材料力学实验报告

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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引言:材料力学是一门研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律的学科。

通过实验研究,我们可以深入了解材料的力学性质,为工程设计和材料选择提供依据。

本报告将介绍我们在材料力学实验中的观察和结果,并对实验数据进行分析和讨论。

实验一:拉伸试验拉伸试验是材料力学实验中最常见的一种试验方法,用于研究材料在拉伸载荷下的力学性能。

我们选择了一根标准的金属试样,将其固定在拉伸试验机上,并逐渐施加拉伸力。

通过测量试样的应变和应力,我们得到了应力-应变曲线。

实验结果显示,随着拉伸力的增加,试样开始发生塑性变形。

在这个阶段,应力与应变呈线性关系,即应力随着应变的增加而线性增加。

然而,当拉伸力达到一定程度时,试样出现断裂。

通过观察断裂面的形态,我们可以判断材料的断裂模式,如韧性断裂、脆性断裂等。

进一步分析应力-应变曲线,我们可以得到一些重要的力学参数,如屈服强度、抗拉强度和延伸率。

屈服强度是材料开始发生塑性变形时的应力值,抗拉强度是试样抵抗拉伸力的最大极限,而延伸率则表示试样在断裂前的延展能力。

这些参数对于材料的工程应用和性能评估至关重要。

实验二:硬度测试硬度是材料力学中另一个重要的性能指标,它反映了材料抵抗外力的能力。

我们采用了维氏硬度计进行硬度测试,将金属球压入试样表面并测量压痕的直径。

根据硬度计的原理,我们可以计算出试样的硬度值。

硬度测试的结果显示,不同材料的硬度值存在明显差异。

硬度值高的材料通常具有较好的抗压性能,适用于承载大压力的工程应用。

而硬度值低的材料则更容易受到外力的破坏,适用于需要易变形的应用场景。

实验三:弯曲试验弯曲试验用于研究材料在弯曲载荷下的力学性能。

我们选择了一根长条状的试样,通过在试样两端施加力矩,使试样发生弯曲变形。

通过测量试样的挠度和应力分布,我们可以得到弯曲试验的结果。

实验结果表明,试样的挠度与施加的力矩呈线性关系。

在试样的底部,应力最大,而在试样的顶部,应力最小。

材料力学实验报告-举例

材料力学实验报告-举例

实验一拉伸实验一、实验目的1.测定低碳钢(Q235)的屈服点σ,强度极限bσ,延伸率δ,断面收缩率ψ。

s2.测定铸铁的强度极限σ。

b3.观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.熟悉试验机和其它有关仪器的使用。

二、实验设备1.液压式万能实验机;2.游标卡尺;3.试样刻线机。

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。

四、试验方法1.低碳钢拉伸实验(1)用画线器在低碳钢试件上画标距及10等分刻线,量试件直径,低碳钢试件标距。

(2)调整试验机,使下夹头处于适当的位置,把试件夹好。

(3)运行试验程序,加载,实时显示外力和变形的关系曲线。

观察屈服现象。

(4)打印外力和变形的关系曲线,记录屈服载荷F s=22.5kN,最大载荷F b =35kN。

(5)取下试件,观察试件断口: 凸凹状,即韧性杯状断口。

测量拉断后的标距长L1,颈缩处最小直径d1 Array低碳钢的拉伸图如图所示2.铸铁的拉伸其方法步骤完全与低碳钢相同。

因为材料是脆性材料,观察不到屈服现象。

在很小的变形下试件就突然断裂(图1-5),只需记录下最大载荷F b =10.8kN 即可。

b σ的计算与低碳钢的计算方法相同。

六、试验结果及数据处理表1-2 试验前试样尺寸表1-3 试验后试样尺寸和形状根据试验记录,计算应力值。

低碳钢屈服极限 MPa 48.28654.78105.223=⨯==A F s s σ低碳钢强度极限 MPa 63.44554.7810353=⨯==A F b b σ低碳钢断面收缩率 %6454.7827.2854.78%100010=-=⨯-=A A A ψ低碳钢延伸率 %25100100125%10001=-=⨯-=L L L δ铸铁强度极限 MPa 53.13754.78108.103=⨯==A F b b σ七、思考题1.根据实验画出低碳钢和铸铁的拉伸曲线。

材料力学实验报告

材料力学实验报告

材料力学实验报告引言:材料力学是研究物质在外力作用下的变形和破坏行为的科学。

在工程领域,材料力学实验是非常重要的,它能提供关于材料性能的定量数据,用于设计和优化结构。

本篇实验报告将介绍一项材料力学实验,包括实验目的、实验装置和实验过程,重点关注实验结果的分析和讨论。

实验目的:本次实验旨在研究一种金属材料的拉伸性能,通过对材料在不同载荷下的应力-应变关系曲线的测定,获得材料的力学性能参数,如屈服强度、抗拉强度和延伸率等。

同时,通过断口分析,了解材料的破坏行为和断裂机制。

实验装置:本次实验采用的材料力学实验装置包括拉伸试验机、计算机数据采集系统和金属试样。

拉伸试验机主要包括上夹具和下夹具,通过电机驱动实现上下夹具之间的拉伸和压缩运动。

计算机数据采集系统用于实时记录试验过程中的应变和载荷数据。

金属试样采用标准的矩形横截面形状,制备精细,确保试样的几何尺寸以及表面质量。

实验过程:1. 调整试验机,确保试样正确安装在上下夹具之间,并进行预应力调校。

2. 设置拉伸速率和采样频率,开始实验。

3. 开始加载并进行拉伸实验,直至试样断裂。

4. 实时记录应变和载荷数据,生成应力-应变曲线。

5. 对断口进行分析,观察破坏模式和断裂特征。

实验结果分析:基于实验数据,通过应力-应变曲线的绘制和分析,可以得到材料的力学性能参数。

应力-应变曲线的特点是:一开始,材料的应变随载荷的增加近似线性增加,这是材料的弹性区域。

当应变逐渐超过一定程度时,材料的应变开始迅速增加,即材料进入了屈服区。

进一步增加载荷,材料的应变仍呈线性增加,但增加的速率较之前小,这是材料的塑性区。

除了绘制应力-应变曲线,我们还可以计算出材料的屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能参数。

