高清无码中文字幕av,人妻无码不卡一区二区三区,久久精品夜色噜噜亚洲A∨,亚洲中文不卡无码精品视频

歡迎來到吉林省萬能材料儀器有限公司!我公司產(chǎn)品正在更新中......!
您當(dāng)前的位置:首頁>客戶服務(wù)>解決方案>材料力學(xué)實驗指導(dǎo)書(下)

材料力學(xué)實驗指導(dǎo)書(下)

發(fā)布時間:2022-11-17 13:57:18

實驗四??塑性材料剪切彈性模量(G)的測定

1.?實驗?zāi)康?/span>

1)測定低碳鋼的剪切彈性模量(G),并使學(xué)生基本掌握測試塑性材料剪切彈性模量的實驗設(shè)計、實驗條件、設(shè)備操作及試驗結(jié)果分析。

2)驗證圓軸扭轉(zhuǎn)變形公式。

2.?實驗設(shè)備及量具

NY4型扭轉(zhuǎn)試驗機、百分表、游標(biāo)卡尺、鋼板尺等。

3.?試件選取及設(shè)備主要指標(biāo)

1)取ф10低碳鋼(圓鋼),試件長度260 mm。經(jīng)同批試件拉伸試驗,測定屈服強度為235MpaQ235#鋼)。

2)測G值試件要求:取標(biāo)距圖片1.png=120mm(標(biāo)距可調(diào),60150?mm),在標(biāo)距內(nèi)卡算出試件的最小直徑圖片1.png,用于計算極慣性矩圖片1.png

3)設(shè)備的力臂長度a=200?mm;百分表觸點到試樣軸線距離b=100mm;放大倍數(shù)K=100/mm砝碼4塊,每塊重圖片1.png=5N,扭矩增量圖片1.png=圖片1.png=1?N·m;砝碼托作為初載荷,重1.3N,它產(chǎn)生的初始扭矩T0=0.26?N·m;設(shè)備精度:誤差<5%

4.?實驗原理

1)驗證虎克定律

選取已知屈服點的低碳鋼材料。在比例極限內(nèi),利用設(shè)備通過n次等增量加載荷,由百分表可測出每次產(chǎn)生相近的位移增量值?(因設(shè)備誤差,不可能完全相等),即可驗證虎克定律的正確性。

2)剪切彈性模量求取

在剪切比例極限內(nèi),分四次加載荷,每次對試件施加相等的載荷圖片1.png圓軸受扭時,橫截面上只有切應(yīng)力,因符合虎克定律,所以每次扭矩增量圖片1.png也相等,在四次相同扭矩增量圖片1.png作用下,求取所產(chǎn)生的四個極為相近的扭轉(zhuǎn)角增量值。每個扭轉(zhuǎn)角增量值可通過百分表讀取格數(shù)圖片1.png后換算得到,所以每個扭角增量值對應(yīng)的百分表讀格數(shù)圖片1.png亦極為相近,故取其算術(shù)平均值圖片1.png=圖片1.png(單位:格)作為扭轉(zhuǎn)角增量圖片1.png(單位:弧度rad)對應(yīng)的換算值。從扭轉(zhuǎn)試驗機構(gòu)的造原理知,當(dāng)標(biāo)距圖片1.png兩端截面產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動時,標(biāo)距圖片1.png兩端截面相對扭角增量圖片1.png很小,百分表測出的平均位移增量圖片1.png值(弦長)與對應(yīng)的弧長圖片1.png幾乎相等。于是有圖片1.png=?圖片1.png,即圖片1.png可測算。

根據(jù)圓軸扭轉(zhuǎn)的變形公式,扭轉(zhuǎn)角增量圖片1.png(單位rad)的表達式為圖片1.png=圖片1.png,這里G圖片1.png圖片1.png均為常數(shù),這個變形公式是否成立,即扭角增量圖片1.png與扭矩增量圖片1.png是否成線性關(guān)系,該關(guān)系在此實驗中容易得到驗證。

