1、課題二十九力學(xué)實(shí)驗(yàn)第1頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三課題二十九 力學(xué)實(shí)驗(yàn)按GB228-6規(guī)定，本實(shí)驗(yàn)試件采用圓棒長試件。取d0=10,L=100,如圖所示：三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1、液壓式萬能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)2、游標(biāo)卡尺3、劃線機(jī)(鑄鐵試件不能使用)（一）低碳鋼的拉伸實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理及方法1.屈服極限s的測(cè)定 試驗(yàn)時(shí)，在向試件連續(xù)均勻地加載過程中。當(dāng)測(cè)力的指針出現(xiàn)擺動(dòng)，自動(dòng)繪圖儀繪出的PL曲線有鋸齒臺(tái)階時(shí)，說明材料屈服。記錄指針擺動(dòng)時(shí)的最小值為屈服載荷Ps,屈服極限s計(jì)算公式為第2頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三課題二十九 力學(xué)實(shí)驗(yàn)3、延伸率和斷面收縮率的測(cè)

2、定計(jì)算公式分別為：L:標(biāo)距（本實(shí)驗(yàn)L=100）L1:拉斷后的試件標(biāo)距。將斷口密合在一起，用卡尺直接量出。A0:試件原橫截面積。A1:斷裂后頸縮處的橫截面積，用卡尺直接量出。2、屈服極限s的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)時(shí)，試件承受的最大拉力Pb所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力即為強(qiáng)度極限。試件斷裂后指針?biāo)甘镜妮d荷讀數(shù)就是最大載荷Pb，強(qiáng)度極限b 計(jì)算公式為：第3頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三課題二十九 力學(xué)實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)步驟1.試件準(zhǔn)備：量出試件直徑 d0,用劃線機(jī)劃出標(biāo)距L和量出L; 按液壓萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)操作規(guī)程18條進(jìn)行；加載實(shí)驗(yàn)，加載至試件斷裂，記錄 Ps 和Pb ，并觀察屈服現(xiàn)象和頸縮現(xiàn)象；4.按操作規(guī)程1

3、014進(jìn)行； 5.將斷裂的試件對(duì)接在一起，用卡尺測(cè)量d1和L1 ，并記錄。實(shí)驗(yàn)中試件變形3D動(dòng)畫演示 （二）鑄鐵的拉伸實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)原理及方法 1、強(qiáng)度極限b的測(cè)定 鑄鐵沒有屈服階段，其斷裂時(shí)的載荷讀數(shù)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力就是強(qiáng)度極限，其計(jì)算公式為： 2、鑄鐵拉伸實(shí)驗(yàn)步驟第4頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三可從視頻中下載 “低碳鋼拉伸”，建立鏈接第5頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三課題二十九 力學(xué)實(shí)驗(yàn)(1)試件準(zhǔn)備：量出試件的直徑d0;(2)按操作規(guī)程進(jìn)行，記錄Pb. 實(shí)驗(yàn)中試件變形3D動(dòng)畫演示 第6頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三可從

4、視頻中下載 “鑄鐵拉伸”，建立鏈接第7頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三課題二十九 力學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二、壓縮實(shí)驗(yàn) 一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、測(cè)定鑄鐵的抗壓強(qiáng)度極限b，低碳鋼壓縮時(shí)的屈服極限s。2、觀察鑄鐵和低碳鋼壓縮時(shí)的破壞現(xiàn)象。3、通過拉伸實(shí)驗(yàn)，比較塑性材料和脆性材料機(jī)械性質(zhì)的區(qū)別。二 、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1、液壓萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)；2、游標(biāo)卡尺。三 、試件 低碳鋼和鑄鐵試件形狀尺寸相同，一般規(guī)定1.5h/d3。本實(shí)驗(yàn)d=20， 第8頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三課題二十九 力學(xué)實(shí)驗(yàn)四 、實(shí)驗(yàn)原理及方法1、鑄鐵的抗壓強(qiáng)極限b的規(guī)定 記錄破壞時(shí)的載荷讀數(shù)Pb ，用公式

5、b=Pb/A0求出。2、碳鋼屈服極限s的測(cè)定 試件受壓到屈服載荷時(shí)測(cè)力指針擺動(dòng)，記錄擺動(dòng)時(shí)的最小載荷,用公式求出s 。 公式：s=Ps/A0五 、實(shí)驗(yàn)步驟1、測(cè)量試件的直徑d 和高度h；2、按操作規(guī)程進(jìn)行，分別記錄 P0和Ps ，并觀察試件破壞情況。 低碳鋼壓縮3D動(dòng)畫 鑄鐵壓縮3D動(dòng)畫第9頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三可從視頻中下載 “低碳鋼壓縮”，建立鏈接第10頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三可從視頻中下載 “鑄鐵壓縮”，建立鏈接第11頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三課題二十九 力學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三 扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn) 一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

