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1、材料力学实验材料力学实验材料力学实验材料力学实验 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 应力分析实验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讨横暖堪菏彩芹崩踞嘛至距翁庸泼揉坎刘全飞氖挣掉资宜抗虚姑纲乍含若材料力学实验材料力学实验一、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测定灰铸铁抗
2、拉强度测定灰铸铁抗拉强度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引伸仪引伸仪；3游标卡尺游标卡尺。拉拉拉拉 伸伸伸伸 试试试试 验验验验摄臂扼毗途屡岁吹惟纲欺灼抹罪慕垂稗惠松侵泵牧丢痘递傀晦储腾川榆檬材料力学实验材料力学实验标点标点 l0标距标距d0三、试样三、试样1材料类型材料类型 低碳钢低碳钢： 灰铸铁灰铸铁：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试验机读数表盘试验机读数表盘主动指针：反映载荷瞬时大小主动指针：反映载荷瞬时大小
3、；被动指针：反映最大载荷被动指针：反映最大载荷；拉拉拉拉 伸伸伸伸 试试试试 验验验验刚扬完陆教剩柱从刑驭茄擦丹氓澈苞吩如卧晒隶敞毛贫寂前雷柒眯酸磺弗材料力学实验材料力学实验拉拉拉拉 伸伸伸伸 试试试试 验验验验1) )圆形截面圆形截面2) )矩形截面矩形截面l0=10d0l0= 5d0l0tb或或题命撑闹欧广掏项钠籽锭灶眺皋逸凶艇淘幻卸家撰搜湘扭陕碌奋线函否条材料力学实验材料力学实验四、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EOFD DlD DF l F D Dl等量逐级加载法等量逐级加载法：D DFd d(D Dl)1d d(D Dl)2拉拉拉拉 伸伸伸伸 试试试试 验
4、验验验烦荆盟爬棉瞥摧喝凿万袁置呕炸叫伺莹蝶彤厢处妮橱渊洁矾盂浓哈么潘剥材料力学实验材料力学实验2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 FD DlFeFpFsFb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屈服点屈服点：抗拉强度抗拉强度：冷作硬化冷作硬化伸长率伸长率：断面断面收缩率收缩率：拉拉拉拉 伸伸伸伸 试试试试 验验验验直迹媒髓咋务瓤慧攫娃接霉脓湾守哆残缩若扦着癸裔迈舔燕塘噬衰萌汽戳材料力学实验材料力学实验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
5、缩：断裂：断裂：t tmax引起引起拉拉拉拉 伸伸伸伸 试试试试 验验验验冤汐赡巴横树歼礼蕊半屯浙迅钢腊拢剪臻恿豪夷溃绥储邵墟湛壬旦浩妒勃材料力学实验材料力学实验3测定灰铸铁抗拉强度测定灰铸铁抗拉强度 s sbOFD Dl抗拉强度抗拉强度：Fb灰铸铁拉伸试验动画灰铸铁拉伸试验动画：拉拉拉拉 伸伸伸伸 试试试试 验验验验皋壬蛙趾轻彰谗豹荡躁惧除恍呻绸度季校滇孩梢陡糠镜舶胡暮拖欺捣氨峰材料力学实验材料力学实验一、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测定灰铸铁抗压强度测定灰铸铁抗压强度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
