材料力学实验报告材料力学实验报告引言:材料力学是一门研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律的学科。
通过实验研究,我们可以深入了解材料的力学性质,为工程设计和材料选择提供依据。
本报告将介绍我们在材料力学实验中的观察和结果,并对实验数据进行分析和讨论。
实验一:拉伸试验拉伸试验是材料力学实验中最常见的一种试验方法,用于研究材料在拉伸载荷下的力学性能。
我们选择了一根标准的金属试样,将其固定在拉伸试验机上,并逐渐施加拉伸力。
通过测量试样的应变和应力,我们得到了应力-应变曲线。
实验结果显示,随着拉伸力的增加,试样开始发生塑性变形。
在这个阶段,应力与应变呈线性关系,即应力随着应变的增加而线性增加。
然而,当拉伸力达到一定程度时,试样出现断裂。
通过观察断裂面的形态,我们可以判断材料的断裂模式,如韧性断裂、脆性断裂等。
进一步分析应力-应变曲线,我们可以得到一些重要的力学参数,如屈服强度、抗拉强度和延伸率。
屈服强度是材料开始发生塑性变形时的应力值,抗拉强度是试样抵抗拉伸力的最大极限,而延伸率则表示试样在断裂前的延展能力。
这些参数对于材料的工程应用和性能评估至关重要。
实验二:硬度测试硬度是材料力学中另一个重要的性能指标,它反映了材料抵抗外力的能力。
我们采用了维氏硬度计进行硬度测试,将金属球压入试样表面并测量压痕的直径。
根据硬度计的原理,我们可以计算出试样的硬度值。
硬度测试的结果显示,不同材料的硬度值存在明显差异。
硬度值高的材料通常具有较好的抗压性能,适用于承载大压力的工程应用。
而硬度值低的材料则更容易受到外力的破坏,适用于需要易变形的应用场景。
实验三:弯曲试验弯曲试验用于研究材料在弯曲载荷下的力学性能。
我们选择了一根长条状的试样,通过在试样两端施加力矩,使试样发生弯曲变形。
通过测量试样的挠度和应力分布,我们可以得到弯曲试验的结果。
实验结果表明,试样的挠度与施加的力矩呈线性关系。
在试样的底部,应力最大,而在试样的顶部,应力最小。
材料力学实验报告引言:材料力学是研究物质在外力作用下的变形和破坏行为的科学。
在工程领域,材料力学实验是非常重要的,它能提供关于材料性能的定量数据,用于设计和优化结构。
实验目的:本次实验旨在研究一种金属材料的拉伸性能,通过对材料在不同载荷下的应力-应变关系曲线的测定,获得材料的力学性能参数,如屈服强度、抗拉强度和延伸率等。
同时,通过断口分析,了解材料的破坏行为和断裂机制。
实验装置:本次实验采用的材料力学实验装置包括拉伸试验机、计算机数据采集系统和金属试样。
拉伸试验机主要包括上夹具和下夹具,通过电机驱动实现上下夹具之间的拉伸和压缩运动。
计算机数据采集系统用于实时记录试验过程中的应变和载荷数据。
金属试样采用标准的矩形横截面形状,制备精细,确保试样的几何尺寸以及表面质量。
实验过程:1. 调整试验机,确保试样正确安装在上下夹具之间,并进行预应力调校。
2. 设置拉伸速率和采样频率,开始实验。
3. 开始加载并进行拉伸实验,直至试样断裂。
4. 实时记录应变和载荷数据,生成应力-应变曲线。
5. 对断口进行分析,观察破坏模式和断裂特征。
实验结果分析:基于实验数据,通过应力-应变曲线的绘制和分析,可以得到材料的力学性能参数。
应力-应变曲线的特点是:一开始,材料的应变随载荷的增加近似线性增加,这是材料的弹性区域。
当应变逐渐超过一定程度时,材料的应变开始迅速增加,即材料进入了屈服区。
进一步增加载荷,材料的应变仍呈线性增加,但增加的速率较之前小,这是材料的塑性区。
除了绘制应力-应变曲线,我们还可以计算出材料的屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能参数。