試件標(biāo)矩圖片1.png和極慣性矩圖片1.png均已知,只要測取扭矩增量圖片1.png和相應(yīng)的扭轉(zhuǎn)角增量圖片1.png,由扭轉(zhuǎn)變形公式可得到剪切彈性模量:

???????????????????????? ?圖片1.png

故材料的剪切彈性模量G值完全可以從測試中求取。

5.?實驗步驟

1)卡取試件直徑:為了避免試件加工的錐度和橢圓度影響,在標(biāo)距圖片1.png內(nèi)選取3個卡點,3個卡點的位置分別選在標(biāo)距中間和接近標(biāo)距的兩端;對每個卡點,用游標(biāo)卡尺在兩個相互垂直方向上卡其直徑,兩個卡值的精度≤0.02mm,取其算術(shù)平均值,精度0.1mm;選擇3個卡點中最小值的平均直徑(d0)參加極慣性矩的計算(л3.1416)。修約口決見7

2)將已卡取直徑為圖片1.png、長為260mm的試件安裝在NY4型測G扭轉(zhuǎn)試驗機上,并固緊。

由于扭轉(zhuǎn)試驗機帶有圖片1.png=10?mm的標(biāo)準(zhǔn)試件,所以實驗步驟的前兩步可免。

3)桌面目視基本水平,把儀器放到桌子上(先不加砝碼托及砝碼)。

4)調(diào)整兩懸臂桿的位置,先固定左懸臂桿,在固定右懸臂桿前,用游標(biāo)卡尺控制使左、右懸臂桿的距離達到圖片1.png=120mm,然后再固定右懸臂桿。調(diào)整右橫桿,使百分表觸頭距試件軸線距離b=100mm,并使表針預(yù)先轉(zhuǎn)過十格以上(b值也可不調(diào),按實際測值計算)。

5)掛上砝碼托,記下百分表的初讀數(shù)。

6)分4次加砝碼(加砝碼時一定要平穩(wěn)緩慢,不可使砝碼擺動、傾斜、避免滑落),每加一次砝碼,記錄一次百分表的讀數(shù),后一次減前一次的讀數(shù)即為增加5N砝碼產(chǎn)生的圖片1.png值,取四次圖片1.png的算數(shù)平均值圖片1.png

7要求:至少重復(fù)做3次試驗,取最穩(wěn)定的一組數(shù)據(jù)計算圖片1.png值。

8)實驗完畢,卸下砝碼,卸下百分表,規(guī)整試驗機。

6.?注意事項

1)加載過程中,要注意檢查傳力機構(gòu)的零件是否受到干擾,若受干擾,需卸載調(diào)整。

2)加、減砝碼時要緩慢放手,以使之為靜載,并防止失落而砸傷人、物等。

3加載荷前,要先加有一定重量的初載荷(一般指砝碼托),它的意義不僅在于其上可加載荷,主要是避免實驗開始時試件會因夾頭不牢或設(shè)備機構(gòu)間隙的存在而產(chǎn)生松動,導(dǎo)致試件夾持表面上產(chǎn)生微小的滑動,這些均影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,故必須加一定的初載荷。

7.?計算單位及精度

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2282010,剪切彈性模量(G)單位為Mpa,精度取三位有效數(shù)字;標(biāo)距精度0.1mm極慣性矩(圖片1.png精度0.0001mm4;百分表讀數(shù)精度1格,平均(圖片1.png)精度為1格;扭轉(zhuǎn)角增量值(圖片1.png)精度1×10-5弧度。修約口決如下:

四舍六入五考慮,五后非零應(yīng)進一,五后是零看前位,前為偶數(shù)應(yīng)舍去,前為奇數(shù)應(yīng)進一。

8.?試驗數(shù)據(jù)記錄

試件原始尺寸及幾何參數(shù)

試件

力臂

?(mm)

百分表

法碼托產(chǎn)生的扭矩T0?(N·m)

扭矩增量

(N·m)

