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1、材料力学实验设计-测自行车车轮辐条的疲劳极限一、实验目的1） 理解测定材料疲劳极限的措施。2） 理解疲劳实验中应力比的测量措施。3） 测量自行车车轮辐条在正常工作时的疲劳极限。二、实验设备1） 疲劳实验机2） 静态电阻应变仪三、实验原理自行车车轮在转动的过程中,由于要克服车轮钢圈的受压变形,车轮辐条会受都周期性变化的拉力和压力。由车轮的变形趋势可知,当辐条运动到水平位置时受到最大拉应力，当辐条运动到竖直位置时受到最大压应力。在辐条左右对称位置粘贴两个应变片,采用半桥桥路接法测辐条在水平和竖直位置时的应变和。则 在交变应力的应力循环中,最小应力和最大应力的比值称为循环特性或应力比。在既定的下，若
2、式样的最大应力为，经历次循环后，发生疲劳失效,则称为最大应力为时的疲劳寿命(简称寿命）。实验表白，在统一循环特性下，最大应力越大,则寿命越短；随着最大应力的减少,寿命迅速增长。表达最大应力与寿命的关系曲线称为应力-寿命曲线或曲线。碳钢的曲线如图1.1所示。从图中看出,当应力降到某一极限值时，曲线趋进于水平线。即应力不超过时,寿命可无限增大。称为疲劳极限或持久极限,下标表达循环特性。实验表白，黑色金属试样如经历次循环仍未失效,则在增长循环次数一般也不会失效。故把次循环下仍未失效的最大应力作为持久极限。而把称为循环基数。有色金属的曲线在时往往仍未趋于水平，一般规定一种循环基数，例如取，把它相应的最大应力作为“条件”持久极限。 四、实验环节1） 在自行车车轮上选用一根辐条,进行一定的表面干净解决。2） 在辐条最小直径处左右对称的位置粘贴两片应变电阻应变片。3） 测出车轮在加载后辐条在水平和竖直位置时的应变量、。4） 计算出循环征 5） 在疲劳实验机上设定相应的值，选用一组同样规格的自行车辐条，开始实验,测出疲劳极限。6） 观测辐条试件疲劳断口特性。五、实验成果解决1)下列状况实验数据无效:载荷过高致使试样弯曲变形过大,导致半途停机；断口处有明显的夹渣致使寿命偏低。）将所有的实验数据列表;然后觉得横坐标，为纵坐标,绘制光滑的曲线。3）绘出破坏断口,指出其特性。