屈服强度是指试样开始进入塑性阶段时的应力值,抗拉强度是试样发生破裂时的最大应力值,而延伸率则反映了试样在拉伸过程中的延伸能力。

断口分析是评价材料破坏行为和断裂机制的重要手段。

通过观察断口的形貌特征和变异,可以判断材料的韧性和脆性。

材料力学工程实践报告(2篇)

材料力学工程实践报告(2篇)

第1篇一、实践背景随着我国经济的快速发展,基础设施建设、航空航天、交通运输等领域对高性能材料的依赖日益增强。

材料力学作为研究材料力学性能及其应用的科学,在材料工程领域具有举足轻重的地位。

本次实践旨在通过实验和理论分析,提高对材料力学性能的认识,为材料工程实践提供理论依据。

二、实践目的1. 理解材料力学的基本原理和实验方法;2. 掌握材料力学性能测试的基本技能;3. 分析材料力学性能与工程应用之间的关系;4. 提高实际工程问题的解决能力。

三、实践内容1. 材料力学基本原理实验(1)实验目的:验证胡克定律,研究材料的弹性模量和泊松比。

(2)实验方法:采用拉伸实验,测量材料的应力-应变关系,通过计算得到弹性模量和泊松比。

(3)实验步骤:①准备实验设备:万能试验机、拉伸试验机、测量仪器等。

②对试样进行预处理:去除表面氧化层,确保试样表面平整。

③安装试样:将试样安装在拉伸试验机上,确保试样与夹具接触良好。

④加载:按照实验要求,对试样进行拉伸,记录应力-应变数据。

⑤数据处理:根据实验数据,计算弹性模量和泊松比。

2. 材料力学性能测试实验(1)实验目的:测试材料的强度、硬度、韧性等力学性能。

(2)实验方法:采用压缩、拉伸、冲击等实验方法,测试材料的力学性能。

(3)实验步骤:①准备实验设备:万能试验机、冲击试验机、硬度计等。

②对试样进行预处理:去除表面氧化层,确保试样表面平整。

③安装试样:将试样安装在相应试验机上,确保试样与夹具接触良好。

④加载:按照实验要求,对试样进行加载,记录力学性能数据。

⑤数据处理:根据实验数据,分析材料的力学性能。

3. 材料力学性能与工程应用分析(1)实验目的:分析材料力学性能与工程应用之间的关系。

(2)实验方法:结合实际工程案例,分析材料力学性能在工程中的应用。

(3)实验步骤:①收集相关工程案例,了解材料力学性能在工程中的应用。

②分析工程案例中材料力学性能的重要性,总结材料力学性能对工程的影响。

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。

大学材料力学实验报告

大学材料力学实验报告

大学材料力学实验报告大学材料力学实验报告引言材料力学实验是大学材料科学与工程专业中的一门重要课程。

通过实验,我们可以深入了解材料的力学性质和行为,为材料设计和应用提供基础数据和理论依据。

本次实验旨在通过拉伸试验和硬度测试,探究不同材料的力学性能和硬度特点。

实验一:拉伸试验拉伸试验是一种常用的力学实验方法,用于评估材料的强度、延展性和塑性等性能。

在实验中,我们选择了三种常见的材料进行拉伸试验:钢材、铝材和塑料。

1. 实验步骤首先,我们准备了三个不同材料的试样,分别是圆柱形的钢材、铝材和塑料样品。

然后,将试样固定在拉伸试验机上,并施加逐渐增大的拉力,直到试样断裂为止。

在拉伸过程中,我们记录下拉力和试样的伸长量,以绘制应力-应变曲线。

2. 实验结果通过拉伸试验得到的应力-应变曲线可以反映材料的力学性能。

钢材的应力-应变曲线呈现出明显的弹性区和塑性区,具有较高的屈服强度和延展性。

铝材的应力-应变曲线也呈现出弹性和塑性的特点,但相对于钢材来说,其屈服强度和延展性较低。

而塑料的应力-应变曲线则主要表现为塑性变形,没有明显的弹性区。

实验二:硬度测试硬度是材料力学性能的重要指标之一,用于评估材料的抗压能力和耐磨性。

在实验中,我们选择了三种不同硬度的材料进行硬度测试:钢材、铝材和陶瓷。

1. 实验步骤我们使用了维氏硬度计和洛氏硬度计对试样进行硬度测试。

首先,将试样固定在硬度计上,然后施加一定的压力,观察压头对试样的印痕情况。

根据印痕的大小和形状,我们可以得出试样的硬度数值。

2. 实验结果通过硬度测试,我们发现钢材具有较高的硬度数值,表明其具有较高的抗压能力和耐磨性。

铝材的硬度数值相对较低,说明其相对较软。

而陶瓷的硬度数值最高,表明其具有极高的抗压能力和耐磨性。

结论通过本次实验,我们深入了解了材料的力学性能和硬度特点。

拉伸试验结果表明,钢材具有较高的屈服强度和延展性,铝材次之,而塑料则主要表现为塑性变形。

硬度测试结果显示,钢材具有较高的硬度数值,铝材较低,而陶瓷的硬度最高。

材料力学实验报告拉伸实验

材料力学实验报告拉伸实验

材料力学实验报告拉伸实验一、实验目的材料力学拉伸实验的主要目的是测定材料在拉伸过程中的力学性能,如屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率等。