極慣性矩

(mm4)

直徑

(mm)

標(biāo)距

?(mm)

?(mm)

放大倍數(shù)

(/mm)









實?驗?記?錄

載荷

(N)

(N)

百分表讀數(shù)(格)

Ci

Ci

1.3N




5N


6.3N


5N


11.3N


5N


16.3N


5N


21.3N




算術(shù)平均值()

圖片1.png=

9.?實驗結(jié)果

扭轉(zhuǎn)角增量:

圖片1.png=

剪切彈性模量:

圖片1.png=

10.?討論題

1)試討論影響測量誤差的主要因素是什么?

2)用實驗結(jié)果驗證圓軸扭轉(zhuǎn)的剪應(yīng)力公式。

實驗五??純彎曲梁橫截面上正應(yīng)力分布規(guī)律實驗

⒈ 實驗?zāi)康?/span>

??①?用實驗方法測定梁在純彎曲時橫截面上正應(yīng)力的分布規(guī)律。

② 驗證梁在純彎曲下的正應(yīng)力公式。

③ 掌握電測法的原理、方法及電阻應(yīng)變儀的使用。

⒉ 實驗設(shè)備及量具

WSG80型純彎曲正應(yīng)力試驗臺、電阻應(yīng)變儀、電源插座、螺刀。

⒊ 標(biāo)準(zhǔn)試件

試驗臺已備標(biāo)準(zhǔn)試件(圖)。試件材料為20#鋼,E=208×103MPa,跨度L=600mma=200mm,副梁跨度(純彎曲段)CD=200mm,橫截面高h=28mm,寬b=10mm。載荷增量F=200N(砝碼分4次加載,每個砝碼重10N,采用120杠桿比例放大),橫截面在荷載的作用下,彎矩M=F×a/2,所以M=20Nm。砝碼托作為初載荷,F0=30NM0=3.0Nm。橫截面對中性軸Z的慣性矩Iz=bh3/12=10×283/1218293.3333mm4

圖片1(1).png?

圖???標(biāo)準(zhǔn)試件受力狀況

⒋ 實驗原理

1)試件受力圖

在實驗過程中,標(biāo)準(zhǔn)試件受力狀況見圖。

2)實驗前,在試件矩形截面梁的純彎曲區(qū)域內(nèi),離中性軸不同高度處粘貼好五個間距相等的電阻應(yīng)變片:?1片、5片貼在距中性軸距離的h/2處(梁截面的上下邊緣),2片、4片貼在距中性軸距離的h/4處,3片貼在中性軸的位置上。

3)理論值計算

梁橫截面上某點的正應(yīng)力增量的理論值按公式圖片1(1).png可計算,其中yi為測點到中性軸的距離。

4)實測值計算

由于CD段是純彎曲段,縱向?qū)用娓骼w維間互不擠壓,只產(chǎn)生拉伸或壓縮變形,故橫截面上各測點為單向受力狀態(tài)。因此可按虎克定律計算正應(yīng)力的增量σ。根據(jù)橫梁截面上各點所測出的應(yīng)變增量圖片1(1).png,計算σ=E·。將計算出各點的正應(yīng)力增量σ與理論值σ進行比較,計算出他們的相對誤差,以驗證理論公式的正確性。

⒌ 實驗步驟

1)粘貼應(yīng)變片

CD段大致中間的位置上,沿與軸線平行的方向粘貼五片應(yīng)變片,各片相距h/4,均作為工作片。另外在一塊與試件相同的材料上粘貼一片應(yīng)變片,作為補償片。應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)為2.00

2)實驗操作

①應(yīng)變儀接線:將粘貼在測點的應(yīng)變片(5個通道線和一個0線)和補償塊上的應(yīng)變片按14橋接到靜態(tài)應(yīng)變儀對應(yīng)通道的接線柱上;?0線接在應(yīng)變儀某一接線柱的最上端;補償塊上的應(yīng)變片接在指定的接線柱上。打開電源開關(guān),應(yīng)變儀進入自然掃描狀態(tài),但需要預(yù)熱30分鐘。