屈服强度是指试样开始进入塑性阶段时的应力值,抗拉强度是试样发生破裂时的最大应力值,而延伸率则反映了试样在拉伸过程中的延伸能力。
断口分析是评价材料破坏行为和断裂机制的重要手段。
通过观察断口的形貌特征和变异,可以判断材料的韧性和脆性。
第1篇一、实践背景随着我国经济的快速发展,基础设施建设、航空航天、交通运输等领域对高性能材料的依赖日益增强。
材料力学作为研究材料力学性能及其应用的科学,在材料工程领域具有举足轻重的地位。
本次实践旨在通过实验和理论分析,提高对材料力学性能的认识,为材料工程实践提供理论依据。
二、实践目的1. 理解材料力学的基本原理和实验方法;2. 掌握材料力学性能测试的基本技能;3. 分析材料力学性能与工程应用之间的关系;4. 提高实际工程问题的解决能力。
三、实践内容1. 材料力学基本原理实验(1)实验目的:验证胡克定律,研究材料的弹性模量和泊松比。
(2)实验方法:采用拉伸实验,测量材料的应力-应变关系,通过计算得到弹性模量和泊松比。
(3)实验步骤:①准备实验设备:万能试验机、拉伸试验机、测量仪器等。
②对试样进行预处理:去除表面氧化层,确保试样表面平整。
③安装试样:将试样安装在拉伸试验机上,确保试样与夹具接触良好。
④加载:按照实验要求,对试样进行拉伸,记录应力-应变数据。
⑤数据处理:根据实验数据,计算弹性模量和泊松比。
2. 材料力学性能测试实验(1)实验目的:测试材料的强度、硬度、韧性等力学性能。
(2)实验方法:采用压缩、拉伸、冲击等实验方法,测试材料的力学性能。
(3)实验步骤:①准备实验设备:万能试验机、冲击试验机、硬度计等。
②对试样进行预处理:去除表面氧化层,确保试样表面平整。
③安装试样:将试样安装在相应试验机上,确保试样与夹具接触良好。
④加载:按照实验要求,对试样进行加载,记录力学性能数据。
⑤数据处理:根据实验数据,分析材料的力学性能。
3. 材料力学性能与工程应用分析(1)实验目的:分析材料力学性能与工程应用之间的关系。
(2)实验方法:结合实际工程案例,分析材料力学性能在工程中的应用。
②分析工程案例中材料力学性能的重要性,总结材料力学性能对工程的影响。
材料力学实验报告扭转实验一、实验目的1、测定低碳钢和铸铁在扭转时的力学性能,包括扭转屈服极限、扭转强度极限等。
2、观察低碳钢和铸铁在扭转过程中的变形现象,分析其破坏形式和原因。
3、熟悉扭转试验机的工作原理和操作方法。
二、实验设备1、扭转试验机2、游标卡尺三、实验原理在扭转实验中,材料受到扭矩的作用,产生扭转变形。
扭矩与扭转角之间的关系可以通过试验机测量得到。
对于圆形截面的试件,其扭转时的应力分布为:表面最大切应力:$\tau_{max} =\frac{T}{W_p}$其中,$T$为扭矩,$W_p$为抗扭截面系数,对于实心圆截面,$W_p =\frac{\pi d^3}{16}$,$d$为试件的直径。
当材料达到屈服极限时,对应的扭矩为屈服扭矩$T_s$;当材料断裂时,对应的扭矩为极限扭矩$T_b$。
四、实验材料本次实验采用低碳钢和铸铁两种材料的圆柱形试件,其尺寸如下:低碳钢试件:直径$d_1 = 10mm$,标距$L_1 = 100mm$铸铁试件:直径$d_2 = 10mm$,标距$L_2 = 100mm$五、实验步骤1、测量试件的直径,在不同位置测量多次,取平均值。
2、安装试件,确保其中心线与试验机的轴线重合。
3、启动试验机,缓慢加载,观察扭矩和扭转角的变化。
4、当低碳钢试件出现屈服现象时,记录屈服扭矩$T_s$。
5、继续加载,直至试件断裂,记录极限扭矩$T_b$。
6、取下试件,观察其破坏形式。
