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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。《工程力学A、工程力学A(1)、材料力学》实验指导书1.实验总体目标培养学生利用万能试验机测定低碳钢、铸铁的拉伸、压缩力学性能曲线,利用电测法测量矩形截面梁在纯弯曲时横截面上正应力的分布规律的实验动手能力、数据处理能力,运用应力状态分析方法解释材料的破坏现象的综合分析能力,以提高学生的实验技能和工作实践能力,提高学生综合素质、分析和解决问题的能力。2.适用专业材料科学与工程、热能与动力工程、水利水电工程、核技术和核工程、风能与动力工程3.先修课程高等数学、大学物理4.实验课
2、时分配实验项目名称学时实验一塑性材料和脆性材料的力学性能测试与分析2实验二梁的弯曲正应力测定2⒌实验环境(对实验室、机房、服务器、打印机、投影机、网络设备等配置及数量要求)1．10t微机控制电子万能试验机;2．30t微机控制电液伺服万能试验机;资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。3．多用电测实验台;4．YJ一25型电阻应变仪;5．P20R－25到预调平衡箱;6．游标卡尺、钢板尺。⒍实验总体要求熟悉低碳钢、铸铁的拉伸、压缩力学性能曲线测定,断口形貌观察以及塑形指标的测量,并能综合运用应力状态分析方法解释材料破坏
3、的现象;熟悉测量矩形截面梁在纯弯曲时横截面上正应力的分布规律。⒎本实验的重点、难点及教学方法建议本实验的重点是熟悉低碳钢、铸铁的拉伸、压缩力学性能曲线测定、断口形貌观察以及塑形指标的测量以及测量矩形截面梁在纯弯曲时横截面上正应力的分布规律。本实验的难点是综合运用应力状态分析方法解释材料的破坏现象。实验一塑性材料和脆性材料的力学性能测试与分析一、实验目的1．熟悉万能材料试验机的使用方法。2．低碳钢、铸铁拉伸、压缩力学性能曲线的测定。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。3．测定低碳钢的力学性能参数:s、b、、,测
4、定铸铁的力学性能参数b。4．应用应力状态分析方法解释材料的破坏现象。二、实验类型(含验证型、设计型或综合型)综合型三、实验仪器1．10t微机控制电子万能试验机;2．30t微机控制电液伺服万能试验机;3．游标卡尺、钢板尺。四、实验原理(一)拉伸和压缩试样按照国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》,金属拉伸试样的形状分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。其中最常见的是圆形截面试样和矩形截面试样。如图1-1所示,圆形截面试样和矩形截面试样均由平行、过渡和夹持三部分组成。平行部分的试验段长度l0
5、称为试样的标距。圆形截面比例试样一般取:l05d0或10d0资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。图1-1拉伸试样矩形截面比例试样一般取:l05.65A0或11.3A0。对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准GB6397—86。bldlb图1-2压缩试样按照国家标准GB7314—87《金属压缩试验方法》,金属压缩试样分为圆柱体试样、正方形柱体试样两种。如图1－2所示。材料的抗压能力与试件高度l和直径d的比值l/d有关,比值愈大,铸铁的抗压强度极限就愈小。因此,压缩实验必须在相同的实验条件下进行,这样才能
6、使不同材料的压缩性能具有可比性。金属材料压缩破坏实验所用的试件,一般规定为:1dl3(二)低碳钢、铸铁的拉伸、压缩实验1．低碳钢、铸铁拉伸实验在实验过程中,与微机控制电子万能试验机联机的计算机的显示屏上实时绘出试样的拉伸曲线(也称为F―Δl曲线),如图1-3所示。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。图1-3低碳钢、铸铁拉伸图低碳钢试样的拉伸曲线(图1-3a)分为四个阶段―弹性、屈服、强化、局部变形阶段。铸铁试样的拉伸曲线(图1-3b)比较简单,既没有明显的直线段,也没有屈服阶段,变形很小时试样就突然断裂,断口
7、与横截面重合,断口形貌粗糙。抗拉强度b较低,无明显塑性变形。与电子万能试验机联机的微型电子计算机自动给出低碳钢试样的屈服载荷Ps、最大载荷Pb和铸铁试样的最大载荷Pb。取下试样测量试样断后最小直径d1和断后标距l1,由下述公式:PS,bPb,l1l0100%,A0A1100%sA0l0A0A0可计算低碳钢的拉伸屈服强度σ、伸长率δ和断面s、抗拉强度σb收缩率ψ;铸铁的抗拉强度极限σb。若实验前将试样的初始直径d0、初始标距长度l0等数据输入计算机,计算机可直接计算出以上数据并在实验结束后给出该材料的屈服强度σ和强度极限σ。bs在测量断
8、后标距l1时,若断口位置到最临近的标距线大于l0/3,则可直接测量试样标距两端的距离得到l1。否则就要采用断口移位法使断口居于标距的中央附近。具体方法是,在进行实验前,先把资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系
