材料力学实验多媒体教学课件 .ppt

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1、材料力学实验测E测G电测拉压扭转材料力学实验拉伸、压缩实验扭转实验电测纯弯曲正应力综合实验材料常数E、μ测定实验测E测G电测拉压扭转实验一、拉伸、压缩实验一、低碳钢拉伸试验二、低碳钢拉伸试验三、铸铁压缩试验总目录一、低碳钢拉伸实验1、实验目的观察、比较低碳钢(Q235钢)和铸铁的拉伸过程及破坏现象，测定其主要的力学性能指标，并比较其机械性能。2、实验设备1．电子万能试验机2．游标卡尺3．刻线机低碳钢：含碳量在0.25%以下的碳素钢。试件:圆截面标准试件：l=10d或l=5d试验条件:常温、静载10d5d3、实验概述拉伸速度：5mm/min试验设备电子试验机刻线机液压试验机游标卡尺引伸仪

2、试验原理：安装试件开始加载F△l低碳钢Q235拉伸时的拉伸图颈缩现象杯锥状低碳钢拉伸破坏断口4、实验结果分析①弹性极限或比例极限：②屈服极限。测定三类指标(1)强度指标③强度极限（２）弹性指标：弹性模量Ｅ；（３）塑性指标①延伸率δ：工程中称为塑性材料；为脆性材料；断后标距的确定方法将断裂的试件紧对到一起，用游标卡尺测量出断裂后试件标距间的长度即得l1。②断面收缩率ψ：试件直径的确定方法初始直径d0用游标卡尺测量试件中间等直段两端及中间这三个横截面处的直径，并在每一横截面内沿互相垂直方向各测量一次并取平均值，用三个平均值中最小的值作为试件的初始直径d0。断后直径d1将断裂的试件的断口紧对

3、在一起，在断口（细颈）断面两个相互垂直的方向上量取并取最小值作为断后直径d1。返回目录二、铸铁拉伸时的力学性能（灰口铸铁）拉伸速度：0.2mm/min典型断口比较铸铁低碳钢铸铁低碳钢铸铁拉伸破坏特点应力－应变曲线为一段微弯曲线;无明显的直线部分，无屈服、无颈缩现象;在较小的应力下被拉断；拉断前的变形小，(1)(2)延伸率很小，是典型的脆性材料；脆性材料只有唯一的强度指标(3)强度极限试件拉断时所能承受的最大应力；(4)测定指标强度极限强度极限δ返回目录三、铸铁压缩实验1、实验目的1．观察和比较低碳钢（Q235钢）和铸铁压缩时的变形和破坏现象。2．测定压缩时低碳钢的屈服极限σs和铸铁的强

4、度极限σb。2、实验设备1．电子万能试验机2．游标卡尺试件：短圆柱:以免被压弯；3、实验概述实验设备：放置试件实验结果：②、压缩强度极限压缩强度极限＝（４～５）拉伸强度极限位于度角的斜面上;①、无明显的直线部分、无屈服、无颈缩；明显增大;③、断面：由最大切应力引起破坏。压缩破坏特点①、屈服阶段以前，低碳钢的压缩曲线拉压曲线大致重合，拉压时的弹性模量Ｅ，屈服极限大致相同；故塑性材料的拉压强度相等。说明：②、屈服阶段以后：低碳钢试件越压越扁，横截面不断增大，抗压能力继续提高，得不到压缩时的强度极限指标可由拉伸实验得到返回目录实验二、扭转实验总目录一、低碳钢扭转试验二、铸铁扭转试验1、实验目

5、的通过实验了解扭转的变形特点和塑性材料与脆性材料断口的区别，并测定低碳钢的扭转屈服极限τs、扭转强度极限τb和铸铁的扭转强度极限τb。2、实验设备1．WNJ—1000扭转试验机2．低碳钢试件、铸铁试件3、实验概述试件实验设备WNJ—1000扭转实验机实验步骤1、试件的准备：在试件的轴线方向用油漆画一条直线以便观察受扭时的变形情况。2、选择合适的加载速率。3、加载并观察扭转变形（油漆直线的变化情况）。直到断裂，并观察断口形状。实验结果（b）铸铁(a)低碳钢低碳钢破坏断面铸铁破坏断面实验三、电测纯弯曲正应力综合实验总目录1、实验目的验证梁发生纯弯曲变形条件下，横截面正应力线性分布规律的正确

6、性。2、实验设备1．矩形截面梁弯曲实验装置2．电阻应变仪3、实验概述弯曲装置示意图弯曲应力分布图实验设备CLDS-2000型材料力学多功能实验台正应力测试梁电测法的基本原理：电阻应变测量（简称电测法）原理是用电阻应变片作为传感元件，将被测构件表面的物理量、力学量、机械量等非电量转换成电量进行测量的一种实验方法。被测构件电阻片电量光、电、机械传感器测量仪器数据采集与处理预测量物理参量力学参量机械参量生物参量电压电流电阻片的构造电阻片的工作原理金属丝的电阻应变效应电阻应变片主要是根据金属丝的电阻应变效应的物理学原理工作的。由物理学可知，导线电阻的表达式：我们将电阻应变片粘贴在受载构件上，当

7、受到拉伸时金属丝将被伸长电阻值随之增加，同理受到压缩时电阻值将减小，可见电阻值随变形而发生变化。由实验可知，当变形在一定范内，线应变与电阻变化率之间存在线性关系。即：应变仪电桥的工作原理采用惠斯通电桥电路测量应变片的阻值变化。四臂电桥如图所示：当在小应变、等桥臂（R1=R2=R3=R4）、相同的灵敏系数时，上式简化成下式：若电桥的四个臂均与粘贴于构件上的电阻片相连，当构件变形时，桥臂上的阻值分别变为：R1+R1、R2+R2、R3+R3、R