材料力学主要测试方法PPT课件

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材料力学试验汇报演示文稿PPT课件

材料力学试验汇报演示文稿PPT课件
法来完成实验,提高动手能力。
2020/3/29
7
等强度梁弯曲试验
实验设备和工具
材料力学组合实验台中等强 度梁实验装置与部件
2020/3/29
力&应变综合参数测试仪
8
等强度梁弯曲试验
实 验 设 备
2020/3/29
9
等强度梁弯曲实验原理
1-1截面最大应力为: 2-2截面最大应力为:
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
M1 w1
F L1 w1
距离
弹性模量
E = 210 GPa
泊松比
μ= 0.28
2020/3/29
15
等强度梁弯曲实验要求
实 验 要 求
2020/3/29
自己查阅相关资料,设计数据表格,计算等强度梁弯曲正 应力的理论值。
将计算得到的理论值与实验测得的实验值进行对比并进行 误差分析。
在实验报告中完成布置的思考题。
深入思考等强度结构的设计理论和设计方法,并举出身边 的一个等强度设计工程实例
6、实验加载。均匀慢速加载,记下 各级载荷下各点应变片的读数。 7、作完试验后,卸掉载荷,关闭电 源,将所用仪器设备复原,实验资料 交指导教师检查签字。
14
等强度梁弯曲实验步骤
梁的有关参数
梁的尺寸和有关参数
梁的高度
t = 8 mm
梁的宽度
b = 46 mm
载荷作用点到测试点 L = 285 mm
16
思考题
1、如果将力的作用点左移或者右移,则1-1截面和2-2截 面的应力分布将有什么特点?
2、本实验讨论的是梁的厚度不变时的等强度问题,如果 假设梁的宽度不变,厚度可变,那么厚度沿长度方向的尺 寸分布呈什么样的特点?

材料力学课件PPT

材料力学课件PPT

梁的剪力与弯矩
1
梁的剪力
解析剪力对梁的影响和剪切应力。
2
梁的弯曲
讨论梁的弯曲行为和弯曲应力。
3
横截面性能
探索截面形状对梁的强度和刚度的影响。
梁的挠度
1 挠度与刚度
2 梁的支撑条件
3 挠度计算
研究梁的弯曲变形和挠度。
解释梁的不同支撑条件对 挠度的影响。
介绍计算梁挠度的工程方 法。
杆件的稳定性
1
稳定性概念
材料力学课件PPT
材料力学课件PPT是一个全面的教学工具,涵盖了力学基础、应力与变形、杆 件的轴向受力、梁的剪力与弯矩、梁的挠度、杆件的稳定性以及结构稳定裂 解和破坏形态。
力学基础
1
牛顿力学原理
解释物体运动和力的相互作用。
2
力的向量和标量
了解力量的方向和大小。
3
运动和加速度
讨论物体的运动和加速度。
应力与变形
应力
探讨物体所受力的影响。
塑性变形
讲解材料在超出弹性范围时的塑性行为。
弹性变形
解析材料的弹性性质和应变量。
断裂
探索材料的破裂过程和强度。
杆件的轴向受力
拉力
描述由拉力引起的变形和破坏。
压力
研究由压力引起的压缩变形和破坏。
剪力
解释由剪切力引起的变形和破坏。
扭矩
探讨由扭转力引起的变形和破坏。
介绍杆件的稳定性和失稳行为。
2
纯压杆件
研究纯压杆件的稳定性和临界长度。
பைடு நூலகம்
3
压弯杆件
探讨压弯杆件的稳定性和稳定方程。
结构稳定裂解和破坏形态
稳定性裂解
解释结构在突然失去稳定性时的裂解过程。

