《材料力学》实验.ppt

材料力学材料力学实验实验 力学性能试验力学性能试验一、拉伸试验一、拉伸试验二、压缩试验二、压缩试验三、剪切试验三、剪切试验四、扭转试验四、扭转试验 电测应力分析实验电测应力分析实验电测法基本原理电测法基本原理五、矩形截面梁的纯五、矩形截面梁的纯弯曲弯曲六、薄壁圆筒的弯扭六、薄壁圆筒的弯扭组合变形组合变形一、试验目的一、试验目的1测定低碳钢拉伸弹性模量测定低碳钢拉伸弹性模量E；2测定低碳钢拉伸力学性能测定低碳钢拉伸力学性能( (s ss、 s sb 、 d d、 y y ) )；3测定铸铁抗拉强度测定铸铁抗拉强度s sb。二、试验仪器二、试验仪器1万能材料试验机万能材料试验机；2球铰式球铰式引伸仪引伸仪；3游标卡尺游标卡尺。拉拉 伸伸 试试 验验标点标点 l0d0三、试样三、试样1材料类型材料类型1. 1. 低碳钢低碳钢： 铸铁铸铁：2标准试样标准试样：塑性材料的典型代表塑性材料的典型代表脆性材料的典型代表脆性材料的典型代表标距标距：等截面测试部分长度：等截面测试部分长度尺寸符合国标的试样尺寸符合国标的试样拉拉 伸伸 试试 验验标准试样标准试样：l0=10d0; l0=5d00000510;dldljj jj拉拉 伸伸 试试 验验1 1) )圆形截面圆形截面2 2) )矩形截面矩形截面l0=10d0l0= 5d0003 .11Al 0065. 5Al l0tb四、试验原理四、试验原理1低碳钢拉伸弹性模量低碳钢拉伸弹性模量EEAFll llAFE F l F l等量逐级加载法等量逐级加载法： Fd d( l)1d d( l)2)( llAFE d d 拉拉 伸伸 试试 验验OFl2测定低碳钢拉伸机械性能测定低碳钢拉伸机械性能( (s ss、 s sb 、 d d、 y y ) )O F lFpFsFb屈服点屈服点：0ssAF s s0bbAF s s抗拉强度抗拉强度：冷作硬化冷作硬化%100001 llld d伸长率伸长率：%100010 AAAy y拉拉 伸伸 试试 验验O F l断面断面收缩率收缩率：线弹性阶段线弹性阶段屈服阶段屈服阶段强化阶段强化阶段颈缩阶段颈缩阶段低碳钢拉伸试验现象低碳钢拉伸试验现象：低碳钢拉伸试验动画低碳钢拉伸试验动画：屈服：屈服：颈缩：颈缩：断裂：断裂：t tmax引起引起拉拉 伸伸 试试 验验3测定铸铁抗拉强度测定铸铁抗拉强度 s sbOF l0bbAF s s抗拉强度抗拉强度：Fb铸铁拉伸试验动画铸铁拉伸试验动画：拉拉 伸伸 试试 验验一、试验目的一、试验目的1测定低碳钢压缩屈服点测定低碳钢压缩屈服点s ssc；2测定铸铁抗压强度测定铸铁抗压强度s sbc。二、试验仪器二、试验仪器 万能材料试验机万能材料试验机。三、试样三、试样标准试样标准试样：d0h0粗短圆柱体：粗短圆柱体：h0=13d0压压 缩缩 试试 验验四、试验原理四、试验原理1测定低碳钢压缩屈服点测定低碳钢压缩屈服点s ssc压缩屈服点压缩屈服点：0scscAF s sO F lFsc拉伸试验拉伸试验压压 缩缩 试试 验验低碳钢压缩试验现象低碳钢压缩试验现象：低低碳钢压缩变扁，不会断裂，由于两碳钢压缩变扁，不会断裂，由于两端摩擦力影响，形成端摩擦力影响，形成“腰鼓形腰鼓形”。压压 缩缩 试试 验验2测定铸铁抗压强度测定铸铁抗压强度s sbcOF l0bcbcAF s s强度极限强度极限：拉伸试验拉伸试验Fbc铸铁压缩铸铁压缩试验现象试验现象：t tmax引起引起压压 缩缩 试试 验验一、试验目的一、试验目的1测定低碳钢名义抗切强度测定低碳钢名义抗切强度t tb；2测定铸铁名义抗切强度测定铸铁名义抗切强度t tb。二、试验仪器二、试验仪器 1万能材料试验机万能材料试验机；三、试样三、试样试样试样：剪剪 切切 试试 验验 2剪切器剪切器。四、试验原理四、试验原理名义抗切强度名义抗切强度：0bb2AF t t双剪双剪： 试件有两个剪切面试件有两个剪切面Fb剪剪 切切 试试 验验低碳钢剪切试验现象低碳钢剪切试验现象：铸铁剪切试验现象铸铁剪切试验现象：剪切、挤压、剪切、挤压、弯曲弯曲引起引起弯曲拉应力弯曲拉应力引起引起剪剪 切切 试试 验验一、试验目的一、试验目的1测定低碳钢切变模量测定低碳钢切变模量G；2测定低碳钢屈服切应力测定低碳钢屈服切应力t ts、抗切强度抗切强度t tb；3测定铸铁抗切强度测定铸铁抗切强度t tb；二、试验仪器二、试验仪器1扭转试验机扭转试验机；2扭角仪扭角仪。4分析比较低碳钢和铸铁两种材料的破分析比较低碳钢和铸铁两种材料的破 坏情况坏情况。扭扭 转转 试试 验验三、试样三、试样1测测低碳钢低碳钢G采用的试样：采用的试样：dl2测测低碳钢低碳钢t ts、t tb、铸铁、铸铁t tb采用标准试样：采用标准试样：d0扭扭 转转 试试 验验扭扭 转转 试试 验验三、试样三、试样1测测低碳钢低碳钢G采用自制试样：采用自制试样：dl2测测低碳钢低碳钢t ts、t tb、铸铁、铸铁t tb采用标准试样：采用标准试样：d02测定低碳钢屈服切应力测定低碳钢屈服切应力t ts、抗切强度抗切强度t tbT TsT= Ts屈服切屈服切应力：应力：抗切抗切强度：强度：T= Tbt tst tst tbt tb扭扭 转转 试试 验验O Tj jMbMspssWMtpbsWMt低碳钢扭转试验现象低碳钢扭转试验现象：低碳钢扭转试验动画低碳钢扭转试验动画：屈服：屈服：t tmax引起引起断裂：断裂：扭扭 转转 试试 验验3测定铸铁抗切强度测定铸铁抗切强度t tb抗切抗切强度：强度：pbbWT t tTb铸铁扭转试验现象铸铁扭转试验现象：断裂：断裂：铸铁扭转试验动画铸铁扭转试验动画：拉应力拉应力引起引起扭扭 转转 试试 验验O Tj j