工程力学实验讲义1641.docx
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1、工程力学学实验讲讲义浙江水利利水电专专科学校校一、拉伸伸、压缩缩实验(一)目目的要求求1、了解万万能机的的主要结结构及其其工作原原理,熟熟悉操作作规程和和正确使使用方法法,并注注意安全全事项。、通过实实验观察察低碳钢钢、铸铁铁在拉伸伸和压缩缩过程中中表现的的各种变变形规律律和破坏坏现象。分析和和比较不不同材料料的力学学性能。、测定低低碳钢拉拉伸时的的屈服极极限、强强度极限限、延伸伸率和截截面的收收缩率。(二)设设备、液压压万能机机。(图图-)图1-11、游标标卡尺。、试件件(1)低低碳钢和和铸铁的的拉伸试件要测测定某一一种材料料的机械械性质,试试件的数数量一般般至少取取-根为一一组(取取材要有
2、有代表性性),为为了便于于比较试试验结果果,必须须按照国国家统一一标准(GGB2228-776)的的规定加加工成标标准试件件或比例例试件,尺寸如如表。表试件标距截面尺寸寸圆形试件件直径标准的长20031420短10031420比例的长11.22任意的任意的短5.655任意的任意的标距的为为试件中中段两点点间的距距离,作作为测量量拉伸变变形之用用,本试试验室采采用的圆圆形截面面短试件件。(2)低低碳钢和和铸铁的的压缩试试件高度和横横截面的的尺寸应应适宜,太太高易产产生纵向向弯曲和和不稳定定,太粗粗短则与与上下支支承垫板板间摩擦擦力太大大,通常常规定为为:,两两端面必必须光滑滑而平行行。(三)试试
3、验步骤骤、仔细细听取教教师讲解解机器构构造和使使用方法法,认识识主要部部件及其其作用。本室为为WE-30AA液压万万能试验验机。(图图1-22)图1-222、低碳碳钢和铸铸铁的拉拉伸、压压缩(1)检检查低碳碳钢拉伸伸试件是是否合格格,在试试件中段段划线机机划出标标距,并并在标距距间每隔隔1/110刻划划上圆周周线(这这一步已已由实验验室事先先做好),以以便观察察变形分分布的情情况;此此外,如如试件的的断口不不在中间间的,便便于移中中计算,以以求得比比较正确确的延伸伸率。在在标距两两端和中中间等三三处截面面的两相相互垂直直方向上上量取直直径,算算出三个个平均值值,取其其中最小小平均直直径作为为计
4、算强强度时的的直径。(2)根根据材料料的强度度极限(可可查手册册)估算算最大荷荷载P,选选择合适适的测力力度盘和和调整摆摆锤(使使最大负负荷约为为测力度度盘最大大容量的的80%较好)。(3)检检查试验验机是否否处于正正常状态态。如操操纵机构构或油门门是否在在正确起起始位置置;保险险开关,自自动绘图图能否正正常工作作等。(4)关关紧回油油阀和进进油阀,开开动油泵泵马达后后再慢慢慢打开进进油阀,把把横梁抬抬高1-2cmm。消除除可动横横梁的自自重,然然后关闭闭进油阀阀,停止止马达,调调整测力力指针至至零,并并拨动副副针使之之与主(动动)针靠靠近。(5)安安装试件件,对拉拉伸试件件,先将将一端夹夹于
5、上夹夹头内,要要夹足、夹正,再再移动下下夹头使使直达到到适当位位置,在在夹紧试试件下端端时要注注意使试试件中心心与拉力力方向在在一直线线上。对对压缩试试件,则则要摆正正在支承承的中心心位置,尽尽量避免免偏心而而达到轴轴向受力力。(6)调调整好自自动绘图图装置,并并装上记记录用纸纸和笔,以以便观察察其工作作情况。(7)开开动机器器,缓缓缓打开进进油阀,慢慢速均匀匀加载。对铸铁铁试件加加载至断断裂,立立即停机机。记录录最大荷荷载。对对低碳钢钢试件加加载时,当当示力盘盘上指针针转动很很慢,或或者停止止不动,甚甚至倒退退时,表表明材料料已达屈屈服阶段段,记下下屈服时时的荷载载,一般般以测力力指针回回转