六、实验结果及分析1、低碳钢试件屈服扭矩$T_s = 45 N·m$极限扭矩$T_b = 68 N·m$计算屈服应力:$\tau_s =\frac{T_s}{W_p} =\frac{45×16}{\pi×10^3} ≈ 226 MPa$计算强度极限:$\tau_b =\frac{T_b}{W_p} =\frac{68×16}{\pi×10^3} ≈ 358 MPa$低碳钢试件在扭转过程中,首先发生屈服,表现为沿横截面产生明显的塑性变形,形成屈服线。
材料力学性能测试实验报告为了评估材料的力学性能,本实验使用了拉力试验和硬度试验两种常见的力学性能测试方法。
本实验分为三个部分:拉力试验、硬度试验和数据分析。
通过这些试验和分析,我们可以了解材料的延展性、强度和硬度等性能,对材料的机械性质有一个全面的了解。
实验一:拉力试验拉力试验是常见的力学性能测试方法之一,用来评估材料的延展性和强度。
在拉力试验中,我们使用了一个万能材料试验机,将试样夹紧在两个夹具之间,然后施加拉力,直到试样断裂。
试验过程中我们记录了试验机施加的力和试样的伸长量,并绘制了应力-应变曲线。
实验二:硬度试验硬度试验是另一种常见的力学性能测试方法,用来评估材料的硬度。
我们使用了洛氏硬度试验机进行试验。
在实验中,将一个试验头按压在试样表面,然后测量试验头压入试样的深度,来衡量材料的硬度。
我们测得了三个不同位置的硬度,并计算了平均值。
数据分析:根据拉力试验得到的应力-应变曲线,我们可以得到材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等参数。
屈服强度是指材料开始塑性变形的应变值,断裂强度是指材料破裂时的最大应变值,延伸率是指试样在断裂前的伸长程度。
根据硬度试验得到的硬度数值,我们可以了解材料的硬度。
结论:本实验通过拉力试验和硬度试验对材料的力学性能进行了评估。
根据拉力试验得到的应力-应变曲线,我们确定了材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等参数。
根据硬度试验的结果,我们了解了材料的硬度。
这些数据可以帮助我们判断材料在不同应力下的性能表现,从而对材料的选用和设计提供依据。
总结:本实验通过拉力试验和硬度试验对材料的力学性能进行了评估,并通过应力-应变曲线和硬度数值来分析材料的性能。
通过这些试验和分析,我们对材料的延展性、强度和硬度等性能有了全面的了解。
这些结果对于材料的选用和设计具有重要意义,可以提高材料的应用性能和可靠性。
大学材料力学实验报告大学材料力学实验报告引言材料力学实验是大学材料科学与工程专业中的一门重要课程。
通过实验,我们可以深入了解材料的力学性质和行为,为材料设计和应用提供基础数据和理论依据。
本次实验旨在通过拉伸试验和硬度测试,探究不同材料的力学性能和硬度特点。
实验一:拉伸试验拉伸试验是一种常用的力学实验方法,用于评估材料的强度、延展性和塑性等性能。
在实验中,我们选择了三种常见的材料进行拉伸试验:钢材、铝材和塑料。
1. 实验步骤首先,我们准备了三个不同材料的试样,分别是圆柱形的钢材、铝材和塑料样品。
然后,将试样固定在拉伸试验机上,并施加逐渐增大的拉力,直到试样断裂为止。
在拉伸过程中,我们记录下拉力和试样的伸长量,以绘制应力-应变曲线。
2. 实验结果通过拉伸试验得到的应力-应变曲线可以反映材料的力学性能。
钢材的应力-应变曲线呈现出明显的弹性区和塑性区,具有较高的屈服强度和延展性。
铝材的应力-应变曲线也呈现出弹性和塑性的特点,但相对于钢材来说,其屈服强度和延展性较低。
而塑料的应力-应变曲线则主要表现为塑性变形,没有明显的弹性区。
实验二:硬度测试硬度是材料力学性能的重要指标之一,用于评估材料的抗压能力和耐磨性。
在实验中,我们选择了三种不同硬度的材料进行硬度测试:钢材、铝材和陶瓷。
1. 实验步骤我们使用了维氏硬度计和洛氏硬度计对试样进行硬度测试。
