏心拉伸试件各测点应力理论计算结果
评 定 教师签名 批阅日期
3.偏心拉伸试件各测点的应变读数（试验三次，以较好的一组试验数据填入表中）
4.偏心拉伸试件各测点的应力计算结果
5.理论值与试验值的比较
（四）回答下例问题
1.影响实验结果的主要因素是什么
3.画出正应力沿横截面高度的分布规律图。
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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。