②設(shè)置修正系數(shù):應(yīng)變儀的靈敏度系數(shù)為2.00,故修正系數(shù)為1.0000。選擇通道——按設(shè)置鍵——輸入修正系數(shù)值——按確認(rèn)鍵。對每個接線通道均重復(fù)以上過程即可完成設(shè)置。

測試儀—試驗臺聯(lián)合操作:調(diào)動試驗臺蝶形螺母,使杠桿尾端稍翹起一些。選擇應(yīng)變儀通道——確認(rèn)——調(diào)平。先掛砝碼托,記錄應(yīng)變儀顯示的數(shù)值;再分四次加砝碼測試,分別記錄數(shù)值。完后,再按次序逐一取下砝碼,觀察是否回到最初狀態(tài);如果回到最初狀態(tài),則確定下一個通道,重復(fù)進行;如果沒回到最初狀態(tài),則重做。靜態(tài)應(yīng)變儀的微機監(jiān)控系統(tǒng)由老師操作。

注意事項:加砝或撤碼時,要緩慢進行;加載過程中,檢查各傳力零件是否受卡、別等,若受卡、別等應(yīng)卸載調(diào)整。

3)結(jié)束操作

實驗完成后,關(guān)閉開關(guān),拔掉電源,規(guī)整設(shè)備,清掃雜物。

⒍ 計算結(jié)果要求

對每個測點,取四次測量結(jié)果差值的算術(shù)平均值作為該測點的測量應(yīng)變值,精度為10-7mm,即0. 1με單位應(yīng)變值。實驗計算的△σ值和理論計算的△σ值,單位為Mpa,精度為0.01,修約口決見實驗一。兩者的相對誤差應(yīng)小于7.0%(工程上的要求)。橫截面對中性軸Z的慣性距Iz,精度0.0001mm

⒎ 試驗數(shù)據(jù)記錄

試?件?和?電?阻?應(yīng)?變?片?數(shù)?據(jù)

材料彈性模量E=

208×103?(Mpa)

截面尺寸

軸慣性矩

其它參數(shù)

R(?)=

K=

b(mm)

h(mm)

Iz?(mm4)

L(mm)

a(mm)

至中性層距離

y1=

y2=






y3=

y4=

y5=

實?驗?記?錄

測點

με

載荷N

1

2

3

4

5

P

P

ε1

ε1

ε2

ε2

ε3

ε3

ε4

ε4

ε5

ε5





























































平均值

圖片1(1).png

圖片1(1).png

圖片1(1).png

圖片1(1).png

圖片1(1).png

⒏?實驗結(jié)果

實驗值與理論值比較

計算值

計算公式

正??應(yīng)??力?(MPa

1

2

3

4

??5

?

實驗值

圖片1(1).png






理論值

圖片1(1).png






誤差(%

圖片1(1).png





⒐?討論題

1試用米格紙畫出梁橫截面上正應(yīng)力的分布:理論值曲線與實驗值曲線。

2彎曲正應(yīng)力的大小是否會受材料彈性模量E的影響?

3影響實驗結(jié)果準(zhǔn)確性的主要原因是什么?

實驗六??彎扭組合變形主應(yīng)力測試實驗

⒈ 實驗?zāi)康?/span>

①?利用電阻應(yīng)變儀和應(yīng)變花測定平面應(yīng)力狀態(tài)下一點的主應(yīng)力大小及方向,并與理論值進行比較。

②?測定彎扭組合變形桿件中的彎矩和扭矩分別引起的應(yīng)變,并確定內(nèi)力分量彎矩和扭矩的實驗值。

③?掌握電阻應(yīng)變片花的應(yīng)用。

⒉ 實驗設(shè)備及量具

WNG100型彎扭組合變形試驗臺、電阻應(yīng)變儀、電源插座及螺刀。

⒊ 標(biāo)準(zhǔn)試件

試驗臺已備標(biāo)準(zhǔn)試件,是一個薄壁圓管。它的一端固定在支座上,另一端固定一個加力臂上。加力裝置采用110杠桿比例放大,杠桿的一端懸掛砝碼,另一端通過吊桿、吊叉與加力臂的加力端聯(lián)接。圓管受彎曲和扭轉(zhuǎn)組合作用,在距離加力臂的中心平面處l取一點AA點處于平面應(yīng)力狀態(tài)。