首先,将试样固定在硬度计上,然后施加一定的压力,观察压头对试样的印痕情况。
根据印痕的大小和形状,我们可以得出试样的硬度数值。
2. 实验结果通过硬度测试,我们发现钢材具有较高的硬度数值,表明其具有较高的抗压能力和耐磨性。
铝材的硬度数值相对较低,说明其相对较软。
而陶瓷的硬度数值最高,表明其具有极高的抗压能力和耐磨性。
结论通过本次实验,我们深入了解了材料的力学性能和硬度特点。
拉伸试验结果表明,钢材具有较高的屈服强度和延展性,铝材次之,而塑料则主要表现为塑性变形。
硬度测试结果显示,钢材具有较高的硬度数值,铝材较低,而陶瓷的硬度最高。
材料力学实验报告拉伸实验一、实验目的材料力学拉伸实验的主要目的是测定材料在拉伸过程中的力学性能,如屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率等。
通过这些性能指标,可以评估材料的质量和适用性,为工程设计和材料选择提供重要依据。
二、实验设备和材料1、万能材料试验机这是进行拉伸实验的核心设备,能够施加可控的拉伸力,并精确测量力和位移的变化。
2、游标卡尺用于测量试样的原始尺寸,如直径和标距长度。
3、实验材料本次实验选用的材料为低碳钢和铸铁。
三、实验原理在拉伸实验中,将试样装夹在试验机的夹头之间,然后缓慢施加轴向拉伸力。
随着拉力的增加,试样会经历弹性变形、屈服、强化和断裂等阶段。
在弹性变形阶段,材料遵循胡克定律,应力与应变成正比。
当应力达到屈服点时,材料开始产生塑性变形,屈服阶段的特征是应力几乎不变而应变显著增加。
进入强化阶段后,材料抵抗变形的能力增加,直至达到抗拉强度,此时试样发生断裂。
通过测量拉伸过程中的力和位移数据,并结合试样的原始尺寸,可以计算出材料的各项力学性能指标。
四、实验步骤1、测量试样尺寸使用游标卡尺分别测量低碳钢和铸铁试样的直径和标距长度,测量多次取平均值以减小误差。
2、安装试样将试样的两端分别夹在试验机的上下夹头中,确保试样轴线与夹头中心线重合,以保证拉伸过程中受力均匀。
3、设置实验参数在试验机上设置拉伸速度、加载方式等参数。
4、开始实验启动试验机,缓慢施加拉伸力,观察试样的变形情况,并记录力和位移的数据。
5、观察屈服现象当低碳钢试样出现屈服时,注意观察屈服平台,记录屈服载荷。
6、直至试样断裂继续加载,直至试样断裂,记录最大载荷。
7、取下试样实验结束后,关闭试验机,取下断裂的试样。
8、测量断后尺寸使用游标卡尺测量试样断口处的最小直径和断后标距长度。
五、实验数据处理与结果分析1、低碳钢实验数据处理屈服强度:$σ_s = F_s / A_0$,其中$F_s$为屈服载荷,$A_0$为试样原始横截面积。
材料力学实验报告报告一、实验目的本实验旨在通过测量不同材料的力学性能参数,了解材料的力学性质,以及分析不同材料的力学性能差异。
二、实验原理1.弹性模量:弹性模量是评价材料抗弯刚性的一个重要指标,可以通过测量材料的拉伸和压缩位移来确定。
拉伸试验时,通过加载材料,测量应力和应变的关系,然后通过斜率求出弹性模量。
2.屈服强度:材料的屈服强度是指材料在拉伸过程中开始出现塑性变形时的抗拉强度,也是一个重要的力学性能参数,通过拉伸试验中的负荷-变形曲线求得。
3.断裂强度:材料的断裂强度是指在材料断裂前能承受的最大负荷,通过拉伸试验中的负荷-变形曲线求得。
三、实验设备与试样准备1.实验设备:拉伸试验机、压缩试验机、材料硬度测试仪等。
2.试样准备:选取不同的材料(如钢材、铝材、铜材等)制作成相同形状、尺寸的试样。
四、实验步骤1.弹性模量测定:(1)将试样固定在拉伸试验机上,设定初始载荷并开始加载。
(2)根据试验机上的位移计和负荷计,测量不同应力水平下的应变,并记录数据。
(3)通过绘制应力-应变曲线,根据直线部分的斜率求得材料的弹性模量。
