材料力学实验课件幻灯片.ppt

《材料力学》实验 力学性能试验 一、拉伸试验 二、压缩试验 三、剪切试验 四、扭转试验 应力分析实验 电测法基本原理 五、矩形截面梁的纯弯曲 六、圆筒的弯扭组合变形 拉 伸 试 验 拉 伸 试 验 拉 伸 试 验 拉 伸 试 验 拉 伸 试 验 拉 伸 试 验 拉 伸 试 验 压 缩 试 验 压 缩 试 验 压 缩 试 验 压 缩 试 验 剪 切 试 验 剪 切 试 验 剪 切 试 验 扭 转 试 验 扭 转 试 验 扭 转 试 验 扭 转 试 验 扭 转 试 验 扭 转 试 验 电测法基本原理 电测法基本原理 电测法基本原理 电测法基本原理 电测法基本原理 电测法基本原理 电测法基本原理 电测法基本原理 矩形截面梁的纯弯曲 矩形截面梁的纯弯曲 矩形截面梁的纯弯曲 矩形截面梁的纯弯曲 温度补偿片（?桥测量或称单点测量） 对臂测量（思考题） 圆筒的弯扭组合变形 圆筒的弯扭组合变形 圆筒的弯扭组合变形 圆筒的弯扭组合变形 圆筒的弯扭组合变形 圆筒的弯扭组合变形 圆筒的弯扭组合变形 圆筒的弯扭组合变形 圆筒的弯扭组合变形 圆筒的弯扭组合变形 圆筒的弯扭组合变形 2．布片示意图及试验值 3 3 2 2 4 4 1 1 5 5 温度补偿片外接 DF 1 2 3 4 5 -σ +σ 4’ 3’ 2’ 布片图 应力分布图 3．等量逐级加载法： 对于本次实验根据各点应变值，计算最大应变点的应力，并画出该截面的理论和实验的应力分布曲线。要求取两遍地有效数据作为原始实验数据，两遍数据的不重复性不大于5%；误差分析及讨论,详见书 P62。 四、数据处理 δ取绝对值 绝对误差 相对误差 引起电阻片的阻值改变的因素：1.机械变形；2.温度变化。温度变化引起阻值改变的量是无用的量。可以利用电桥加减特性，通过温度补偿片来消除。即单臂（?桥）测量。 4 3 五、电路示意图 在AB，CD两个臂上接工作片，BC，DA接温度补偿片。四个臂的电阻同处一个温度场，温度影响相互抵消。 一、试验目的 1．用电测法测定平面应力状态下一点主应力的 大小及方向； 2．测定圆管在弯扭组合变形作用下， 由弯矩、剪力和扭矩所引起的应力。 二、试验仪器 1．弯扭组合试验装置； 2．静态数字电阻应变仪。 三、试验原理 1．结构示意图 a l F I I I-I截面 d D I-I截面 内力： A B . . 2．布片示意图 A B A、B两点各贴-45o、0o、45o应变花 D R12 R11 R10 C R9 R8 R7 B R6 R5 R4 A R3 R2 R1 约定黄线应变片为45o ，红线为 0o ，蓝线为-45o 主应力大小： 主应力方向： a是主应力与圆管轴线的夹角 3．等量逐级加载法 4．指定点(B、D)的主应力大小及方向 共用温度补偿片的半桥接法，一个载荷水平下分别测B、D两点6个应变片的应变值 1)实验值： 2)理论值(以B点为例)： B s s t t 内力 应力 按平面应力状态分析得到： s1、 s2、 s3、 a0分别与试验值比较 5．弯矩、扭矩及剪力各自引起应力的测量 1)由于电桥特性均可以自补偿，不需要温度补偿片 2)弯矩M对应的正应力测量 B A D C R5 R11 取圆筒上下(B、D)两点0o应变片接成半桥线路 3)扭矩T对应的切应变测量 取圆筒前后(A、C)两点-45o、 45o四个应变片接成全桥线路 B A D C R3 R1 R7 R9 R3 R1 A R7 R9 C FQ T A C 由胡克定律得 * 一、试验目的 1．测定低碳钢拉伸弹性模量E； 2．测定低碳钢拉伸力学性能(ss、 sb 、 d、 y )； 3．测定灰铸铁抗拉强度sb。 二、试验仪器 1．万能材料试验机； 2．引伸仪； 3．游标卡尺。 标点 l0 标距 d0 三、试样 1．材料类型 低碳钢： 灰铸铁： 2．标准试样： 塑性材料的典型代表 脆性材料的典型代表 标距：等截面测试部分长度 尺寸符合国标的试样 试验机读数表盘 主动指针：反映载荷瞬时大小； 被动指针：反映最大载荷； 1)圆形截面 2)矩形截面 l0=10d0 l0= 5d0 l0 t b 或 四、试验原理 1．低碳钢拉伸弹性模量E O F Dl DF l F Dl 等量逐级加载法： DF d(Dl)1 d(Dl)2 2．测定低碳钢拉伸机械性能(ss、 sb 、 d、 y ) O F Dl Fe Fp Fs Fb 线弹性阶段 屈服阶段 强化阶段 颈缩阶段 屈服点： 抗拉强度： 冷作硬化 伸长