標(biāo)準(zhǔn)試件的圓管長L=317mm,外徑D=50mm,內(nèi)徑d=4345mm(具體值在管壁上,要抄下來)。材料為20#鋼,彈性模量E=199.8Gpa,泊松比μ=0.2685。被測點至加力臂豎直軸線平面的距離圖片1(1).png,位于圓管的上頂點。加力臂的加力點至圓管軸線的距離a=250mm。載荷增量P=100N(砝碼分4次加載,每個砝碼重10N),相應(yīng)地T=25NmM=15Nm。砝碼托做初載荷P0=13N?(已放大10倍),相應(yīng)地T0=3.25NmM0=1.95Nm

⒋ 實驗原理

利用已知參數(shù)的材料和專用設(shè)備,在標(biāo)準(zhǔn)試件同時受到彎曲和扭轉(zhuǎn)兩種載荷作用下,用應(yīng)變儀測定已知點在不同方向上的應(yīng)變值,并計算出實驗的正應(yīng)力,從而驗證理論計算值。

1)理論值計算

A點產(chǎn)生的彎曲正應(yīng)力增量值為??圖片1(1).png

式中:W—圓管的抗彎截面模量 ???????圖片1(1).png

l—測點至加力臂的距離 ?????????l=150mm

A點的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力增量值為??????圖片1(1).png

式中:Wn—圓管的抗扭截面模量 ??????圖片1(1).png

a—加力點至圓筒中心的距離 ????a=250mm

③理論值計算主應(yīng)力公式

? ? ??圖片1(1).png?????????????????(1

? ? ? ? ?? ??圖片1(1).png??(2

2)實測值計算

在測點A處貼一組45°的應(yīng)變花,根據(jù)測得應(yīng)變花的應(yīng)變值代入以下公式算出實驗值的主應(yīng)力的大小和方向:

圖片1(1).png??????(3? ?? ? ? ? ? ? ? ? ??圖片1(1).png????????????(4

將實驗得出的正應(yīng)力σ12、方向角與理論值σ12、方向角進行比較,計算出他們的相對誤差,以驗證理論公式的正確性。

5.?實驗步驟

1)粘貼應(yīng)變花

在被測點上貼一片450的應(yīng)變花,另在一塊不受力的鋼片上貼一片應(yīng)變花的1/3部分(補償片)。應(yīng)變花的靈敏度系數(shù)為2.09

應(yīng)變花的粘貼是電測法的重要工序,貼片的質(zhì)量對測量的可靠性影響極大,粘貼技術(shù)要求也高,其粘貼過程及要求詳見有關(guān)教程。

2)實驗操作

①應(yīng)變儀接線:將粘貼在測點的應(yīng)變花(3個通道線和一個0線)和補償片上的應(yīng)變花按14橋接到靜態(tài)應(yīng)變儀對應(yīng)通道的接線柱上,即:0°線(X軸方向)接1通道;45°線接2通道;90°線接3通道;0線接在應(yīng)變儀某一接線柱的最上端;補償片上的應(yīng)變花接在指定的接線柱上。打開電源開關(guān),應(yīng)變儀進入自然掃描狀態(tài),但需要預(yù)熱30分鐘。

②設(shè)置修正系數(shù):應(yīng)變儀的靈敏度系數(shù)為2.00,故修正系數(shù)為0.9569。選擇通道——按設(shè)置鍵——輸入修正系數(shù)值——按確認(rèn)鍵。對每個接線通道均重復(fù)以上過程即可完成設(shè)置。