2.屈服强度测定:(1)将试样固定在拉伸试验机上,设定初始载荷并开始加载。
(2)根据试验机上的压力计和位移计,测量不同载荷下的变形,并记录数据。
(3)通过绘制负荷-变形曲线,找到试样开始出现塑性变形的点,根据载荷计的读数求得材料的屈服强度。
3.断裂强度测定:(1)将试样固定在拉伸试验机上,设定初始载荷并开始加载。
(2)根据试验机上的压力计和位移计,测量试样在拉伸过程中的载荷和位移,并记录数据。
(3)通过绘制负荷-变形曲线,找到试样断裂前的最大负荷,并记录。
五、实验结果与讨论根据实验测量的数据,可以得到不同材料的力学性能参数,如弹性模量、屈服强度和断裂强度。
通过对比不同材料的实验结果,可以得出以下结论:1.钢材的弹性模量较大,机械性能优异。
2.铝材的屈服强度较低,耐腐蚀性能较好。
3.铜材的断裂强度较高,适用于承受较大载荷的工程应用。
材料力学创新实验报告——加强筋对钢板强度的作用分析一、实验背景生活中, 很多都多构件都是用钢制的薄板做成的。
如宿舍中放物品的架子、图书馆中的书架、柜子的门等等。
通过观察, 我们发现: 这些钢板的背面都焊有一块长条状的加强筋。
而这些钢板又普遍要承受较大的载荷, 我们就考虑到: 这些加强筋对钢板强度的提高是否有帮助呢?同时我们有考虑到, 长条状的加强筋并没有覆盖到钢板的各个位置, 因此我想到: 对于有加强筋的钢板, 平面上不同位置的应变是否存在不同?二、实验目的1.通过将有加强筋的钢板与没有加强筋的钢板同时加载, 观察加强筋对钢板各点应力大小的影响。
2、通过粘贴应变花, 判断钢板受载荷时是否承受扭转应力。
三、实验方案选取两块材料、尺寸相同钢板, 其中一块背面焊有加强筋、另一块没有加强筋。
进行对照试验。
分别在两块钢板上相同的位置粘贴应变片。
并分别在相同位置加载, 测量各点应变, 进行对比。
分析加强筋对钢板强度的影响。
四、实验过程1.前期准备我们在实验室的柜子里找到了一块带有加强筋的钢板。
为了进行对比研究, 我们找到了一位铁匠师傅, 帮我们做了一块尺寸一样, 但是没有加强筋的钢板。
2.贴片方案本次实验, 我们在两块钢板上共贴了24个应变片。
如图2-1, 在没有加强筋的钢板上, 我们分别在正反面A.B.C.D四点各贴一片, 共计8片。
如图2-2, 在有加强筋的钢板上, 除了上述8片之外, 还在C、D点±45°方向的贴了片, 以研究钢板是否受扭。
图2-1图2-23.加载方案现实中承重钢板均可近似看成是承受的均布载荷, 对于本实验来讲, 采用均布加载似乎更合理些。
但由于应变片就在钢板的表面, 考虑到采用均布加载会触碰到应变片。
因此我们采用集中加载。
通过分析我们发现钢板应力最大的点为加载点。
因此我们在粘贴应变片的位置(即上图的A.B.C.D四点)分别加载。
每个点分别放置0.5kg 、1kg、2kg砝码, 进行三次加载。
材料力学实验报告材料力学实验报告格式一、实验目的:二、实验设备和仪器:三、实验记录和处理结果:四、实验原理和方法:五、实验步骤及实验结果处理:六、讨论:材料力学实验报告范文一、用途该实验台配上引伸仪,作为材料力学实验教学中测定材料弹性模量E实验用。
二、主要技术指标1.试样:Q235钢,直径d =10mm,标距l=100mm。
2.载荷增量△F=1000N①砝码四级加载,每个砝码重25N;②初载砝码一个,重16N;③采用1:40杠杆比放大。
3.精度:一般误差小于5%。
三、操作步骤及注意事项1.调节吊杆螺母,使杠杆尾端上翘一些,使之与满载时关于水平位置大致对称。
注意:调节前,必须使两垫刀刃对正V型槽沟底,否则垫刀将由于受力不均而被压裂。
2.把引伸仪装夹到试样上,必须使引伸仪不打滑。
①对于容易打滑的引伸仪,要在试样被夹处用粗纱布沿圆周方向打磨一下。