材料力学测试课件

材料力学测试课件
图表制作
绘制柱状图、折线图等,直观展示数据变化趋势和差异。
数据解读
从图表中提取关键信息,如极值、拐点等,理解材料力学性能特 点。
结果呈现
将分析结果以图表和文字形式整理成报告,便于交流与讨论。
06 材料力学测试结果评价与 应用
结果评价方法与标准
弹性模量评价
通过测试材料的弹性模量,衡量材料在 受力时的变形能力,评价其刚度特性。
01
根据测试结果,选择满足工程需求的材料类型,优化材料组合
与结构设计。
质量控制与安全评估
02
通过对比测试结果与标准值,判断材料质量是否符合要求,评
估工程结构的安材料的疲劳寿命,制定预防维护策略,延长
工程结构的使用寿命。
结果在科学研究中的价值
材料性能研究
通过对比不同材料的测试结果,研究材料的力学性能及其影响因素 ,为新材料研发提供依据。
试样制备
制备符合标准的弯曲试样 ,包括长度、宽度、厚度 等尺寸要求。
测试过程
安装试样,调整试验机参 数,进行弯曲测试,记录 测试数据。
结果分析
根据测试数据计算试样的 弯曲弹性模量、弯曲强度 等力学性能指标。
剪切测试
01
测试原理
通过剪切试验机对试样施加剪切 力,测量试样在剪切过程中的应
力、应变和变形等参数。
自动化测试系统
自动化测试系统是材料力学测试的重要发展方向。通过计算 机控制、数据采集与处理等技术,实现测试的自动化、智能 化和高效化,提高测试效率和准确性,降低测试成本。
绿色环保、可持续发展理念在材料力学测试中的应用
绿色环保测试技术
绿色环保、可持续发展理念在材料力学测试中越来越受到关注。绿色环保测试技术主要包括低能耗、低污染、可 循环的测试技术和方法,如无损检测技术、在线监测技术等,这些技术可以降低测试对环境和人体的影响,实现 测试的绿色化和可持续发展。

《材料分析测试技术》课件

《材料分析测试技术》课件

在生物学领域,材料分析测试技术用于研 究生物大分子的结构和功能,以及生物材 料的性能和生物相容性。
医学领域
环境科学领域
在医学领域,材料分析测试技术用于药物 研发、医疗器械性能评价以及人体组织与 器官的生理和病理研究。
在环境科学领域,材料分析测试技术用于 环境污染物检测、生态系统中物质循环的 研究以及环保材料的性能评估。
反射光谱测试技术
通过测量材料对不同波长光的反射率,分 析材料的表面特性、光学常数和光学性能 。
发光光谱测试技术
研究材料在受到激发后发射出的光的性质 ,包括荧光、磷光和热辐射等,以了解材 料的发光性能和光谱特性。
透射光谱测试技术
通过测量材料对不同波长光的透射率,分 析材料的透光性能、光谱特性和光学常数 。
磁粉检测技术
总结词
通过磁粉与材料相互作用,检测其表面和近表面缺陷。
详细描述
磁粉检测技术利用磁粉与被检测材料的相互作用,通过观察磁粉的分布和排列,检测材 料表面和近表面的裂纹、折叠等缺陷。该技术广泛应用于钢铁、有色金属等材料的检测

涡流检测技术
总结词
通过电磁感应在材料中产生涡流,检测其表 面和近表面缺陷。
《材料分析测试技术》ppt课件
目录
• 材料分析测试技术概述 • 材料物理性能测试技术 • 材料化学性能测试技术 • 材料力学性能测试技术 • 材料无损检测技术 • 材料分析测试技术的应用与展望
01
材料分析测试技术概述
Chapter
定义与目的
定义
材料分析测试技术是指通过一系列实验手段对材料 进行物理、化学、机械等性能检测,以获取材料组 成、结构、性能等方面的信息。
电学性能测试技术
电容率测试技术

《材料力学实验》课件

《材料力学实验》课件
明确
确保学生了解实验的目标和预期结果。
设备检查
确保所有实验设备和工具都完好无损,并处于良 好工作状态。
安全注意事项
强调实验室安全规则,确保学生遵循安全操作规 程。
实验操作流程
实验步骤讲解
详细介绍实验步骤,确保学生清楚每一步的操 作。
演示操作
教师进行实验操作演示,帮助学生更好地理解 实验过程。
实验设备介绍
实验设备主要包括试验机、测 量仪器和辅助工具等。
试验机是进行材料力学实验的 主要设备,用于施加力和测量 变形。常见的试验机有万能材
料试验机和疲劳试验机等。
测量仪器用于测量材料的各种 力学性能参数,如应变片、压 力传感器等。
辅助工具包括支架、夹具等, 用于固定试样和连接试验机与 测量仪器。
应力是指单位面积上的内 力,是描述材料在受力时 所承受的力量的重要参数 。
弹性模量是指材料在弹性 范围内应力与应变之比, 是描述材料抵抗形变能力 的参数。
应变是指材料在受力时发 生的形变,是描述材料变 形程度的重要参数。
实验原理概述
材料力学实验的目的是通过实验 测量材料的力学性能参数,如弹 性模量、泊松比、屈服强度等。
《材料力学实验》PPT 课件
目 录
• 实验目的与要求 • 实验原理 • 实验步骤与操作 • 实验结果与分析 • 实验总结与展望
01
实验目的与要求
实验目的
掌握材料力学的基本原理 和实验方法。
培养实验操作技能和数据 处理能力。
了解材料的力学性能和测 试方法。
培养观察、分析和解决问 题的能力。
实验要求
实验操作问题
部分学生在实验操作过程中出现操作不规范或操作错误,导致实验结果 不准确。指导老师及时纠正学生的操作错误,并加强实验操作的规范性 培训。