③試驗臺加碼操作:調(diào)動蝶形螺母,使杠桿尾端稍翹起一些。選擇應(yīng)變儀通道——確認(rèn)——調(diào)平。先掛砝碼托,記錄應(yīng)變儀顯示的數(shù)值;再分四次加砝碼測試,分別記錄數(shù)值。完后,再按次序逐一取下砝碼,觀察是否回到最初狀態(tài);如果回到最初狀態(tài),則確定下一個通道,重復(fù)進行;如果沒回到最初狀態(tài),則重做。

每個通道取4次測量結(jié)果差值的平均值作為該點通道的應(yīng)變值,即可算出該點的主應(yīng)力的大小和方向。

3)注意事項

①加碼或撤碼時,要緩慢進行。

②應(yīng)變花的面積一定要小,一般是2×3,最好是1×2,這樣測量的值才更接近于一點的應(yīng)變。因為圓管比較細(xì),曲率大,如果應(yīng)變花面積大就會有較大誤差。

4)結(jié)束操作

實驗完成后,關(guān)閉開關(guān),拔掉電源,規(guī)整設(shè)備,清掃雜物。

⒍ 計算結(jié)果要求

1л=3.1416。圓管的抗彎截面模量圖片1(1).png,精度0.001mm3。圓管的抗扭截面模量圖片1(1).png,精度0.001mm3

2)彎曲正應(yīng)力增量值圖片1(1).png,精度為0.001Mpa。扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力增量值圖片1(1).png,精度為0.001Mpa

3)對實測點某個方向的通道,取四次測量的算術(shù)平均值作為該方向通道的測量應(yīng)變值,精度為0.1με的應(yīng)變值。

4)實驗計算的σ12值和理論計算的σ12值,單位Mpa,精度0.01(修約口決見實驗一),兩者的相對誤差<10.00%(試驗臺使用說明要求)。方向角圖片1(1).png與方向角圖片1(1).png的單位為度,精度0.01°,相對誤差<10.00%

⒎ 試驗數(shù)據(jù)記錄

?儀器編號:????????????????試?件?參?數(shù)?表

管長

Lmm

外徑

Dmm

內(nèi)徑

dmm

彈性模量

EGpa

泊松比

μ

抗彎截面模量Wmm3

抗扭截面模量Wnmm3








其?它?參?數(shù)?表

測點至加力臂

距離lmm

加力點至圓筒中心距離amm

彎曲正應(yīng)力增量值σxMpa

扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力增量值τxyMpa





測?試?記?錄?表(

載荷?(N

1

2

3

P

P

ε0°

ε0°

ε45°

ε45°

ε90°

ε90°









































平均值

圖片1(1).png

圖片1(1).png

圖片1(1).png

?實驗結(jié)果

1)理論值計算主應(yīng)力公式

?圖片1(1).png?= ????????Mpa

?圖片1(1).png= ???????????????????????????????????????

2)實測值計算

圖片1(1).png

?圖片1(1).png= ????????????????????????????

將實驗得出的正應(yīng)力σ12實、方向角與理論值σ12理、方向角進行比較,計算出他們的相對誤差,驗證理論公式的正確性

實驗值與理論值比較

項??

實?驗?值

理?論?值

相對誤差(%

圖片1(1).pngMPa




圖片1(1).pngMPa


方向角圖片1(1).png




?討論題

1)試分析本次實驗的誤差是由哪些主要原因造成的?

2)在粘貼應(yīng)變花時,是否一定要有一片的方位與桿的軸線平行?在選應(yīng)變花及選擇測點的位置時要注意些什么?