通过这些性能指标,可以评估材料的质量和适用性,为工程设计和材料选择提供重要依据。

二、实验设备和材料1、万能材料试验机这是进行拉伸实验的核心设备,能够施加可控的拉伸力,并精确测量力和位移的变化。

2、游标卡尺用于测量试样的原始尺寸,如直径和标距长度。

3、实验材料本次实验选用的材料为低碳钢和铸铁。

三、实验原理在拉伸实验中,将试样装夹在试验机的夹头之间,然后缓慢施加轴向拉伸力。

随着拉力的增加,试样会经历弹性变形、屈服、强化和断裂等阶段。

在弹性变形阶段,材料遵循胡克定律,应力与应变成正比。

当应力达到屈服点时,材料开始产生塑性变形,屈服阶段的特征是应力几乎不变而应变显著增加。

进入强化阶段后,材料抵抗变形的能力增加,直至达到抗拉强度,此时试样发生断裂。

通过测量拉伸过程中的力和位移数据,并结合试样的原始尺寸,可以计算出材料的各项力学性能指标。

四、实验步骤1、测量试样尺寸使用游标卡尺分别测量低碳钢和铸铁试样的直径和标距长度,测量多次取平均值以减小误差。

2、安装试样将试样的两端分别夹在试验机的上下夹头中,确保试样轴线与夹头中心线重合,以保证拉伸过程中受力均匀。

3、设置实验参数在试验机上设置拉伸速度、加载方式等参数。

4、开始实验启动试验机,缓慢施加拉伸力,观察试样的变形情况,并记录力和位移的数据。

5、观察屈服现象当低碳钢试样出现屈服时,注意观察屈服平台,记录屈服载荷。

6、直至试样断裂继续加载,直至试样断裂,记录最大载荷。

7、取下试样实验结束后,关闭试验机,取下断裂的试样。

8、测量断后尺寸使用游标卡尺测量试样断口处的最小直径和断后标距长度。

五、实验数据处理与结果分析1、低碳钢实验数据处理屈服强度:$σ_s = F_s / A_0$,其中$F_s$为屈服载荷,$A_0$为试样原始横截面积。

材料力学实验报告模板

材料力学实验报告模板

材料力学实验报告
报告标题:_________________________
一、实验目的
(简要说明实验的主要目的和预期达到的学习效果)
二、实验原理
(描述实验的理论基础,包括相关的材料力学理论和公式)
三、实验设备和材料
(列出进行实验所需的主要设备、工具和材料)
四、实验步骤
(详细描述实验的操作步骤,包括准备工作和具体的实验流程)
五、实验数据和结果
5.1 实验数据
(记录实验过程中收集的所有数据,可使用表格形式呈现)
5.2 实验结果
(根据实验数据计算出的结果,包括必要的图表和计算过程)
六、结果分析
(分析实验结果,对比理论值和实际值的差异,解释可能的原因)
七、实验结论
(总结实验结果,得出结论,评价实验的成功与否及其科学意义)
八、实验心得和建议
(个人对实验的感想,包括实验过程中的体会、遇到的问题及建议)
九、参考文献
(列出实验报告中引用的所有参考文献)
报告人:_________________________
学号:_________________________
班级:_________________________
日期:__________年__________月__________日。

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。

材料力学创新实验报告

材料力学创新实验报告

材料力学创新实验报告——加强筋对钢板强度的作用分析一、实验背景生活中, 很多都多构件都是用钢制的薄板做成的。

如宿舍中放物品的架子、图书馆中的书架、柜子的门等等。

通过观察, 我们发现: 这些钢板的背面都焊有一块长条状的加强筋。

而这些钢板又普遍要承受较大的载荷, 我们就考虑到: 这些加强筋对钢板强度的提高是否有帮助呢?同时我们有考虑到, 长条状的加强筋并没有覆盖到钢板的各个位置, 因此我想到: 对于有加强筋的钢板, 平面上不同位置的应变是否存在不同?二、实验目的1.通过将有加强筋的钢板与没有加强筋的钢板同时加载, 观察加强筋对钢板各点应力大小的影响。

2、通过粘贴应变花, 判断钢板受载荷时是否承受扭转应力。

三、实验方案选取两块材料、尺寸相同钢板, 其中一块背面焊有加强筋、另一块没有加强筋。

进行对照试验。

分别在两块钢板上相同的位置粘贴应变片。

并分别在相同位置加载, 测量各点应变, 进行对比。

分析加强筋对钢板强度的影响。

四、实验过程1.前期准备我们在实验室的柜子里找到了一块带有加强筋的钢板。

为了进行对比研究, 我们找到了一位铁匠师傅, 帮我们做了一块尺寸一样, 但是没有加强筋的钢板。

2.贴片方案本次实验, 我们在两块钢板上共贴了24个应变片。

如图2-1, 在没有加强筋的钢板上, 我们分别在正反面A.B.C.D四点各贴一片, 共计8片。

如图2-2, 在有加强筋的钢板上, 除了上述8片之外, 还在C、D点±45°方向的贴了片, 以研究钢板是否受扭。

图2-1图2-23.加载方案现实中承重钢板均可近似看成是承受的均布载荷, 对于本实验来讲, 采用均布加载似乎更合理些。

但由于应变片就在钢板的表面, 考虑到采用均布加载会触碰到应变片。

因此我们采用集中加载。

通过分析我们发现钢板应力最大的点为加载点。

因此我们在粘贴应变片的位置(即上图的A.B.C.D四点)分别加载。

每个点分别放置0.5kg 、1kg、2kg砝码, 进行三次加载。

材料力学实验报告-实验报告

材料力学实验报告-实验报告

材料力学实验报告-实验报告材料力学实验报告-实验报告在当下社会,报告使用的次数愈发增长,我们在写报告的'时候要注意语言要准确、简洁。

一听到写报告马上头昏脑涨?下面是小编收集整理的材料力学实验报告-实验报告,仅供参考,大家一起来看看吧。

一、实验目的:二、实验设备和仪器:三、实验记录和处理结果:四、实验原理和方法:五、实验步骤及实验结果处理:六、讨论:材料力学实验报告范文一、用途该实验台配上引伸仪,作为材料力学实验教学中测定材料弹性模量E实验用。