《材料力学实验》课件

《材料力学实验》课件

实验中遇到的问题及解决方案
问题1
01 实验设备出现故障或误差。
解决方案1
02 及时联系实验技术人员进行维
修或校准,确保设备正常运行 。
问题2
03 实验数据处理出现错误或异常

解决方案2
04 重新进行实验或采用不同的数
据处理方法,确保数据的准确 性和可靠性。
问题3
05 学生对实验操作不熟悉或不规
范。
解决方案3
06 加强实验前的培训和指导,确
保学生掌握正确的操作方法和 注意事项。
实验的不足与展望
不足之处
本次实验仍存在一些不足之处, 例如实验设备精度不够高、数据 处理方法不够先进等。
改进方向
未来可以对实验设备进行升级改 造,提高测试精度和稳定性;同 时可以采用更先进的数据处理和 分析方法,提高实验结果的准确 性和可靠性。
03
实验中应注意观察实验 现象,如有异常应及时 处理或报告。
04
实验后应清洗实验器具 ,保持实验室整洁。
02
CATALOGUE
实验原理
材料力学基本概念
01
材料力学是研究材料在力作用下的变形、破坏和失效行为的科 学。
02
材料力学涉及到材料的应力、应变、强度、刚度等基本概念。
材料的力学性能包括弹性、塑性、脆性、韧性等,这些性能决
03
定了材料在不同受力条件下的行为。
实验原理概述
1
通过实验测量材料的力学性能,如弹性模量、泊 松比、屈服强度等。
2
实验中需要控制应力、应变等参数,以模拟实际 工程中的受力情况。
3
通过实验数据的分析,可以评估材料的性能和可 靠性,为工程设计和优化提供依据。

材料力学(全套483页PPT课件)-精选全文

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三、构件应有足够的稳定性
稳定性(stability)—构件承受外力时, 保持原有平衡状态的能力
4
材料力学的任务: 在满足强度、刚度和稳定性的要
求下,为设计既经济又安全的构件提 供必要的理论基础和计算方法。
5
1.2 变形固体的基本假设
1.连续性假设
假设在变形体所占有的空间内毫无空隙地充满了物质。即认 为材料是密实的。这样,构件内的一些力学量(如各点的位 移)可用坐标的连续函数表示,并可采用无限小的数学分析 方法。
2、横向变形、泊松比
横向线应变: b b1 b
bb
称为泊松比
32
是谁首先提出弹性定律? 弹性定律是材料力学中一个非常重要的基础定
律。一般认为它是由英国科学家胡克(1635一1703) 首先提出来的,所以通常叫做胡克定律。其实,在 胡克之前1500年,我国早就有了关于力和变形成正 比关系的记载。
1-1截面
A
X 0 N1 40 30 20 0 N1 N1 50kN(拉)
2-2截面
X 0 N 2 30 20 0
1 B 2C 3D 40 kN 30 kN 20 kN
N2
30 kN 20 kN
N2 10kN(拉)
3-3截面
N 50 kN
N3
20 kN
X 0
N 3 20 0 N 3 20 kN(压)
10 103 100 103 500 106
10 103 100 103 200 106
mm
0.015mm
计算结果为负,说明整根杆发生了缩短
35
静定汇交杆的位移计算,以例题说明。 例3 图示结构由两杆组成,两杆长度均为 l,B 点受垂直荷 载 P 作用。(1) 杆①为刚性杆,杆②刚度为 EA ,求节点 B 的位移;(2) 杆①、杆②刚度均为 EA,求节点 B 的位 移。

