拉、壓實驗少學時(ZZH).ppt

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1、材料力學實驗(一)低碳鋼、鑄鐵軸向拉伸和壓縮實驗力學基礎(chǔ)教學實驗中心力學基礎(chǔ)教學實驗中心緒論1、材料力學是一門研究構(gòu)件承載能力的科學。材料力學不研究力的外效應(yīng)，而只研究其內(nèi)效應(yīng)，即不考慮固體在外力作用下的運動效應(yīng)而只考慮固體的變形狀態(tài)，因此，在材料力學研究中，不能將固體作為剛體，而要將其作為變形體。2、材料力學研究的對象稱為構(gòu)件，而構(gòu)件均由固體材料制成。在外力和溫度等外界因素作用下，一切固體都將發(fā)生變形，故構(gòu)件一般都是變形固體。3、構(gòu)件：組成機械零件或構(gòu)筑物的桿件統(tǒng)稱為構(gòu)件。對構(gòu)件的三項基本要求：具有足夠的強度：構(gòu)件在外載作用下，抵抗破壞的能力。具有足夠

2、的剛度：構(gòu)件在外載作用下，抵抗可恢復(fù)變形的能力。滿足穩(wěn)定性要求：構(gòu)件在某種外載作用下，保持其原有平衡狀態(tài)的能力。4、材料力學的任務(wù)：1）研究材料的力學性能；2）研究構(gòu)件的強度、剛度和穩(wěn)定性；3）合理解決安全與經(jīng)濟之間的矛盾。在實驗研究基礎(chǔ)上，進行理論分析是完成材料力學任務(wù)所必需的途徑和手段。力學基礎(chǔ)教學實驗中心一、材料力學實驗的意義：1、材料力學實驗是材料力學理論教學中非常重要的實踐性環(huán)節(jié)，這兩者是不可分割的。因為我們在對構(gòu)件進行理論分析時，往往是把實際問題抽象為理想的計算模型，再根據(jù)科學的假設(shè)，推導出一般性公式。然而，這些簡化和假設(shè)是否正確，理論計算公

3、式能否在設(shè)計中應(yīng)用，必須通過實驗來驗證。2、我們在解決工程構(gòu)件設(shè)計中的強度、剛度和穩(wěn)定性等問題時，首先就要知道反應(yīng)這些材料的力學性能參數(shù)，而這些力學性能參數(shù)也必須通過實驗來測定。3、在實際工程中有許多構(gòu)件的幾何形狀非常復(fù)雜或者構(gòu)件所受的外力非常復(fù)雜或者工程構(gòu)件的邊界條件不清楚，難以用材料力學理論來求解或根本就沒有解，在這樣的情況下，就更需要用力學實驗的方法來尋求解答即實驗應(yīng)力分析。4、通過實驗培養(yǎng)嚴肅認真的工作態(tài)度，實事求是的科學工作作風。培養(yǎng)獨思考、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)實驗動手能力。二、材料力學實驗理論之關(guān)系材料力學實驗材料力學理論應(yīng)力，應(yīng)變

4、分析理論實驗驗證零件疲勞設(shè)計校核構(gòu)件動態(tài)強度設(shè)計校核構(gòu)件零件靜動態(tài)應(yīng)變（含變形）應(yīng)力實測構(gòu)件靜強度，剛度、穩(wěn)定性設(shè)計、校核構(gòu)件塑性設(shè)計強度校核力學基礎(chǔ)教學實驗中心三、材料力學實驗的主要內(nèi)容（1）測定材料的力學性能a、為構(gòu)件設(shè)計提供材料的力學性能指標和參數(shù)；b、材料材質(zhì)復(fù)驗；c、評定材料的熱處理工藝、焊接工藝；d、構(gòu)件失效分析；e、研究新型合金材料；復(fù)合材料。（2）驗證材料力學理論驗證理論有三層意義驗證現(xiàn)有理論驗證新建立的理論修正、發(fā)展現(xiàn)有理論（3）實驗應(yīng)力分析特點：只要是變形固體，不管結(jié)構(gòu)形狀、受力如何復(fù)雜，也不必準確了解邊界條件，在某些特殊條件下，用實

5、驗方法甚至能比理論計算更簡便、迅速準確的提供結(jié)果或結(jié)論。力學基礎(chǔ)教學實驗中心四、實驗?zāi)康?．測定低碳鋼和鑄鐵壓縮的強度指標和塑性指標。1．觀察、分析低碳鋼和鑄鐵拉伸全過程，比較其力學性能；五、實驗設(shè)備1．WDW電子萬能材料試驗機、WI油壓萬能材料試驗機；2．0.02mm游標卡尺。力學基礎(chǔ)教學實驗中心六、標準試樣l0=10d0低碳鋼拉伸采用標準圓形長試樣：l0=5d0灰鑄鐵拉伸采用標準圓形短試樣：l0d0d0h0壓縮粗短圓柱體：h0=1~3d0力學基礎(chǔ)教學實驗中心七、實驗步驟：1．測量試樣原始尺寸：直徑d0，長度l02、安裝試樣，進行加載，記錄屈服載荷Fs

6、、最大載荷Fb3．測量試樣斷后尺寸:直徑d1，長度l14．觀察并描述試樣破壞后斷口特征。力學基礎(chǔ)教學實驗中心八、實驗原理（拉伸）OFDlFs低碳鋼拉伸曲線Fb卸載線b1、低碳鋼強度指標：2、低碳鋼塑性指標：3、鑄鐵強度指標：4、鑄鐵塑性指標：%100010′×-=AAAy0bbAF=s%100001-=llld5Fb用鼠標點曲線最高點，屏幕顯示最大載荷值用鼠標點鋸齒波最低點，屏幕顯示屈服載荷值FsOF鑄鐵拉伸曲線Fb△lFb用鼠標點曲線最高點，屏幕顯示最大載荷值力學基礎(chǔ)教學實驗中心九、實驗原理（壓縮）測定低碳鋼壓縮屈服強度ss壓縮屈服極限OF△lFs拉伸

7、實驗測定灰鑄鐵抗壓強度σb壓縮強度極限：OF△l拉伸實驗Fbtmax引起力學基礎(chǔ)教學實驗中心十、實驗計算結(jié)果1、低碳鋼拉伸：屈服極限：強度極限：延伸率：斷面收縮率：2、鑄鐵拉伸：強度極限：延伸率：力學基礎(chǔ)教學實驗中心3、低碳鋼壓縮：屈服極限：4、鑄鐵壓縮：強度極限：力學基礎(chǔ)教學實驗中心十一、實驗報告要求1．計算材料強度指標及塑性指標；4．描述斷口特征；3．比較兩種材料的力學性能；2．強度指標以MPa為單位并保留3位有效數(shù)字；5、實驗結(jié)果分析。