②引伸仪为精密仪器,装夹时要特别小心,以免使其受损。
③采用球铰式引伸仪时,引伸仪的架体平面与实验台的架体平面需成45左右的角度。
3.挂上砝码托。
4.加上初载砝码,记下引伸仪的读数。
5.分四次加等重砝码,每加一次记一次引伸仪的读数。
注意:加砝码时要缓慢放手,以使之为静载,并注意防止失落而砸伤人、物。
6.实验完毕,先卸下砝码,再卸下引伸仪。
7.加载过程中,要注意检查传力机构的零件是否受到干扰,若受干扰,需卸载调整。
四、计算试样横截面积A应力增量d24 F A引伸仪放大倍数K=20xx引伸仪读数Ni(i0,1,2,3,4)引伸仪读数差NjNiNi1(j1,2,3,4)引伸仪读数差的平均值N平均14Nj 4j1N平均K试样在标距l段各级变形增量的平均值l应变增量l l材料的弹性模量E。
-/实验一实验绪论一、材料力学实验室实验仪器1、大型仪器:100kN(10T)微机控制电子万能试验机;200kN(20T)微机控制电子万能试验机;WEW-300C 微机屏显式液压万能试验机;W AW-600C微机控制电液伺服万能试验机2、小型仪器:弯曲测试系统;静态数字应变仪二、应变电桥的工作原理三、材料力学实验与材料力学的关系四、材料力学实验的要求1、课前预习2、独立完成3、性能实验结果表达执行修约规定4、曲线图一律用方格纸描述,并用平滑曲线连接5、应力分析保留小数后一到二位实验二轴向压缩实验一、实验预习1、实验目的I、测定低碳钢压缩屈服点II、测定灰铸铁抗压强度2、实验原理及方法金属的压缩试样一般制成很短的圆柱,以免被压弯。
圆柱高度约为直径的1.5倍~3倍。
混凝土、石料等则制成立方形的试块。
低碳钢压缩时的曲线如图所示。
实验表明:低碳钢压缩时的弹性模量E和屈服极限σε,都与拉伸时大致相同。
进入屈服阶段以后,试样越压越扁,横截面面积不断增大,试样抗压能力也继续增强,因而得不到压缩时的强度极限。
3、实验步骤I、放试样II、计算机程序清零III、开始加载IV、取试样,记录数据二、轴向压缩实验原始数据指导老师签名:徐三、轴向压缩数据处理测试的压缩力学性能汇总强度确定的计算过程:实验三 轴向拉伸实验一、 实验预习1、 实验目的(1)、 用引伸计测定低碳钢材料的弹性模量E ; (2)、 测定低碳钢的屈服强度 ,抗拉强度 。
断后伸长率δ和断面收缩率 ; (3)、 测定铸铁的抗拉强度 ,比较两种材料的拉伸力学性能和断口特征。
2、实验原理及方法I .弹性模量E 及强度指标的测定。
(见图)低碳钢拉伸曲线 铸铁拉伸曲线(1)测弹性模量用等增量加载方法:F o =(10%~20%)F s , F n =(70%~80%)F s 加载方案为:F 0=5,F 1=8,F 2=11,F 3=14,F 4=17 ,F 5 =20 (单位:kN ) 数据处理方法:平均增量法),()(0取三位有效数GPa l A l F E mom ∆⋅∆=δ (1)线性拟合法()GPa A l l F n l F F n F E omoi i i i i i ⋅∆∑-∑∆∑∑-∑=22)( (2)l o — 原始标距A om — 原始标距范围内横截面面积的平均值)1~0()()(1-=∆-∆∑=∆+n i n l l l i i m δ-引伸计伸长增量的平均值;(2)、强度指标屈服强度0A F ss =σ(N/mm 2或MPa )抗拉强度0A F b b =σ(N/mm 2或MPa ) II 、塑性指标ψδ、的测定:断后伸长率%1001⨯-=oolllδ断面收缩率%10010⨯-=AAAψl1-拉断后的标距长度A0-原始横截面积的最小值。
A1-颈缩处的最小横截面积。
2、通过预习回答下列问题(1)如何测定试样的原始横截面面积游标卡尺(2)低碳钢的屈服强度通常取屈服阶段的哪个载荷进行计算下屈服阶段(3)对低碳钢试样拉断后的标距测量,什么情况可以直接对接测量?什么情况要求用断口移中法测量?(要仔细阅读标距测量断口移中法) 1/3*l0内,否则且测量结果不合格的时候可采用断口移中法测量。