材料力学试验课件

材料力学试验课件

试验原理基于胡克定律,即材料在弹 性范围内,应力和应变之间呈线性关 系,可以用弹性模量和泊松比来描述 。
试验步骤
加荷装置
安装加荷装置,确保能够施加 恒定的拉力或压力,并记录力 值。
开始试验
以恒定的速度施加拉力或压力 ,记录试样的变形情况及对应 的力值。
准备试样
选择合适的材料制成标准试样 ,确保试样尺寸、形状、表面 质量等符合标准要求。
数据处理
根据试验数据计算材 料的剪切强度和剪切 模量。
试验结果分析
分析试验数据
根据记录的力和位移数据,计算材料的剪切强度和剪 切模量。
结果比较
将试验结果与理论值或标准值进行比较,评估材料的 剪切性能。
结果应用
根据试验结果,评估材料在剪切应力作用下的性能表 现,为工程设计和选材提供依据。
05
冲击试验
试验结果分析
数据整理
将试验过程中记录的数据进行整理,绘制应力-应变曲线。
结果分析
根据试验结果,分析材料的弹性模量、屈服强度、极限强度 等力学性能参数,并对其性能进行评价。
04
剪切试验
试验原理
剪切试验是材料力学中一种常见 的试验方法,用于测定材料的剪
切强度和剪切模量。
剪切强度是指材料在剪切应力作 用下抵抗剪切破坏的最大应力值 ,而剪切模量则表示材料抵抗剪
结果应用
根据试验结果,对材料的适用范围和 使用条件进行评估,为工程设计和选 材提供依据。
03
弯曲试验
试验原理
弯曲试验是一种常用的材料力学试验,用于测定材料在弯曲载荷下的性能表现。
通过弯曲试验,可以了解材料的弹性模量、屈服强度、极限强度等力学性能参数。
弯曲试验原理基于材料力学中的弯曲应力公式,通过施加弯曲载荷,使试样在承受 正应力的同时产生剪切应力。
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•看演示(用单色光)
等差线级数
• 当等差线条纹级数n=0,1,2,······ 都满足消光 条件,幕上都呈黑线。
• 确包的定 括 连σ条 续1纹 性=级 ,σ2数 等=的 差0 关线和键不σ1仅—=是— σ2连找≠0续出,的零由,级于条,应纹即力级σ1分数=布的σ2 变化也是连续的,只要确定了零级,则依次一 级,二级也就能确定了。
检偏器
2I0
I0
I I0
P1// P2
2I0
P1
I0
P2
I 0
一般情况下 I = ?
P1 P2
•先请大家看一个演示实验(明场和暗场)
椭圆偏振光和圆偏振光
光矢量在垂直于光的传播方向的平面内,按一定频率旋转 (左旋或右旋)。如果光矢量的端点轨迹是一个椭圆,这种光叫 做椭圆偏振光。如果光矢量端点轨迹是一个圆,这种光叫做圆 偏振光,如图所示。这相当于两个相互垂直的有确定相位关系 的振动的合成。
起偏镜——把来自光源的自然光变成平面 偏振光
检偏镜——用来检验光波通过的情况 正交平面偏振布置——起偏镜与检偏镜的
偏振轴互相垂直放置 平行平面偏振布置——起偏镜与检偏镜的
偏振轴互相垂直放置 正交平面偏振布置时,观察到的光场为暗
场 ;平行平面偏振布置,此时,观察到 的光场为亮场。
四分之一波片
产生圆偏振光。第一块四分之一波片的快、 慢轴与起偏镜偏振轴成45°角,从而把来 自起偏镜的平面偏振光变为圆偏振光。 通过这块波片快轴的光波较慢轴的领先 四分之一波长。第二块四分之一波片的 快轴和慢轴恰好与第一块四分之一波片 的快、慢轴正交,因而可以抵消第一块 波片所产生的相位差,将圆偏振光还原 为自起偏镜发出的平面偏振光
•暂时双折射:模型受力后,平面偏振光通过
此模型时,沿两主应力方向分解为两支平 面偏 振光,传播速不同,产 生光程差。
二、平面应力——光学定律:
1
平 面
2