二、主要技术指标1.试样:Q235钢,直径d=10mm,标距l=100mm。

2.载荷增量△F=1000N①砝码四级加载,每个砝码重25N;②初载砝码一个,重16N;③采用1:40杠杆比放大。

3.精度:一般误差小于5%。

三、操作步骤及注意事项1.调节吊杆螺母,使杠杆尾端上翘一些,使之与满载时关于水平位置大致对称。

注意:调节前,必须使两垫刀刃对正V型槽沟底,否则垫刀将由于受力不均而被压裂。

2.把引伸仪装夹到试样上,必须使引伸仪不打滑。

①对于容易打滑的引伸仪,要在试样被夹处用粗纱布沿圆周方向打磨一下。

②引伸仪为精密仪器,装夹时要特别小心,以免使其受损。

③采用球铰式引伸仪时,引伸仪的架体平面与实验台的架体平面需成45o左右的角度。

3.挂上砝码托。

4.加上初载砝码,记下引伸仪的读数。

5.分四次加等重砝码,每加一次记一次引伸仪的读数。

注意:加砝码时要缓慢放手,以使之为静载,并注意防止失落而砸伤人、物。

6.实验完毕,先卸下砝码,再卸下引伸仪。

7.加载过程中,要注意检查传力机构的零件是否受到干扰,若受干扰,需卸载调整。

四、计算试样横截面积A应力增量d24FA引伸仪放大倍数K=20xx引伸仪读数Ni(i0,1,2,3,4)引伸仪读数差NjNiNi1(j1,2,3,4)引伸仪读数差的平均值N平均14Nj4j1N平均K试样在标距l段各级变形增量的平均值l应变增量ll材料的弹性模量E。

材料力学实验报告

材料力学实验报告

扭转实验一、实验目的1.学习扭转实验机的构造原理,并进行操作练习。

2.测定低碳钢的剪切屈服极限、剪切强度极限和铸铁的剪切强度极限。

3.观察低碳钢和铸铁在扭转过程中的变形和破坏情况。

二、实验仪器扭转实验机、游标卡尺 三.实验原理 1、低碳钢扭转【抗扭屈服强度】(剪切屈服极限):W Tss 43=τ (Mpa )[ 式中: T s – 屈服阶段最小扭矩值(N · mm ); W – 抗扭截面模量(mm 3);316d W π=(mm 3); d -- 试样横截面直径(mm )。

]【抗扭强度】(剪切强度极限):W T bb 43=τ (Mpa )[ 式中: Tb – 破坏前最大扭矩值(N · mm )] 在上述两式中都存在 3/4 的系数,来源见图一。

(a )初态 (b )中间态 (c )填满态 图 一 扭转等直圆轴进入屈服状态切应力变化图当扭转等直圆轴到达初态时,T —φ试验曲线上的扭矩T 并没有进入屈服阶段,但此时截面边缘上的切应力已经达到τs ,进入实际屈服阶段,有D ·τρ= 2ρ·τs 。

此时的扭矩:3322)2(42D d D d dA T s D s D Aπτρρτπρπρρτρτρρ====⎰⎰⎰初中间变化过程是塑性变形环逐渐变大直到填满整个截面的过程。

达到填满态时的扭矩:3222)2(3Dd d dA T s D s D s As πτρρτπρπρρτρτ====⎰⎰⎰满结果:初T =43满T 。

[满T 对应T —φ试验曲线上的扭矩s T]抗扭强度式中系数也可如此推理。

图 二 低碳钢扭转试样对低碳钢等直圆轴扭转在比例变形范围内符合剪切胡克定律,截面Ⅱ相对截面Ⅰ转角:πϕ180p GI TL =( ° ) (见图二)[ 式中:φ– 截面Ⅱ相对截面Ⅰ的转角(°); T – 截面扭矩值(N · mm ); L – 试样试验段长度(mm ); G --切变模量 (Mpa ;即N / mm 2);Ip – 对截面中心的极惯性矩(mm 4); Ip =W d2=432d π (mm 4) ]【切变模量G 】:πϕ180p I TL G ⋅=(Mpa ) ;πϕϕ180)()(1212--=T T I L G p (Mpa )[(见图三)T 2、T 1 --- 扭转弹性变形阶段选定两点对应的扭矩值(N · mm )。

材料力学实验报告

材料力学实验报告

1. 了解材料力学实验的基本原理和方法。

2. 掌握材料力学实验的基本操作技能。

3. 通过实验,验证材料力学理论,加深对材料力学基本概念和原理的理解。

4. 培养学生严谨的科学态度和实验操作能力。

二、实验内容1. 金属拉伸实验2. 金属扭转实验3. 材料切变模量G的测定三、实验原理1. 金属拉伸实验:通过拉伸试验,测定材料的弹性模量、屈服强度、极限抗拉强度等力学性能指标。

2. 金属扭转实验:通过扭转试验,测定材料的扭转刚度、剪切强度极限等力学性能指标。

3. 材料切变模量G的测定:通过扭转试验,测定材料的切变模量G,验证圆轴扭转时的虎克定律。

四、实验仪器1. 金属拉伸试验机2. 金属扭转试验机3. 电测仪4. 游标卡尺5. 扭角仪6. 电阻应变仪7. 百分表1. 金属拉伸实验(1)将试样安装在试验机上,调整试验机至适当位置。

(2)启动试验机,逐渐增加拉伸力,记录拉伸过程中的应力、应变数据。

(3)绘制应力-应变曲线,分析材料的力学性能。

2. 金属扭转实验(1)将试样安装在扭转试验机上,调整试验机至适当位置。

(2)启动试验机,逐渐增加扭矩,记录扭转过程中的扭矩、扭角数据。

(3)绘制扭矩-扭角曲线,分析材料的力学性能。

3. 材料切变模量G的测定(1)将试样安装在扭转试验机上,调整试验机至适当位置。

(2)启动试验机,逐渐增加扭矩,记录扭矩、扭角数据。

(3)利用电阻应变仪、百分表等仪器,测量试样表面的应变。

(4)根据虎克定律,计算材料的切变模量G。

六、实验数据及结果分析1. 金属拉伸实验(1)根据应力-应变曲线,确定材料的弹性模量、屈服强度、极限抗拉强度等力学性能指标。

(2)分析材料在不同应力状态下的变形特点。

2. 金属扭转实验(1)根据扭矩-扭角曲线,确定材料的扭转刚度、剪切强度极限等力学性能指标。

(2)分析材料在不同扭角状态下的变形特点。

3. 材料切变模量G的测定(1)根据扭矩、扭角、应变数据,计算材料的切变模量G。

材料力学实验报告及答案

材料力学实验报告及答案

一、实验目的1. 了解材料力学实验的基本原理和方法;2. 掌握拉伸实验、压缩实验和扭转实验的基本操作;3. 通过实验,测定材料的力学性能指标,如强度、刚度、塑性等;4. 分析实验数据,比较不同材料的力学特性。