實驗七??塑性材料彈性模量(E)的測定

1.?實驗?zāi)康?/span>

1)在比例極限內(nèi)驗證胡克定律。

2)測定低碳鋼的彈性模量(E),使學(xué)生基本掌握測試塑性材料拉伸彈性模量的實驗設(shè)計、實驗條件、設(shè)備操作及試驗結(jié)果分析。

2.?實驗設(shè)備及量具

CEG4K型測E試驗機、Qy1球鉸式引伸儀、千分表、游標(biāo)卡尺。

3.?試件選取及設(shè)備主要指標(biāo)

1)取ф10低碳鋼(圓鋼),試件長度380 mm。經(jīng)同批試件拉伸試驗,屈服強度為235MpaQ235#鋼)。

2)測E值試件要求:取標(biāo)距圖片1(1).png=100mm(由球鉸式引伸儀控制),在標(biāo)距內(nèi)卡算出最小直徑圖片1(1).png,參加計算截面積圖片1(1).png

3)設(shè)備采用140杠桿比放大;初載砝碼托16N,初載荷F0=16×40=640N;分四次加載,每個砝碼重25N,載荷增量圖片1(1).png=1000N。設(shè)備精度:誤差<5%

4.?實驗原理

1)驗證虎克定律

選取已知屈服點的低碳鋼材料。在比例極限內(nèi),利用設(shè)備通過n次等增量加載荷,由千分表可測出每次產(chǎn)生相近的位移增量值?(因設(shè)備誤差,不可能完全相等),即驗證虎克定律的正確性。

2)拉伸彈性模量求取

分四次加荷,每加一次載荷則在標(biāo)距圖片1(1).png內(nèi)產(chǎn)生一個伸長增量圖片1(1).png,對每個伸長增量值可由千分表讀出。由于符合虎克定律,所以在四次增加相同載荷圖片1(1).png的作用下,相應(yīng)產(chǎn)生4個相近的伸長增量放大值圖片1(1).png(單位:格?),求取4個拉伸增量的算術(shù)平均值,即圖片1(1).png=圖片1(1).png由此得到,在載荷圖片1(1).png的作用下,真實的拉伸增量值圖片1(1).png=圖片1(1).png式中K=2000(/mm)為放大系數(shù)。由虎克定律:圖片1(1).png/圖片1(1).png=E·圖片1(1).png/圖片1(1).png, 于是彈性模量E可由下式算出:

E?=圖片1(1).png·圖片1(1).png圖片1(1).png·圖片1(1).png???????????????

其中:圖片1(1).png是本次實驗所測算的數(shù)值。

5.?實驗步驟

1)卡取試件直徑,為了避免試件加工的錐度和橢圓度影響,在標(biāo)距圖片1(1).png內(nèi)選取3個卡點,3個卡點的位置分別選在標(biāo)距中間和接近標(biāo)距的兩端。對每個卡點,用游標(biāo)卡尺在兩個相互垂直方向上卡其直徑,兩個卡值的精度≤0.02mm,取其算術(shù)平均值,精度0.1mm。選擇3個卡點中最小平均直徑(d0)計算截面積圖片1(1).png),л3.1416。修約口決見實驗四。

2)將已卡取直徑為圖片1(1).png、長為380mm的試件安裝在測E試驗機上,并固緊。

由于測E試驗機帶有圖片1(1).png=10 mm的標(biāo)準(zhǔn)試件,所以實驗步驟的前兩步可免。

3)在試件上安裝球鉸式引伸儀,使試件與引伸儀充分接觸,先擰上頂尖螺釘,之后將引伸儀小軸放平,使其與下標(biāo)距叉對齊、對嚴(yán),再擰下頂尖螺釘。夾裝后的引伸儀不打滑即可。

