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材料力学实验 拉压 扭转 电测测E测G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 拉压 扭转 电测测E测G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5d10d3、实验概述低碳钢：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、静载拉伸速度：5mm/min 电子试验机试验设备刻线机引伸仪游标卡尺液压试验机试验原理：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低碳钢拉伸破坏断口杯锥状4、实验结果分析测定三类指标(1) 强度指标①弹性极限或比例极限：②屈服极限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低碳钢铸 铁铸铁拉伸破坏特点(1)应力－应变曲线为一段微弯曲线;无屈服、无颈缩现象;无明显的直线部分，在较小的应力下被拉断；(2)延伸率很小，拉断前的变形小，是典型的脆性材料；(3)强度极限脆性材料只有唯一的强度指标试件拉断时所能承受的最大应力；(4) 测定指标强度极限δ强度极限 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和铸铁的强度极限σb。2、实验设备 1．电子万能试验机 2．游标卡尺3、实验概述试件：短圆柱:以免被压弯；放置试件实验设备：实验结果：②、压缩强度极限＝（４～５）拉伸强度极限位于度角的斜面上;压缩破坏特点①、无明显的直线部分、无屈服、无颈缩；明显增大;压缩强度极限③、断面：由最大切应力引起破坏。说明：低碳钢的压缩曲线①、屈服阶段以前，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。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、扭转实验一、低碳钢扭转试验二、铸铁扭转试验总目录1、实验目的 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 ( a ) 低碳钢 （b）铸铁低碳钢破坏断面 铸铁破坏断面 实验三、电测纯弯曲正应力综合实验 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性。 2、实验设备1．矩形截面梁弯曲实验装置2．电阻应变仪总目录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 被测构件电阻片电 量测量仪器预 测 量光、电、机械传感器数据采集与处理物理参量力学参量机械参量生物参量电 压电 流电测法的基本原理： 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。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：可以证明输出电压与桥臂阻值的关系： 若