二、实验设备1. 拉伸实验:电子万能试验机、游标卡尺、标距尺、拉伸试样;2. 压缩实验:电子万能试验机、游标卡尺、压缩试样;3. 扭转实验:扭转试验机、游标卡尺、扭转试样。

三、实验内容及步骤1. 拉伸实验(1)选取低碳钢和铸铁两种材料,分别制备拉伸试样,试样规格为d10mm×l100mm;(2)将试样安装在电子万能试验机上,调整试验机夹具,使试样与试验机轴线平行;(3)开启试验机,以10mm/min的速度进行拉伸试验,记录最大载荷Fmax、屈服载荷Fs、断后伸长率δs和断面收缩率ψ;(4)绘制拉伸曲线,分析材料的力学特性。

2. 压缩实验(1)选取铸铁材料,制备压缩试样,试样规格为d20mm×l100mm;(2)将试样安装在电子万能试验机上,调整试验机夹具,使试样与试验机轴线平行;(3)开启试验机,以1mm/min的速度进行压缩试验,记录最大载荷Fmax、屈服载荷Fs和压缩变形量ΔL;(4)绘制压缩曲线,分析材料的力学特性。

3. 扭转实验(1)选取低碳钢材料,制备扭转试样,试样规格为d10mm×l100mm;(2)将试样安装在扭转试验机上,调整试验机夹具,使试样与试验机轴线平行;(3)开启试验机,以10r/min的速度进行扭转试验,记录最大载荷Fmax、屈服载荷Fs和扭转角θ;(4)绘制扭转曲线,分析材料的力学特性。

四、实验数据及处理1. 拉伸实验数据:材料:低碳钢Fmax (N):3000Fs (N):1000δs (%):30ψ (%):20材料:铸铁Fmax (N):2000Fs (N):800δs (%):20ψ (%):152. 压缩实验数据:材料:铸铁Fmax (N):1500Fs (N):600ΔL (mm):23. 扭转实验数据:材料:低碳钢Fmax (N):1000Fs (N):400θ (°):30五、实验结果分析1. 拉伸实验结果分析:低碳钢和铸铁的拉伸曲线如图1所示。

材料力学剪切实验报告

材料力学剪切实验报告

材料力学剪切实验报告一、实验目的本次实验旨在通过对材料的剪切实验,掌握材料力学中的剪切应力和剪切应变的概念,了解材料的剪切性能及其影响因素。

二、实验原理材料的剪切实验是指在材料上施加剪切力,使其发生剪切变形的实验。

在剪切实验中,材料受到的剪切力与剪切变形之间的关系可以用剪切应力和剪切应变来描述。

剪切应力是指单位面积上的剪切力,通常用符号τ表示,其计算公式为:τ=F/A其中,F为施加在材料上的剪切力,A为材料受力面积。

剪切应变是指材料在剪切变形下单位长度的变化量,通常用符号γ表示,其计算公式为:γ=ΔL/L其中,ΔL为材料在剪切变形下的长度变化量,L为材料原始长度。

三、实验步骤1. 准备实验材料:选择一块具有一定厚度的金属板材作为实验材料。

2. 制作剪切实验样品:将金属板材切割成一定大小的样品,样品的长度和宽度应该足够大,以保证实验的准确性。

3. 安装实验设备:将实验样品固定在剪切实验机上,调整实验机的参数,使其能够施加一定的剪切力。

4. 进行实验:在实验机上施加一定的剪切力,记录下材料受力面积和长度变化量,计算出剪切应力和剪切应变。

5. 处理实验数据:根据实验数据绘制剪切应力-剪切应变曲线,分析材料的剪切性能及其影响因素。

四、实验结果与分析通过实验,我们得到了金属板材在不同剪切力下的剪切应力和剪切应变数据,绘制出了剪切应力-剪切应变曲线。

根据曲线可以看出,随着剪切力的增加,金属板材的剪切应力也随之增加,但增长速度逐渐减缓。

同时,金属板材的剪切应变也随着剪切力的增加而增加,但增长速度也逐渐减缓。

通过对实验数据的分析,我们可以得出以下结论:1. 材料的剪切性能与材料的性质有关,不同材料的剪切性能不同。

2. 材料的厚度对其剪切性能有一定影响,厚度越大,剪切性能越好。

3. 材料的温度对其剪切性能也有一定影响,温度越高,剪切性能越差。

五、实验结论通过本次实验,我们掌握了材料力学中的剪切应力和剪切应变的概念,了解了材料的剪切性能及其影响因素。

材料力学拉伸实验报告

材料力学拉伸实验报告

材料的拉伸压缩实验徐浩1221241020 机械一班一、实验目的1.观察试件受力和变形之间的相互关系;2.观察低碳钢在拉伸过程中表现出的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。

观察铸铁在压缩时的破坏现象。

3.测定拉伸时低碳钢的强度指标(s、b)和塑性指标(、)。

测定压缩时铸铁的强度极限b。

二、实验设备1.微机控制电子万能试验机;2.游标卡尺。

三、实验材料拉伸实验所用试件(材料:低碳钢)如图所示,dl0l四、实验原理低碳钢试件拉伸过程中,通过力传感器和位移传感器进行数据采集,A/D转换和处理,并输入计算机,得到F-l 曲线,即低碳钢拉伸曲线,见图2。

对于低碳钢材料,由图2曲线中发现OA 直线,说明F 正比于l ,此阶段称为弹性阶段。

屈服阶段(B-C )常呈锯齿形,表示载荷基本不变,变形增加很快,材料失去抵抗变形能力,这时产生两个屈服点。

其中,B点为上屈服点,它受变形大小和试件等因素影响;B 点为下屈服点。

下屈服点比较稳定,所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷。

测定屈服载荷Fs 时,必须缓慢而均匀地加载,并应用s=F s / A 0(A 0为试件变形前的横截面积)计算屈服极限。

图2 低碳钢拉伸曲线屈服阶段终了后,要使试件继续变形,就必须增加载荷,材料进入强化阶段。

当载荷达到强度载荷F b 后,在试件的某一局部发生显著变形,载荷逐渐减小,直至试件断裂。

应用公式b=F b /A 0计算强度极限(A 0为试件变形前的横截面积)。

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端面收缩率,即%100001⨯-=l l l δ,%100010⨯-=A A A ψ式中,l0、l1为试件拉伸前后的标距长度,A1为颈缩处的横截面积。

