材料力学实验指导书(模板).docx
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1、材料力学实验指导书班级姓名学号土木工程学院实验规那么及要求一、做好实验前的准备工作1、实验前认真预习实验指导书及有关理论知识,明确实验目的,掌握实验原理。2、对实验中所用仪器、实验装置等应了解其工作原理及操作考前须知。3、必须清楚地知道本次实验需记录的数据工程及其数据处理方法。二、严格遵守实验室的规章制度1、课程规定的时间准时进入实验室,保持实验室整洁、干净、不得抽烟。2、未经许可不可随意动用实验室内的机器,仪器,等一切设备。3、作实验时应严格按操作规程操作机器,仪器,及设备如发生事故应及时报告,不得 擅自处理。4、实验结束后应将所用机器,仪器,及设备擦拭干净,并恢复到正常状态。三、认真做好实
2、验I、接受老师预习情况的抽查,仔细听指导教师对实验内容的讲解。2、实验时要认真严肃、互相配合、严格按实验步骤,方法逐步进行。3、实验过程中,要密切观察实验现象,记录好全部所需实验数据,并交指导教师审阅。四、实验报告的一般要求实验报告是对所完成的实验结果整理成书面形式的综合资料。通过实验报告的书写,培 养学习者准确有效地用文字来表达实验结果。因此,要求学习者在自己动手完成实验的基础 上,用自己的语言扼要地表达实验目的、原理、步骤和方法,所使用机器,仪器,及设备的 名称及型号,数据处理、问题讨论等内容,独立写出实验报告,并做到字迹端正。五、绘图清晰、表格简明实验一低碳钢的拉伸实验一、实验目的1、观
3、察低碳钢在拉伸过程中的各种现象,了解试件变形随荷载的变化规律。2、测试低碳钢在拉伸过程中的几个力学性能指标:屈服极限5、强度极限。b、断后延 伸率8和断面收缩率平。3、了解拉伸实验的原理和方法,掌握万能试验机的操作要领。二、实验仪器设备电子式万能试验机、游标卡尺、拉伸试件。三、实验原理与方法1、电子万能试验机:(图1一1)是双空间式的,其移动横梁与上横梁之间的空间为拉 伸实验空间,移动横梁与下横梁之间的空间为压缩实验空间。在拉伸空间安装有拉伸夹具, 在压缩空间安装有压缩夹具和弯曲夹具。测力传感器、引伸计、光电编码器、数据采集电路 (与控制系统集成在一起)组成测量系统,测力传感器用于测量实验载荷
4、,引伸计用于测量 试件的变形,光电编码器用于测量横梁移动的位移。各个测量信号均经过数据采集电路送入 计算机存储、处理和显示。伺服电机的输出功率经减速器、同步齿形传动带传递给滚珠丝杠, 然后滚珠丝杠带动移动横梁升降将实验载荷施加到试件上。伺服控制器与伺服电机和光电编 码器组成闭环控制系统,控制移动横梁的运动。伺服控制器向上经过控制电路与计算机联系, 最终由计算机实现对可移动横梁的运动进行控制,包括位置、速度等。图1-1基本构造和原理示意图1.立柱:2.拉伸夹具:3.拉伸试件:4.移动横梁:5.测力传感器:6.压缩夹具:7.弯曲夹具:8.下横梁;9.同步齿形传动带;10.带轮;II.光电编码器;1
5、2.伺服电机:13.上横梁:14.滚珠丝杠;15.引伸计;16.手控犍盘:17.减速机由于电子万能试验机采用了闭环控制,加载过程和数据采集都是在计算机的控制下完成的,因此可以选择不同的参数控制方式进行实验。参数控制方式是指以应力(或载荷)、位 移、应变等诸实验参数中的某一个作为加载控制因素。例如,位移控制就是设定的横梁的运 动速度(通常是恒定速率的),让试验机按照设定的横梁速度和方向对试件进行加载。2、拉伸试件:图12试件的尺寸和形状对材料的塑性性质影响很大。为了能正确地比 较各种材料的力学性质,根据国家标准(GB22887)将试件尺寸列表如下表1 1试件基本参数试件原始标距长度“mm原始横截
6、面积Ad mm2原始电径圆形截面长10()78.5410短50图1-2拉伸试样图图1一3低碳钢拉伸实验时F-Al曲线3、低碳钢拉伸过程中的四个阶段:如图1一3(1)弹性变形阶段(0-A)、这一阶段试样的变形完全是弹性的,全部卸掉荷载后,试样 将恢复其原长。(2)塑性屈服阶段(B/-B)、载荷不增加而变形急剧增大,材料失去抵抗变形的能力, 产生屈服。对手未经过加工的低碳钢材料来说,屈服强度是其应用时的强度极限.(3)强化阶段(B-D)、继续加载,材料继续产生变形,这一阶段,低碳钢材料重新恢复 了抵抗变形的能力。(4)颈缩阶段(D-E)。试样伸长到一定程度后,荷载读数反而逐渐降低。此时可以看到 试
7、样某一段内横截面面积显著地收缩,出现“颈缩”的现象,一直到试样被拉断。四、实验步骤1、开机:试验机一一打印机一一计算机注意:每次开机后,需要预热10分钟,待系统稳定后,再进行试验工作。假设刚刚关机, 需要再开机,至少保证1分钟的时间间隔。2、测量试件尺寸测量试件直径曲,对于圆试件在计算长度内在两端及中部二处用游标卡尺测量,每一 处都要在两个相互垂直的方向上量出直径,取其平均直径最小截面处的平均直径作为试件的 直径。2、确定计算长度Lo在试件中间等粗的细长局部内,量取计算长度并划线;划线时应尽量轻微。3、安装试件将试件装入夹具,注意防止试件放斜或歪曲并夹持牢固。4、进入试验界面一联机一试样录入一
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