本科材料力学实验讲义

《本科材料力学实验讲义》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、材料力学实验§1拉伸实验一、实验目的1、在比例极限内，验证虎克定律，并测定低碳钢的弹性模量E。2、测定低碳钢的其他机械性质，如屈服极限强度极限延伸率面积收缩率等。3、测定铸铁的强度极限。4、比较塑性材料和脆性材料的机械性质的特点。二、实验设备及试件实验设备仪器1．万能试验机2．引伸仪3．千分卡4．游标卡尺实验试件试件尺寸和开头对实验结果有所影响。为使实验所得结果可以互相比较，要采用标准试件，按国家标准GB228—63规定加工。本实验用园截面试件，形状如图1图1标准试件三、实验原理1．已知虎克定律关系式为用引伸仪夹紧试件，引伸仪标距尺寸为L，可以连续测量标距尺寸伸△L，及载荷P，从拉

2、伸曲线可以看出弹性阶段的应力应变线性关系。由电脑可以算出弹性模量E。2．对低碳钢的其他机械性质的测定，如、、和等，必须研究实验过程中载荷和变形的关系（拉伸图）及试件的最后破坏形式。根据屈服载荷Ps和最大载荷Pb来计算屈服极限和强度极限。计算公式如下：根据试验后测出标距的长度L1及断裂处截面的面积A1，然后计算延伸率和面积收缩率。计算公式如下：3．对铸铁强度极限的测定，由于受力后变形很小，就突然断裂，所以只测定强度极限。即。四、试验步骤:（液压万能实验机）1．测量试样有关数据。2．顺序开机，主机电源→计算机→打印机。运行软件进入联机状态。3．进入试验窗口，选择设置试验方案，输入所需的

3、用户参数。4．在实验老师指导下安装试样，根据试样长度调整移动横梁位置。启动油泵电机，将转换开关打到“夹头”档。先夹紧试样的一端，然后升降下横梁到适当位置，力值清零（消除横梁和试样及其他附件自重），最后夹紧试样另一端，试样夹紧后把转换开关打到“油缸”档，位置或变形值清零。5．在实验老师指导下安装引伸计。6．点击试验窗口的“运行”按扭，进入试验状态，顺时针旋转手动阀手轮进行加载。过屈服阶段后，点击“引伸计切换”按钮，计算机自动切换为位移控制。由实验老师取下引伸计。拉伸继续，直到试样断裂。试样结束时，油泵自动停止。（软件发出指令，防止试验结束后活塞继续上升）。7．把转换开关打到夹头档，启

4、动油泵，取下试样，再逆时针旋转手动阀手轮，使活塞退到底。8．测量有关数据，输入计算机。打印实验报告。试验步骤：（电子万能试验机）1．测量试样有关数据，检查限位块位置。2．顺序开机，主机电源→计算机→打印机。运行软件进入联机状态。3．进入试验窗口，选择设置试验方案，输入所需的用户参数。4．在实验老师指导下安装试样，根据试样长度调整移动横梁位置。5．先夹紧试样的一端，力值清零（消除横梁和试样及其他附件自重），然后升降下横梁到适当位置，夹紧试样另一端（按小键盘上“试样保护”让力值接近零点，再按“停止“键）。6．在实验老师指导下安装引伸计。7．点击试验窗口的“运行”按扭，进入试验状态，进行

5、加载。过屈服阶段后，点击“引伸计切换”按钮，计算机自动切换为位移控制。由实验老师取下引伸计。拉伸将继续。五、注意事项1．实验开始后不要按手动键盘。2．实验开始后不能点击“发送速度”，“点动速度”按钮。3．引伸仪使用时要特别小心，过屈服阶段后必须马上取出，以免受损。六、实验数据记录1实验前试件尺寸测量数据低碳钢试样须量取标距尺寸L，直径d，直径测量取三处平均值输入电脑。2．实验后试件尺寸测量标距尺寸L，断裂后直径量二处取平均值。§2压缩试验一、实验目的1．测定压缩时低碳钢的屈服极限和铸铁的强度极限。2．观察低碳钢和和铸铁压缩时的变形和破坏现象，并进行比较。二、实验设备和试件实验设备1

6、．万能试验机2．千分卡。3．游标尺卡试验试件低碳钢和铸铁等金属材料的试件一般制成园柱形见图2（a）。其高度h与直径d之比，应为。三、实验原理图2低碳钢为塑性材料，当试件快达到屈服载荷Ps时，要特别小心地观察测力指针的转动。在缓慢而均匀地加载下，最初测力指针等速转动，当试件屈服时，测力指针转速明显减慢，或停止。此时载荷即为屈服载荷Ps。低碳钢试件最后压成饼状而不会破裂，所以无法测出最大载荷或求出强度极限。铸铁为脆性材料，因为变形小，难以测定屈服载荷Ps。当试件达到最大载荷时Pb，就突然破裂，可求出强度极限。试件先被压成鼓形，最后沿着与试件轴线成45度左右的斜截面断裂。四、实验步骤1．

7、测量低碳钢和铸铁试件的直径。并记录下原始数据。2．把低碳钢试件放在试验机压座正中，逐渐加力，当变形继续增加而载荷数值变化缓慢时，此时载荷即为屈服载荷Ps，记下读数。继续加工到100kN以内，使试件从鼓形压扁到饼状为止。3．把铸铁试件放在试验机压座正中加压，逐渐加力直至试件被破坏为止。记下极限载荷。4．比较各种破坏形式及进行试验整理和计算。五、注意事项1．试件必须放平，并在压台当中位置上，以免发生偏心。2．防止铸铁试件压坏时碎片飞溅伤人。3．试验开始后不要按手动键盘。4