五、实验步骤及注意事项1、拉伸实验步骤(1)试件准备:在试件上划出长度为l0的标距线,在标距的两端及中部三个位置上,沿两个相互垂直方向各测量一次直径取平均值,再从三个平均值中取最小值作为试件的直径d0。

材料力学性能实验报告

材料力学性能实验报告

实验报告(一)院系:机械与材料工程学院课程名称:材料力学性能日期:实验报告(一)院系:机械与材料工程学院课程名称:材料力学性能日期:企业安全生产费用提取和使用管理办法(全文)关于印发《企业安全生产费用提取和使用管理办法》的通知财企〔2012〕16号各省、自治区、直辖市、计划单列市财政厅(局)、安全生产监督管理局,新疆生产建设兵团财务局、安全生产监督管理局,有关中央管理企业:为了建立企业安全生产投入长效机制,加强安全生产费用管理,保障企业安全生产资金投入,维护企业、职工以及社会公共利益,根据《中华人民共和国安全生产法》等有关法律法规和国务院有关决定,财政部、国家安全生产监督管理总局联合制定了《企业安全生产费用提取和使用管理办法》。

现印发给你们,请遵照执行。

附件:企业安全生产费用提取和使用管理办法财政部安全监管总局二○一二年二月十四日附件:企业安全生产费用提取和使用管理办法第一章总则第一条为了建立企业安全生产投入长效机制,加强安全生产费用管理,保障企业安全生产资金投入,维护企业、职工以及社会公共利益,依据《中华人民共和国安全生产法》等有关法律法规和《国务院关于加强安全生产工作的决定》(国发〔2004〕2号)和《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发〔2010〕23号),制定本办法。

第二条在中华人民共和国境内直接从事煤炭生产、非煤矿山开采、建设工程施工、危险品生产与储存、交通运输、烟花爆竹生产、冶金、机械制造、武器装备研制生产与试验(含民用航空及核燃料)的企业以及其他经济组织(以下简称企业)适用本办法。

第三条本办法所称安全生产费用(以下简称安全费用)是指企业按照规定标准提取在成本中列支,专门用于完善和改进企业或者项目安全生产条件的资金。

安全费用按照“企业提取、政府监管、确保需要、规范使用”的原则进行管理。

第四条本办法下列用语的含义是:煤炭生产是指煤炭资源开采作业有关活动。

非煤矿山开采是指石油和天然气、煤层气(地面开采)、金属矿、非金属矿及其他矿产资源的勘探作业和生产、选矿、闭坑及尾矿库运行、闭库等有关活动。

材料力学实验报告及答案

材料力学实验报告及答案

材料力学实验报告及答案材料力学实验报告及答案引言:材料力学是研究材料在受力作用下的变形和破坏行为的学科。

通过实验研究,我们可以了解材料的力学性能,为工程设计和材料选择提供依据。

本报告将对材料力学实验进行详细介绍,并给出相应的答案。

实验一:拉伸实验拉伸实验是评价材料的强度和延展性的重要方法。

在实验中,我们使用了一台拉伸试验机,将试样固定在夹具上,施加拉力使其发生拉伸变形。

通过测量应力和应变的关系,我们可以得到材料的应力-应变曲线。

实验问题:1. 什么是应力和应变?答:应力是指单位面积内的力,通常用σ表示,计算公式为σ=F/A,其中F为施加在试样上的拉力,A为试样的横截面积。

应变是指物体在受力作用下的变形程度,通常用ε表示,计算公式为ε=ΔL/L0,其中ΔL为试样的长度变化量,L0为试样的初始长度。

2. 什么是弹性模量?答:弹性模量是材料在弹性阶段的应力-应变关系的斜率,用E表示。

弹性模量越大,材料的刚度越高,抗变形能力越强。

3. 什么是屈服强度?答:屈服强度是指材料在拉伸过程中,应力达到最大值时的应变值。

屈服强度是衡量材料抗拉强度的重要指标。

实验二:硬度实验硬度是材料抵抗局部塑性变形的能力。

在实验中,我们使用了洛氏硬度计,通过测量试样表面的压痕大小来评估材料的硬度。

实验问题:1. 什么是硬度?答:硬度是材料抵抗局部塑性变形的能力。

硬度越高,材料越难被划伤或压痕。

2. 为什么要进行硬度测试?答:硬度测试可以用来评估材料的抗划伤和抗压痕能力,对于材料的选择和工程设计具有重要意义。

3. 硬度测试有哪些常用方法?答:常用的硬度测试方法包括洛氏硬度测试、维氏硬度测试、布氏硬度测试等。

每种方法都有其适用的材料和测试条件。

实验三:冲击实验冲击实验是评价材料在受冲击载荷下的抗冲击性能的方法。

在实验中,我们使用了冲击试验机,通过测量试样在受到冲击载荷时的断裂能量来评估材料的抗冲击性能。

实验问题:1. 什么是冲击载荷?答:冲击载荷是指在极短时间内对材料施加的高能量载荷。

材料力学压缩实验报告

材料力学压缩实验报告

一、实验目的1. 掌握材料力学压缩实验的基本原理和方法。

2. 熟悉电子万能试验机的操作方法。

3. 通过实验,了解不同材料在压缩过程中的力学特性,包括弹性模量、屈服极限和抗压强度等。

4. 比较低碳钢和铸铁在压缩过程中的性能差异。

二、实验原理压缩实验是材料力学实验中的一种基本实验,主要用于测定材料的弹性模量、屈服极限和抗压强度等力学性能。

在压缩实验中,试样受到轴向压缩力作用,其应力-应变关系可以通过实验数据进行研究。

实验过程中,根据胡克定律,当材料处于弹性阶段时,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。

当材料进入屈服阶段后,应力与应变不再呈线性关系,此时材料失去抵抗变形的能力。

屈服极限是材料在压缩过程中,应力达到最大值时的应变值。

抗压强度是材料在压缩过程中,应力达到破坏时的应变值。

三、实验设备及工具1. 电子万能试验机2. 游标卡尺3. 低碳钢试样4. 铸铁试样四、实验步骤1. 测量试样尺寸:使用游标卡尺测量低碳钢和铸铁试样的直径,分别记为d1和d2。