6、后指指示的最最小荷载载最为屈屈服荷载载。(8)当当低碳钢钢试件达达到屈服服阶段后后,加载载速度适适当加快快,对压压缩试件件加载至至所需荷荷载,立立即停机机。对拉拉伸试件件,加载载速度加加快后载载荷随变变形增加加达到最最大值,可可看到试试件开始始发生截截面局部部缩小,即即所谓的的“颈缩现现象”,记下下最大荷荷载。颈颈缩后,荷荷载迅速速下降,试试件很快快断裂,立立即停机机。(9)取取下试件件,把低低碳钢拉拉伸试件件两端断断口对正正密合在在一起,量量取试件件断后的的标距线线之间长长度,并并在断后后处两个个相互垂垂直方向向量取直直径,取取平均值值,记录录数据,整整理机仪仪,一切切复原。(10)观察试试
7、件断口口形状,结结合自动动绘图装装置所描描绘出的的P-曲曲线图,分分析塑性性材料和和脆性材材料在拉拉伸和压压缩过程程中的异异同点及及其机械械性质。(四)试试验数据据处理1、强度度极限和和屈服极极限的计计算2、计算算延伸率率时断后后标距的的量法的测量与与断口的的位置有有关,愈愈近断口口(颈缩缩)处材材料的塑塑性变形形愈大,如如断口在在两端处处或标距距外,则则试验不不合格,须须重做。当断口口在标距距中间的的三分之之一处时时,变形形比较对对称,只只要把试试件两部部分对齐齐合起来来,就可可量取。当断口口不在标标距长度度三分之之一以内内时,需需用断口口移中法法,就是是预先在在试件标标距长度度内每隔隔5m
8、mm所划的的十个分分格线进进行换算算,可以以较准确确地量取取。拉伸前110格相相等(图图1-33)。拉拉断后,在在断裂处处第一条条划线向向右较长长一段取取10/2格,标标记为aa,把aa点作为为整个标标距的最最后边一一点,这这就相当当于把断断口摆在在标距中中央。再再从a点点数到右右端标点点线有几几格,就就由a向向右取相相同的格格数,标标以b,令令m表示示的长度度,n表表示的长长度,则则之值等等于线段段和之和,即即=m+2n,其其长度中中包括的的格数等等于L内内的原分分格数。 图图1-33(四)注注意事项项1、未经经指导教教师同意意不得开开动机器器。2、操作作者要严严格遵守守操作规规程,不不得随
9、意意离开操操纵台。3、不得得使用快快速马达达加载(快速马马达只有有在安装装试件时时作为调调节下夹夹头上下下移动用用,试件件夹紧后后,下夹夹头不再再调整)。4、初加加载时要要注意测测力指针针,防止止加载过过快,卸卸载时要要注意试试件,虽虽然有时时指针尚尚未遇到到零点,但但试件已已经松动动,应立立即关闭闭马达。(五)问问题思考考1、为什什么万能能机在试试验前必必须将活活动台(横横梁)升升起一定定高度后后才调整整“零”点?2、根据据什么原原则选择择测力度度盘和摆摆锤?3、加载载、卸载载时要注注意什么么?4、试比比较塑性性材料和和脆性材材料在拉拉伸和压压缩过程程中的异异同。5、低碳碳钢的屈屈服点如如何
10、确定定?6、低碳碳钢拉断断时的应应力是否否就是强强度极限限7、为什什么在计计算拉伸伸应力时时截面面面积取试试件三处处中最小小者?扭转试验验一、目的的、观察低低碳钢和和铸铁受受扭过程程中的变变形现象象;比较较它们的的破坏特特征。、验证证扭转虎虎克定律律,测定定剪切强强度极限限。二、设备备、扭转转试验机机。、游标标卡尺。、试件件。本室为NNJ-550B型型扭转试试验机(图图2-11),其其结构分分为加载载机构、测力机机构及记记录装置置三部分分。实验验机有四四级度盘盘分别为为0-550Nmm、0-1000Nm、0-2200NNm、00-5000Nmm。 图22-1加载机构构安装在在溜板上上,经六六个
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- 工程力学 实验 讲义 1641
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