工程力学实验教案

《工程力学》试验教案李颖20233一、拉伸试验一、试验目的1、了解万能机的主要构造及其工作原理，生疏操作规程和正确使用方法，并留意安全事项。２、通过试验观看低碳钢、铸铁在拉伸和压缩过程中表现的各种变形规律和破坏现象。分析和比较不同材料的力学性能。３、测定低碳钢拉伸时的屈服极限、强度极限、延长率和截面的收缩率。s b二、试件GB228—76d0=10,L=100,如下图：三、试验设备及仪器1、液压式万能材料试验机；2、游标卡尺；3、划线机(铸铁试件不能使用)。一、低碳钢的拉伸试验试验原理及方法1.屈服极限的测定s试验时，在向试件连续均匀地加载过程中。当测力的指针消灭摇摆，自动绘图仪绘出的P—ΔLPs限ζ 计算公式为s

P/As s 0P—ΔL2、屈服极限 的测定s试验时，试件承受的最大拉力Pb

所对应的应力即为强度极限。试件断裂后指针所指示的载荷读数就是最大载荷Pb

，强度极限

计算公式为：b P/Ab b 03、延长率δ 和断面收缩率Ψ的测定计算公式分别为：δ=(L-L)/Lx100%1Ψ=(A-A)/Ax100%0 1 0L:标距〔本试验L=100〕L1A0A1〔三〕试验步骤试件预备：量出试件直径d0,用划线机划出标距L和量出L;1——8加载试验，加载至试件断裂，记录Ps和Pb，并观看屈服现象和颈缩现象；10——14将断裂的试件对接在一起，用卡尺测量d1L1，并记录。二、扭转试验一、试验目的１、观看低碳钢和铸铁受扭过程中的变形现象；比较它们的破坏特征。２、验证扭转虎克定律，测定剪切强度极限。二、设备１、扭转试验机。２、游标卡尺。３、试件。三、试验原理及方法1φ与扭Tφ=TL0/GIp式中L0、G、IpT、Φ为变量;假设有一扭矩T应一φ值,每增加同样大小的扭矩ΔT,扭转角的增量ΔΦ大致相等,这就验证了虎克定律.2、扭转破坏Tn—Φ曲线.低碳钢 铸铁T—Φ曲线如下图.低碳钢有直线段,有明显的屈Φ很快增加.最终破坏时,可看到低碳钢试件的45°~55°螺旋面扭断。四、试验步骤1、用特别铅笔在低碳钢试件外表划出平行杆轴线的纵向线和左标距内两个截面的圆周线，使成为小矩形格子〔已由试验室预备好。2、用游标卡尺在试件标距长度内量取直径〔方法如拉伸试验。3、选择适宜的度盘〔施加扭矩后，制止转动量程选择手钮。4、把试件先装于固定夹头内，并夹紧。然后移动加载机构，使试件插入主动夹头至适当位置夹紧。此时，主动指针应在零点上。5、选定主动夹头的转速〔一般试件屈服前用3/分，屈后0-360/分，将被动针器开关。6、启动按扭。拧动多圈电位器，使主动夹头至所需转速。这时，可以看到扭转变形随扭矩而不断增加。按Mn加载，并同时测出相应的扭转角。7、当变形连续增加时，而扭矩不再成正比增加时，标志材料已开头屈服，这时，塑点处的剪应力都一样，这时扭矩称极限扭矩用Mnjx 表示，连续扭转试件已毋需增加外力偶矩，直至试件扭断。其剪切流淌极限 3Mnjx4Wn8、铸铁试件先测出试件计算直径，然后把试件装于扭转机上，将主动夹头转速按纽放在0-36/分，加载直至破坏，登记破坏时的扭矩Mnb。其剪切强度极限。 MnbWn试验三弯曲试验一、试验目的1、测定纯弯梁一个截面的应力大小及分布规律，以验证直梁弯曲时的正应力公式。2、了解电测法，初步学会电阻应变仪的使用。二、试验设备及仪器液压万能试验机；电阻应变仪，预调平衡箱；三、试验用试件机装置矩形截面梁试件，材料为A3钢，试件尺寸及试验装置简图简以下图：R6为温度补偿153及距中性层h/42、4。四、试验原理：纯弯曲梁衡截面上应力的测试及应力的分布规律试验承受等载荷增量法。当载荷Pεds,依据胡克定律ζ实=Eεds，平均可求得个点正应力分布图，可看出纯弯曲梁正应力分规律。利用理论公式计算正应力ζ理=M/l*Y.其中M=Pa/2,假设ζ理和ζ实的结果根本吻合。即说明理论公式是正确的。直梁弯曲时中点挠度测定PC处的挠度Yc与理论公式Yc=Pa(3L*L-4a*a)/48Ei。五、试验步骤四、试验步骤1、调整应变仪DDD1 2 3

三点联接起来〔已接好，旋紧接线柱。把标准电阻接到后面板A、B、C接线柱上，旋紧，半桥测量法，再将后面板上的平衡开关打在平衡位置，即可度。开启电源开关。把前面板选择开关旋到“0电位器逆时针方向旋转，显示数是负的，平衡电位器顺时针方向旋转。050005000，把标定开关按出。仪器的KK＝2K2测试前标定。本室使用应变片K＝2.2，即用幅调电位器调整为4545。调好后，在实测中，所显示的数据不必再进展K2、半桥测量接线。把标准电阻从仪器的A、B、C接线柱拆下来，把主梁各点的应变片10ABBC变片所接点的对应平衡电位器，使其平衡。3、在原始记录上登记所测主梁的截面尺寸〔数据已经在梁上标好。调动试验台蝶形螺母，使杠杆尾端稍翘起。4、分四次加载。每次加一只砝码〔加