在试样中部位置互相垂直地测量2次直径,取其平均值。

2. 安装试样:将低碳钢和铸铁试样分别放置在电子万能试验机的上下压板之间,确保试样中心与压板中心对齐。

3. 调整试验机:启动电子万能试验机,调整试验机参数,包括加载速度、峰值、变形、位移和试验时间等。

4. 施加载荷:按下开始按钮,给试样施加轴向压缩力,观察试样的变形和破坏现象。

5. 记录数据:在实验过程中,记录试样的屈服极限、抗压强度、弹性模量等力学性能参数。

6. 实验结束后,关闭试验机,清理实验场地。

五、实验结果与分析1. 低碳钢试样根据实验数据,低碳钢试样的弹性模量为E1,屈服极限为σs1,抗压强度为σb1。

2. 铸铁试样根据实验数据,铸铁试样的弹性模量为E2,屈服极限为σs2,抗压强度为σb2。

对比两种材料在压缩过程中的性能差异,可以发现:(1)低碳钢的弹性模量E1大于铸铁的弹性模量E2,说明低碳钢的刚度较大。

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.青岛黄海学院实验指导书课程名称:材料力学课程编码:04115003主撰人:吕婧青岛黄海学院目录实验一拉、压实验 (1)实验二扭转实验 (7)实验三材料弹性模量E和泊松比µ的测定 (10)实验四纯弯曲梁的正应力实验 (14)实验一低碳钢拉伸实验一、实验目的要求:(一)目的σ、延伸率δ,截面收缩率ψ。

1.测定低碳钢的屈服极限σS,强度极限bσ,观察上述两种材料的拉伸和破坏现象,绘制拉伸时2.测定铸铁的强度极限b的P-l∆曲线。

(二)要求1.复习讲课中有关材料拉伸时力学性能的内容;阅读本次实验内容和实设备中介绍万能试验机的构造原理、操作方法、注意事项,以及有关千分表和卡尺的使用方法。

2.预习时思考下列问题:本次实验的内容和目的是什么?低碳钢在拉伸过程中可分哪几个阶段,各阶段有何特征?试验前、试验中、试验后需要测量和记录哪些数据?使用液压式万能试验机有哪些注意事项?二、实验设备和工具1.万能实验2.千分尺和游标卡尺。

3.低碳钢和铸铁圆形截面试件。

三、实验性质:验证性实验四、实验步骤和内容:(一)步骤1.取表距 L =100mm.画线2.取上,中,下三点,沿垂直方向测量直径.取平均值 3.实验机指针调零.4.缓慢加载,读出 s P .b P .观察屈服及颈缩现象,观察是否出现滑移线. 5.测量低碳钢断裂后标距长度1l ,颈缩处最小直径1d (二)实验内容: 1.低碳钢试件 (1)试件(2)计算结果屈服荷载 s P =22.1KN 极限荷载 b P =33.2KN 屈服极限 s =s P /0A =273.8MPa强度极限 b σ=b P /0A =411.3MPa 延伸率 δ=(1l -0l )/0l *100%=33.24% 截面收缩率ψ=(0A -1A )/0A *100%=68.40% (3)绘制低碳钢P~ l ∆ 曲线2.铸铁的实验记录. 实验前 实验后直径 0d (mm) 10.16 断裂后直径 1d (mm)10.15最大荷载 b P =14.4KN强度极限 b σ=b P /0A =177.7MPa实验二铸铁压缩实验一、实验目的要求:(一)目的1.测定铸铁的强度极限σb。

2.观察铸铁在压缩时的破坏现象。

(二)要求1.复习讲课中有关材料压缩时力学性能的内容;阅读本次实验内容。

2.拉伸和压缩时低碳钢的屈服点是否相同?铸铁的强度极限是否相同?二、实验设备和工具:1.万能试验机2.卡尺及千分尺3.低碳钢及铸铁试件三、实验性质:验证性实验四、实验步骤和内容:(一)步骤1.测量试件直径。

2.选择试验机加载范围。

3.缓慢均匀加载。

(二)实验内容实验记录低碳钢试件屈服载荷P S= 49(kN)铸铁试件的最大载荷P b= 153(kN)低碳钢的屈服极限σS = P S / A0 = 277.4(MPa)铸铁的强度极限σb = P b / A0 = 866.2 (MPa) (三)结果分析:1.绘出两种材料的P-ΔL曲线。

2.绘出两种材料的变形和断口形状五、思考题1.低碳钢拉伸曲线可分为几个阶段?每个阶段力和变形有什么关系? 2.低碳钢和铸铁两种材料断口有什么不同?并分析引起破坏的原因?3.为什么试样要采用标准试样?4.铸铁试样在拉伸、压缩时破坏断面有何特征?是什么应力引起的?5.比较低碳钢拉伸和压缩的屈服极限σS。

6.比较铸铁拉伸与压缩的强度极限σS 。

实验三低碳钢及铸铁的扭转实验一、实验目的要求:(一)目的1.测定低碳钢和铸铁在扭转时的机械性能,求得低碳钢的剪切屈服极限τs ,剪切强度极限τb , 铸铁的剪切强度极限τb。

2.观察两种材料的扭转和破坏现象,分析破坏原因。

(二)要求1.复习讲课中有关杆件扭转的内容;阅读本次实验内容和实验设备介绍中扭转试验机的构造原理、操作方法及注意事项。

2.圆杆扭转时,横截面上有什么应力?与轴线成450的截面上有什么应力?二、实验的设备和工具:1.扭转实验机。

2.千分尺和卡尺。

3.低碳钢和铸铁圆形截面试件。

三、实验性质:综合性实验四、实验步骤和内容:(一)步骤1.测量试件直径。

在标距长度内测量三处,每处在两个相互垂直的方向各测量一次并取其算数平均值,采用三个数值中的最小值为计算直径d 0 。

2.安装试件,指针调零,调整好自动绘图装置。

3.试验时缓慢加载,观察屈服现象,记录屈服扭矩M S 的数值,最大扭矩M b的数值, 观察断口形状。

(二)实验内容1.数据记录:2.绘出两种材料的抗扭图及试件断裂后的形状。

五、思考题1.比较低碳钢的拉伸和扭转实验,从进入塑性变形阶段到破坏的全过程,两者有什么明显的差别。

2.根据低碳钢、铸铁扭转试样的断断口形式,分析其破坏原因。

实验三弹性模量E测定实验一、实验目的和要求:(一)目的:1.测定常用金属材料的弹性模量E。

2.验证胡克(Hooke)定律(二)要求1.复习讲课中有关材料拉伸时的内容;阅读本次实验内容和实验设备介绍中介绍力&应变综合参数测试仪和组合实验台中拉伸装置的原理、操作方法、注意事项。