4)將千分表安裝在引伸儀上。安裝時,引伸儀體架不與試驗臺體接觸,千分表面與試驗臺體大致成45°左右。

5)調(diào)整千分表,使表中小針倒回0.30.5mm的位置,再將測頭與引伸儀的測頭座接觸,擰緊表夾使之固定。轉(zhuǎn)動千分表大盤,使大針指向零點。

6)調(diào)節(jié)試驗臺的吊桿螺母,使杠桿尾端上翹一些,滿載時近于水平。

7)加碼試驗

①掛上砝碼托,記錄千分表的讀數(shù)。

②依次加4個砝碼,每加1個砝碼,在千分表上讀一次數(shù),并記錄。讀數(shù)精度為1

③加碼、讀數(shù)完成后,逐個輕拿砝碼卸載,同時觀察每去掉一個砝碼時的讀數(shù),如果差別較大,則重做。

④要求:至少做3次試驗,取最穩(wěn)定的一組數(shù)據(jù)計算值。

8結(jié)束操作

試驗操作完成后,先卸下砝碼,再卸下引伸儀,規(guī)整設(shè)備。

6.?注意事項

1)調(diào)節(jié)吊桿螺母前,必須使兩墊刀刃對正V形槽溝底,否則墊刀將由受力不均而被壓裂。此外引伸儀為精密儀器,裝夾時要特別小心,以免受損。

2)安裝好的引伸儀應(yīng)對試件左右對稱,不對稱度<0.2mm

3)引伸儀下標(biāo)距叉不能因裝夾而有明顯的高低不平,以保證千分表測桿與下標(biāo)距叉相垂直。千分表測桿的軸線與下標(biāo)距叉的縱向?qū)ΨQ線不相交度<0.5mm,保證所測得變形是純軸線伸長。

4)保證千分表側(cè)頭最高點與下標(biāo)距叉螺頂?shù)捻敿饣驹谝恢本€上。為減小測試誤差,不得使用非本儀器配置的千分表,并定期用標(biāo)定儀標(biāo)定。

5)加載過程中,要注意檢查傳力機構(gòu)的零件是否受到干擾,若受干擾,須卸載調(diào)整。

6)加、減砝碼時要緩慢放手,以使之為靜載,防止失落傷人、物等。

7加載荷前,要先加有一定重量的初載荷(一般指砝碼托)。它的意義不僅在于其上可加載荷,主要是避免實驗開始時試件會因夾頭不牢或設(shè)備機構(gòu)間隙的存在而產(chǎn)生松動,導(dǎo)致試件夾持表面上產(chǎn)生微小的滑動,這些均影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,故必須加一定的初載荷。

7.?計算單位及精度

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2282010,拉伸彈性模量(E)單位為Mpa,精度取三位有效數(shù)字;標(biāo)距精度0.1mm;截面積(圖片1(1).png)精度0.01 mm2;千分表讀數(shù)精度1格,平均(圖片1(1).png)精度為1格;拉伸增量值(圖片1(1).png)精度1×10-4mm。修約口決見實驗四。

8.?試驗數(shù)據(jù)記錄

試?件?及?引?伸?儀?參?數(shù)

直徑圖片1(1).png

(mm)

截面積圖片1(1).png

(mm2)

標(biāo)距圖片1(1).png

(mm)

放大倍數(shù)K(/mm)

10.0

78.54

100

2000

測?試?記?錄?參?數(shù)

載荷

N

引伸儀讀數(shù)

()

F0?=640

1000



F1?=1640


1000


F2?=2640


1000


F3?=3640


1000


F4?=4640




平均值

1000

圖片1(1).png=

9.?實驗結(jié)果

應(yīng)力增量:??????????????圖片1(1).png= ?????Mpa

引伸儀讀數(shù)差的平均值:??圖片1(1).png=

試件在標(biāo)距L段各級變形增量的平均值:圖片1(1).png= ????mm

應(yīng)變增量:??????????????圖片1(1).png

彈性模量:????????圖片1(1).png?????Mpa

10.?討論題

1)軸向受單向拉伸時,橫向應(yīng)變等于圖片1(1).png,則橫向的正應(yīng)力為圖片1(1).png,這樣對嗎?為什么?

2)實驗時為什么要加初載荷F0?為什么不測F=0時的引伸儀讀數(shù)?又為什么要嚴(yán)格控制終載荷Fn的值?


材料力學(xué)實驗指導(dǎo)書(下).docx



電話

15044071480

微信

QQ

1667455602