二、实验原始数据三、数据处理(一)低碳钢拉伸弹性模量E的测定(二)E值(三)强度指标和塑性指标的测定指导老师签名:徐强度和断面收缩率确定的计算过程:思考题1、测定E时为何要加初载荷F0,限制最高载荷Fn?采用分级加载的目的是什么?为了减小误差。
分级加载目的是使测得的弹性模量E减小误差,同时验证材料是否处于弹性状态,以保证实验结果的可靠性。
实验四扭转破坏实验一、实验预习I、实验目的II、实验原理及方法低碳钢实验步骤:1、测量试样;2、检查设备线路,并打开设备电源以及配套软件操作界面;3、安装扭角测试装置,将一个定位环夹盒套在试样的一端,装上卡盘,将螺钉拧紧,再将另一个定位环夹套在试样的另一端,装上另一卡盘;根据不同的试样标距要求,将试样搁放在相应的V 形块上,使卡盘和V形块的两端贴紧,保证卡盘与试样垂直,以确保标距准确,将卡盘上的螺母拧紧;4、将试验机两端夹头对正,装夹试件,进行保护,清零;5、记录实验数据;6、实验结束后,取下试件,观察试样破坏断口形貌,打印实验结果,关闭软件,关闭电源。
铸铁实验步骤:与低碳钢扭转实验步骤相同。
铸铁是脆性材料,只需记录试件的最大扭矩无需安装扭角测量装置。
二、实验原始数据指导老师签名:徐三、数据处理强度确定的计算过程:四、思考题1、低碳钢试件沿圆周方向出现滑移线,此后经历大量塑性变形并沿横截面断裂,纵向线扭转了一定角度,圆周线和纵向线都偏移了一定角度,但圆筒沿轴线及周线的长度都没有变化。
说明了扭转平面假设的正确性。
2、低碳钢试样和铸铁试样的扭转破坏断口形貌有很大的差别。
低碳钢试样的断面与横截面重合,断面是最大切应力作用面,断口较为平齐,可知为剪切破坏。
铸铁试样的断面是与试样轴线成45度角的螺旋面,断面是最大拉应力作用面,断口较为粗糙,因而最大拉应力造成的拉伸断裂破坏。
实验五低碳钢切变模量G的测定一、实验预习I、实验目的1、测定低碳钢扭转时的剪切弹性模量G;2、了解扭角仪的原理。
II、实验原理及方法机测法PGITl=φ,PITlGφ=Lo(标矩)=100mm,δ(表分表读数)1/100mmbδφ=,PI——极惯性矩平均增量法mILTGPφ∆⋅⋅∆=0,—平均扭转角———m扭矩增量φ∆∆T注意:每加一级砝码需轻敲击一下加力杆以克服变形传递时的机械间隙。
电测法纯剪切Gτγ=,WtTGγγτ==图(b)2221)2()2(2xyyxyxγεεεεεε+-±+=⎭⎬⎫==yxεε,12εγ=xy图(c)半桥接法121εεε=-=RR应变仪读数12εε=r平均增量法rWtTWtrTGε∆⋅∆=⋅∆∆=III、本次实验应变仪选用半桥组桥方式,画出相应的电路原理图。
二、实验原始数据1、切变模量G试验试样尺寸及有关参数2、切变模量G试样结果G取三位有效数字。
三、数据处理四、讨论1、比较机测法和电测法测G的结果,对两种方法的优缺点、精度、可靠性进行讨论。
电测法的灵敏度高,精确度也比较高,可以实测,遥测。
高温,高压,动态等特殊工作条件都可以使用,而缺点是不能测出构件内部的应变,也不能准确地反映应变分部的急剧变化。
而机测法操作简单但是精度不高。
实验六纯弯曲梁的正应力实验一、实验预习I实验目的1、初步掌握电测方法和多点测量技术;2、测定梁在纯弯和横力弯曲下的弯曲正应力及其分布规律。
II实验设备1、电子万能试验机或简易加载设备;2、电阻应变仪及预调平衡箱;3、进行截面钢梁。