6、 1、測(cè)定低碳鋼的剪切彈性模量，驗(yàn)證扭轉(zhuǎn)時(shí)的虎克定律；2、觀察比較低碳鋼和鑄鐵在扭轉(zhuǎn)時(shí)的破壞現(xiàn)象。二 、實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器1、NT50型扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)機(jī)2、扭角儀3、游標(biāo)卡尺 三、試件 本實(shí)驗(yàn)鑄鐵、低碳鋼都用圓試件，其直徑d=10，試件的其它尺寸視扭轉(zhuǎn)機(jī)夾頭形式而定。第12頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三課題二十九 力學(xué)實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)原理及方法 1、驗(yàn)證扭轉(zhuǎn)時(shí)的虎克定律. 最大剪應(yīng)力不超過材料的比例極限時(shí),相對(duì)扭轉(zhuǎn)角與扭矩T有如下關(guān)系. =TL0/GIp 式中L0、G、Ip皆為常值,T、為變量;若有一扭矩T則對(duì)應(yīng)一值,每增加同樣大小的扭矩T,扭轉(zhuǎn)角的增量大致相等,這就驗(yàn)證了虎克定律.

7、2、扭轉(zhuǎn)破壞Tn曲線. 低碳鋼和鑄鐵試件受扭直至破壞,它們的T曲線如圖所示.低碳鋼有直線段,有明顯的屈服階段,測(cè)力指針暫時(shí)不動(dòng)或擺動(dòng),而扭轉(zhuǎn)角很快增加.最終第13頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三課題二十九 力學(xué)實(shí)驗(yàn)破壞時(shí),可看到低碳鋼試件的扭轉(zhuǎn)角非常大,沿橫截面扭斷,而鑄鐵試件的扭轉(zhuǎn)角很小,沿4555螺旋面扭斷。五、實(shí)驗(yàn)步驟 將試件裝在NT50型扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)機(jī)上,試件上涂以顏色線條,校正示力盤指針為零,打開(或調(diào)整)自動(dòng)繪圖裝置開關(guān)。旋轉(zhuǎn)電位器加扭矩至試件破壞。取下破壞試件,觀察試件的破壞情況。 低碳鋼扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)3D動(dòng)畫 鑄鐵扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)3D動(dòng)畫第14頁，共19頁，2022年，5

8、月20日，8點(diǎn)20分，星期三可從視頻中下載 “低碳鋼扭轉(zhuǎn)”，建立鏈接第15頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三可從視頻中下載 “鑄鐵扭轉(zhuǎn)”，建立鏈接第16頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三課題二十九 力學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四 彎曲實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)用電測(cè)法測(cè)量應(yīng)力的方法；2.研究純彎曲梁的應(yīng)力分布；3.驗(yàn)證直梁彎曲正應(yīng)力計(jì)算公式；4.測(cè)定彎曲時(shí)的中點(diǎn)撓度并與理論共識(shí)進(jìn)行比較。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1.液壓萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)；2.電阻應(yīng)變儀，預(yù)調(diào)平衡箱；3.表架、百分表。三、實(shí)驗(yàn)用試件機(jī)裝置矩形截面梁試件，材料為A3鋼，試件尺寸及實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖簡(jiǎn)下圖： 載荷通過副梁及兩個(gè)

9、磙子施加到試件上，應(yīng)變片接線采用多點(diǎn)半橋式接法。 R6為溫度補(bǔ)償片，五個(gè)工作片的粘貼位第17頁，共19頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)20分，星期三課題二十九 力學(xué)實(shí)驗(yàn)置為頂面1。底面5、中性層3及距中性層h/4處的2、4。四、實(shí)驗(yàn)原理： 1.純彎曲梁衡截面上應(yīng)力的測(cè)試及應(yīng)力的分布規(guī)律實(shí)驗(yàn)采用等載荷增量法。當(dāng)載荷P作用時(shí)利用應(yīng)變儀可測(cè)出相應(yīng)的應(yīng)變度ds,根據(jù)胡克定律實(shí)=Eds，平均可求得個(gè)點(diǎn)正應(yīng)力分布圖，可看出純彎曲梁正應(yīng)力分規(guī)律。利用理論公式計(jì)算正應(yīng)力理=M/l *Y. 其中M=Pa/2,如果理和實(shí)的結(jié)果基本吻合。即說明理論公式是正確的。 2直梁彎曲時(shí)中點(diǎn)撓度測(cè)定實(shí)驗(yàn)采用等載荷增量法，在載荷P的作用下從百分表上可直接讀出梁中點(diǎn)C處的撓度Yc實(shí)，與理論公式Y(jié)c=Pa(3L*L-4a*a)/48Ei的計(jì)算結(jié)果比較，如果基本吻合則說明理論公式式正確的。五、實(shí)驗(yàn)步驟 1.將應(yīng)變儀預(yù)調(diào)平衡，百分表指針對(duì)零，試驗(yàn)機(jī)按操作規(guī)程調(diào)整。 2.把5KN作為處