2.熟悉电桥电路及组桥方式。

二、实验性质:验证性实验三、实验仪器设备和工具1.组合实验台中拉伸装置;2.力&应变综合参数测试仪;3.游标卡尺、钢板尺。

四、实验原理和方法试件采用矩形截面试件。

在试件中央截面上,沿前后两面的轴线方向分别对称的贴一对轴向应变片R1、R1′和一对横向应变片R2、R2′,以测量轴向应变ε和横向应变ε′。

由于实验装置和安装初始状态的不稳定性,拉伸曲线的初始阶段往往是非线性的。

为了尽可能减小测量误差,实验宜从一初载荷P 0(P 0≠0)开始,采用增量法,分级加载,分别测量在各相同载荷增量△P 作用下,产生的应变增量△ε,并求出△ε的平均值。

设试件初始横截面面积为A 0,又因ε=△l/l ,则有A PE ε∆∆=上式即为增量法测E 的计算公式。

式中 0A — 试件截面面积ε∆ — 轴向应变增量的平均值用上述板试件测E 时,合理地选择组桥方式可有效地提高测试灵敏度和实验效率。

组桥采用相对桥臂测量。

将两轴向应变片分别接在电桥的相对两臂(AB 、CD ),两温度补偿片接在相对桥臂(BC 、DA ),偏心弯曲的影响可自动消除。

根据桥路原理P d εε2=测量灵敏度提高2倍。

εεμ∆'∆=便可求得泊松比。

五、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。

在试件标距范围内,测量试件三个横截面尺寸,取三处横截面面积的平均值作为试件的横截面面积A0。

3.拟订加载方案。

先选取适当的初载荷P0(一般取P0 =10% P max左右),估算P max (该实验载荷范围P max≤5000N),分4~6级加载。

4.根据加载方案,调整好实验加载装置。

5.按实验要求接好线(为提高测试精度建议采用图3-5d所示相对桥臂测量方法),调整好仪器,检查整个测试系统是否处于正常工作状态。

6.加载。

均匀缓慢加载至初载荷P0,记下各点应变的初始读数;然后分级等增量加载,每增加一级载荷,依次记录各点电阻应变片的应变值εd和εdˊ,直到最终载荷。

实验至少重复两次。

见附表27.作完实验后,卸掉载荷,关闭电源,整理好所用仪器设备,清理实验现场,将所用仪器设备复原,实验资料交指导教师检查签字。

附表1(试件相关数据)附表2(实验数据)六、实验结果处理 弹性模量计算:=∆∆=A PE ε226GPa 泊松比计算:εεμ∆'∆==0.254七、思考题1.分析纵、横向应变片粘贴不准,对测试结果的影响。

2.根据实验测得的E 实、μ实值与已知E 理、μ理值作对比,分析误差原因。

采用什么措施可消除偏心弯曲的影响。

实验四弯曲变形实验一、实验目的和要求(一)目的1.测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律2.验证纯弯曲梁的正应力计算公式(二)要求1.讲课中有关弯曲应力的内容;阅读本次实验内容和实验设备中介绍实验台中纯弯曲梁实验装置。

2.熟悉电桥电路及组桥方式。

二、实验仪器设备和工具1.实验台中纯弯曲梁实验装置2.应变综合参数测试仪3.游标卡尺、钢板尺三、实验性质:综合性实验四、实验原理及方法在纯弯曲条件下,根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设,可得到梁横截面上任一点的正应力,计算公式为z I My /=σ式中M 为弯矩,I z 为横截面对中性轴的惯性矩;y 为所求应力点至中性轴的距离。

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。

实验可采用半桥单臂、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△P ,测出各点的应变增量△ε,然后分别取各点应变增量的平均值 △ε实i ,依次求出各点的应变增量i E 实实εσ∆=将实测应力值与理论应力值进行比较,以验证弯曲正应力公式。

五、实验步骤1.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i y 。

见附表12.加载方案。

先选取适当的初载荷P 0(一般取P 0 =10%P max 左右),估算P max(该实验载荷范围P max ≤4000N ),分4~6级加载。

3.按实验要求接好线,调整好仪器,检查整个测试系统是否处于正常工作状态。

(1)加载。

均匀缓慢加载至初载荷P 0,记下各点应变的初始读数;后分级等增量加载,每增加一级载荷,依次记录各点电阻应变片的应变值εi ,直到最终载荷。

实验至少重复两次。

见附表2(2)做完实验后,卸掉载荷,关闭电源。

附表1 (试件相关数据)附表2(实验数据)六、实验结果处理1.实验值计算根据测得的各点应变值εi 求出应变增量平均值i ε∆,代入胡克定律计算各点的实验应力值,因1µε=10-6ε,所以各点实验应力计算: 610-⨯∆⨯==i i i E E εεσ实实 2.理论值计算 载荷增量 △P= 500N弯距增量 △M=△P ·a/2=31.25 N ·m.. 各点理论值计算:zii IyM·∆=理σ3.绘出实验应力值和理论应力值的分布图分别以横坐标轴表示各测点的应力σi实和σi理,以纵坐标轴表示各测点距梁中性层位置y i,选用合适的比例绘出应力分布图。

实验值与理论值的比较七、思考题1.影响实验结果准确性的主要因素是什么?2.弯曲正应力的大小是否受弹性模量E的影响?3.实验时没有考虑梁的自重,会引起误差吗?为什么?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?。

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