III实验原理IV本次实验应变仪选用1/4组桥方式,画出相应的外接应变片接线图和电路原理图V根据梁的尺寸和载荷,用纯弯曲梁横截面上的正应力公式分别计算在F=1kN时,横截面上、下边缘及距离中性层h/4处的应力,并用胡克定律估算梁上应变片在F=1kN时的应变值二、实验数据b h L a C k E20mm 40mm 600mm 200mm 30mm 2.19 215GPa组别号:方婕陈宇超宣哲何恺杰指导老师签名:徐三、数据处理1、横截面上、下边缘及距离中性层h/4处在载荷增量为1KN时的实测应力增量。
横截面上边缘是1测点号,下边缘是5测点号。
离中性层2、误差计算(中性层的应力计算绝对误差,其他为相对误差)100%th metheσσσσ-=⨯四、思考题(1)分析你的原始数据记录,总结你这次测量数据的偏差情况。
从处理的数据来看,上边缘的误差最小,其他误差也较小,因此本次测量数据的偏差不大,二次在相同△F下测量的结果△ε也较为相近。
(2)整理实验数据时,对中间几个测点,应取前后两枚应变片应变的平均值。
试问在实测中这一平均值可用什么方法直接得到?怎么组桥?请画出测量桥的电路原理图。
在实测中前后2枚应变片是没办法直接测得平均值的,因为如果将前后2枚应变片组成半桥测量的话,其应变值刚好互相抵消了。
只有上下2枚应变片是可以组成半桥来直接测量的,一个受拉,一个受压,更改下方式或系数就可以直接得到其平均值。
实验七弯扭组合变形的主应力测定一、实验预习I实验目的1、测定圆管在扭弯组合变形下一点处的主应力;2、测定圆管在扭弯组合变形下的弯矩和扭矩。
II实验原理1、弯矩M测定。
在贴片情况下,应弯矩引起X方向的应变,利用半桥接法可以得到加载时应变仪读数bbbrεεεε2'=-=,温度影响不用考虑,此外,)1(4)1(11μεμεστ+=+===rEEWtT,可得WtET r⋅+=)1(4με,即利用+45°/-45°应变片组成全桥,可以测得扭矩。
)(1644dDDWt-=πIII理论计算载荷为9.8N时圆管各测量点(有2点)的主应力大小及方向(要求画出主单元体,明确X轴的方位)A:B:IV本实验所用应变花的布片示意图和简要说明(要求设定的X轴与上述“3”的设定一致)。
二、实验原始数据三、数据处理根据你的实测应变增量值,计算载荷为9.8N时圆管测量点的主应力大小及方向(要求画出主单元体,明确X轴的方位)AB实验八压杆稳定实验一、实验预习I实验目的1、观察压杆的失稳2、测定两端铰支压杆的临界压力3、观察改变支座约束对压杆临界压力的影响II设备及装置1、带有力传感和显示器的简易加载装置或万能电子试验机2、数字应变仪3、大量程百分表及支架4、游标卡尺及卷尺5、试样,压杆试样为由弹簧钢制成的细长杆,截面为矩形,两端加工成带有小圆弧的刀刃,在试样中点的左右两端各贴一枚应变片。
6、支座,支座为浅V性压杆变形时两端可以绕着Z轴转动,故可作为铰支架。
III实验原理及方法1、加载时,应变仪读数不可超过2500 ,以防产生塑性变形。
二、实验原始数据三、数据处理(用matlab软件绘制)由图可知临界压力应该是800N。
这是实测值。
而理论值得计算如下:实测值只是由图估计,另外测量时由于仪器老化等问题也会出现误差。
四、思考题1、若临界压力的实测值远低于理论值,其主要原因是什么?有可能是V形支座的底线不在压杆的同一纵向对称平面内,也有可能是材料不均匀程度较大,压力偏心现象严重,导致临界压力实测值远低于理论值;可能在装夹压杆时,压杆就有受力,有初始弯曲,受初始弯矩等因素的影响;由于实验所用仪器精度较低,不能准确显示实际压力。
实验九冲击实验一、实验预习1、实验目的i了解冲击实验的意义,材料在冲击载荷作用下所表现的性能。
ii测定低碳钢和铸铁的冲击韧度值。
2、设备及装置i摆式冲击试验机ii游标卡尺3、实验原理和方法冲击实验是研究材料对于动荷抗力的一种实验,和静载荷作用不同,由于加载速度快,使材料内的应力骤然提高,变形速度影响了材料的机构性质,所以材料对动载荷作用表现出另一种反应。