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材料力学实验

材料力学实验. 建筑工程学院 常利武. 材料力学实验总目录. 实验一：拉伸、压缩实验 实验二：扭转实验 实验三：电测纯弯曲正应力综合实验 实验四： 材料常数 E 、 G 测定实验. 拉 压. 扭 转. 电 测. 测 E 测 G. 一、低碳钢拉伸试验. 实验一、拉 伸、 压缩实验. 二、铸铁拉伸试验. 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

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Presentation Transcript

  1. 材料力学实验 建筑工程学院 常利武

  2. 材料力学实验总目录 • 实验一：拉伸、压缩实验 • 实验二：扭转实验 • 实验三：电测纯弯曲正应力综合实验 • 实验四：材料常数 E、G 测定实验 拉 压 扭 转 电 测 测E测G

  3. 一、低碳钢拉伸试验 实验一、拉伸、压缩实验 二、铸铁拉伸试验 三、铸铁压缩试验 总目录

  4. 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

  5. 10d 5d 3、实验概述 低碳钢： 含碳量在0.25%以下的碳素钢。 圆截面标准试件： 试件： l=10d 或 l=5d 试验条件： 常温、 静载 拉伸速度： 5mm/min

  6. 电子试验机 试验设备

  7. 刻线机 引伸仪 游标卡尺 液压试验机

  8. 试验原理：

  9. 实验模拟演示

  10. 颈缩现象

  11. 低碳钢Q235拉伸时的拉伸图

  12. 杯锥状 低碳钢拉伸破坏断口

  13. 4、实验结果分析

  14. 测定三类指标 (1) 强度指标 ① 比例极限 ② 弹性极限： ③ 屈服极限： ④强度极限：

  15. (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 称为脆性材料

  16. 断后标距的确定方法 Q&A 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。

  17. Q&A ② 断面收缩率ψ：

  18. 试件直径的确定方法 Q&A 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

  19. 二、铸铁拉伸时的力学性能

  20. 拉伸速度： 0.2mm/min

  21. 典型断口比较 铸铁 低碳钢 低碳钢 铸 铁

  22. 铸铁拉伸破坏特点 (1) 应力应变特征 应力－应变曲线为一段微弯曲线; 无明显的直线部分， 无颈缩现象; 无屈服、 在较小的应力下被拉断； (2) 破坏特征 是典型的脆性材料 拉断前的变形小， 延伸率很小，

  23. (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 延伸率 返 回

  24. 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 铁强度极限σb。 2、实验设备 （1） 电子万能试验机 （2） 游标卡尺

  25. 3、实验概述 试件： 短圆柱: 以免被压弯

  26. 实验设备 放置试件

  27. 实验模拟演示

  28. 实验结果

  29. 压缩破坏特点 ＝（４～５）拉伸强度极限 抗压不抗拉 ① 无明显的直线部分， 无屈服、无颈缩； ② 压缩强度极限 明显增大; 压缩强度极限

  30. 位于 度角的斜面上; ③ 断面： 由最大切应力引起破坏。

  31. 四、低碳钢压缩实验 实验模拟演示

  32. 压缩曲线

  33. ① 屈服阶段以前 拉压曲线大致重合 拉压时的弹性模量Ｅ 大致相同 屈服极限 故塑性材料的拉压强度相等

  34. 一般不做此实验 ② 屈服阶段以后： 指标可由拉伸实验得到 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 返 回

  35. 实验二、扭转实验 二、铸铁扭转试验 一、低碳钢扭转试验 总目录

  36. 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

  37. 3、实验概述 试件：

  38. 实验设备 WNJ—1000扭转实验机

  39. 低碳钢扭转实验 实验模拟演示

  40. 铸铁扭转实验 实验模拟演示

  41. 实验步骤 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。 选择合适的加载速率。  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。

  42. 4、实验结果 ( a ) 低碳钢 （b）铸铁

  43. 低碳钢破坏断面 铸铁破坏断面 返 回

  44. 实验三、电测纯弯曲正应力综合实验 总目录

  45. 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

  46. 弯曲装置示意图 弯曲应力分布图 3、实验概述

  47. 实验设备 CLDS-2000型材料力学多功能实验台

  48. 正应力测试梁

  49. 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

  50. 应变片的构造

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