2
1
D
平面偏振光通过受力模型
1.折射率: n1n0A 1B 2 n2n0A2B1
n 1 n 2 C ( 1 2)
C——模型材料的应力光学系数。
材料力学主要测试方法
常用的实验方法:
机械 电测 光测
常见的光测实验方法
光弹性法,云纹干涉法, 数字(电子)散斑法等。
光测法的传感元件
机械变量
物 体 本 身 的 光 学 特征 附 加 光 学 传 感 元 件
光参量
光测与电测
光弹性实验和电测实验相比 则具有全场分析和直观性的 特点。
• 自然光——普通光源发出的光。
上式表明,当模型中某点的主应力差值为f/t的整数倍 时,则此点在模型上呈黑点,当主应力差为f/t的某同一 整数倍的各个暗点,构成连续的黑线称为等差线(在此 线上各点的主应力差均相等)
区分等倾线与等差线
a、反复加载,等倾线不变,等差线改变。
b、同步旋转起偏镜与检偏镜,等倾线改变, 等差线不变。
c、凭经验,等倾线较粗(一片黑),等差 线较细(一条线)。
① I=0,这与实际情况不符,因为只有在 无光源时I才会是零。
②δ=0,由公式 c(t12) 可
知σ1=σ2,符合这些条件的点称为各向 同性点。如果σ1=σ2=0则称为零应力点, 这种点在模型上皆为黑点(因为光强等 于零),例如纯弯曲梁上中性轴上各点 ==0,故模型中性层处为一条黑线。
③sin(2 θ)=0,
• 确定零级的方法:用白光作光源,零级等差线 在白光中总是呈黑色的,并且只有零级等差线 才呈黑色。同一颜色必定是同级等差线,按颜 色来就能确定级数了,这时的等差线又称为等 色线。
• 在使用单色光源时,等倾线与等差线都呈黑色, 不易辨认,为了消除等倾线以获得清晰的等差 线图,在光弹性仪两偏振镜之间装上二块1/4 波长片,形成圆偏振光场,则光强为
1、用偏振片获得
偏振片
线偏振光
偏振化方向
Z
2、用双折射法获得偏振光
A
B
o
e D
C
oe
O光(寻常光)——遵守折射定律 e光(非常光)——不遵守折射定律
在上述获得线偏振光的方法中, 以偏振片法获得线偏振光最为常用.
其中主要是利用偏振片做起偏器和检偏器
偏振片
用偏振片获得偏振光 是最实用的一种方法
Z
起偏器
正交圆偏振光场——1/4波片快慢轴45。
平面偏振场中的光强:
光源
1
P
2
f
A
O
检偏镜
模型 起偏镜
受力模型在正交平面偏振布置中
• 光经起偏镜后的强度:
II0si22 nsi2c n (t12)
其中变量: θ──模型上任一点σ1与检偏镜偏振轴夹角。 σ1-σ2 ——模型上任一点应力差。
光强I为零时有以下四种情况 :
y
y
x
x
右旋圆 偏振光
右旋椭圆 偏振光
规定:迎着光线看(对着光的传播方向), 光矢量顺时针转的称右旋圆偏振光 (或椭圆偏振光);
光矢量逆时针转的称左旋圆偏振光 (或椭圆偏振光)。
光弹性法的原理及应用
一、光测原理:
e
1.永久双折射:
o
2.暂时(人工)双折射:
光射入各向异性体产生的双折射
•光弹性实验——采用具有双折射性 能的透明塑料制成与实物相似的模 型,在载荷作用下,用偏振光照射 获得干涉条纹图,这些条纹指示了 模型边界和内部各点的应力情况, 通过计算便能得出构件的应力分布 规律
2.光程差与主应力差σ1-σ2及模型厚度t成正比即:
c(t12)
t —— 模型厚度。 (σ1-σ2)—— 某点的主应力差。
光弹性实验仪的光路图
平圆
平 面偏
行 光
偏 振
振 光

圆平 偏面平 振偏行 光振光

反 光 镜
光 源
准 光 镜
起 偏 镜
¼
波 片
模 型
¼
波 片
检成 偏像 镜透

屏 幕
起偏镜与检偏镜
• 偏振光——光矢量沿某一特定方向
振动。
自然光——普通光源发出的光。 自然光的特点:
X
(1) 在垂直光线的平面内,光矢量沿各
方向振动的概率均等.
Y
Z (2)可以看成由两个振动方向 相互垂直,
u振幅相等,互不相干的线源自振光的叠加。• • • • • • • •
I Ix Iy
Ix
Iy
1I 2
二、平面偏振光的获得
得θ=(n×π/2) (n=0,1,2,3……)这说明模型上某点主应 力方向与偏振镜光轴重合,模型上也呈黑点,这类黑点 构成的连续黑线称为等倾线,等倾线上各点的主应力方 向都相同,而且偏振镜光轴的方向也就是主应力的方向。

令c f(=t1 λ /c为2 材)料 条n 纹值即 ,该值1可 : 用2 实 验n c 方 法tn 测tf 定 。NF
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