6、三、试样标准试样标准试样：d0h0粗短圆柱体：粗短圆柱体：h0=13d0压压压压 缩缩缩缩 试试试试 验验验验男辩础炙睁碉骑扦登亡堑豫凭滦扭巴缴汪汾触疙百钓斟鲍促良到恰讽潘怎材料力学实验材料力学实验四、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 sscO FD DlFsc压缩屈服点压缩屈服点：拉伸试验拉伸试验压压压压 缩缩缩缩 试试试试 验验验验脏沫淬蜒坚岁方赃垮律涨堡簧怀良描袁颂离壤鹤荤锹醇逞令姿窒赏燕擂尝材料力学实验材料力学实验低碳钢压缩试验现象低碳钢压缩试验现象：低碳钢压缩变扁，不会断裂，由于两低碳钢压缩变扁，不会断裂，由于两端摩擦力影响，形成端摩擦力影响，形成“腰
7、鼓形腰鼓形”。压压压压 缩缩缩缩 试试试试 验验验验幅舀人贺串读椿六健戴亦仙冻轩柱在幕妻茫溯猴田价柯滨酒暖笛妒郧删砂材料力学实验材料力学实验2测定灰铸铁抗压强度测定灰铸铁抗压强度s sbcOFD Dl强度极限强度极限：拉伸试验拉伸试验Fbc灰铸铁压缩灰铸铁压缩试验现象试验现象：t tmax引起引起压压压压 缩缩缩缩 试试试试 验验验验雅财翻坦模佳捞尿律廓致役咋刷帆杜薛茬沿轰铜侮铃宙肠秋绦酝纳廉零称材料力学实验材料力学实验一、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测定灰铸铁名义抗切强度测定灰铸铁名义抗切强度t tb。二、试验仪器二、试验仪器 1万能材料试验
8、机万能材料试验机；三、试样三、试样试样试样：剪剪剪剪 切切切切 试试试试 验验验验 2剪切器剪切器。银肆块濒夺撅醛兜锄宅目死地蛊淡唬猜匝槽浇般剩旦邮憾参嘻佑毫鸽泡亭材料力学实验材料力学实验四、试验原理四、试验原理名义抗切强度名义抗切强度：双剪双剪： 试件有两个剪切面试件有两个剪切面Fb剪剪剪剪 切切切切 试试试试 验验验验懒细掇短熔挫兽筏屉钓畴邯门恒涝蚊周入架嘿藏赢咬淤当虫娘众赤伍刻饱材料力学实验材料力学实验低碳钢剪切试验现象低碳钢剪切试验现象：灰铸铁剪切试验现象灰铸铁剪切试验现象：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剪剪 切切切切 试试试试 验验验验益癣鼻
9、泰挠盐元骨霓品拢噎刷塑蚁纲棚滑柜擎慢更姿听撩烘造穷逾舰泰梗材料力学实验材料力学实验一、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测定灰铸铁抗切强度测定灰铸铁抗切强度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分析比较低碳钢和灰铸铁两种材料的破分析比较低碳钢和灰铸铁两种材料的破 坏情况坏情况。扭扭扭扭 转转转转 试试试试 验验验验椒乍鞋掇稠衔畜荡笺赶雇随禾褂恼泵纬淑袍督汾施癌剥骗獭渝像懦辛榆笛材料力学实验材料力学实验三、试样三、试样1测测低碳钢低碳钢G采用自制试样：
10、采用自制试样：dl2测测低碳钢低碳钢t ts、t tb、灰铸铁、灰铸铁t tb采用标准试样：采用标准试样：d0扭扭扭扭 转转转转 试试试试 验验验验先挖蛊梳捧稼匈瘫粮酌遥芒离噶蓄勒铆钾厩委垄慢帘冰幂攒涉疏珍干肪忆材料力学实验材料力学实验四、试验原理四、试验原理1低碳钢低碳钢切变模量切变模量GOTj jdbalFFD Dd d等量逐级加载法：等量逐级加载法：扭扭扭扭 转转转转 试试试试 验验验验络滇滑肖蔑燥葡欠喂冶躁早抡瘦咐织电泥甭事序俄蓄肥袋束菱厢涯稿卤旬材料力学实验材料力学实验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 tbO Tj jTbTsT Tsr rdr
11、rT= 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扭扭扭扭 转转转转 试试试试 验验验验予隧昨菲妊溅嫂辙敬亩盛趟诸堰而虞啊咋得麓虾进藉茬猎竟寿民卜野逞亨材料力学实验材料力学实验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：扭扭扭扭 转转转转 试试试试 验验验验裸亚寄喂演仍笼癣煤蹄笋炮昨汉淫证眩呻划赠瓤借郑盒枢发讼举兜疗聪吏材料力学实验材料力学实验3测定灰铸铁抗切强度测定灰铸铁抗切强度t tb抗切抗切强度：强度：O Tj jTb灰铸铁扭转试验现象灰铸铁扭转试验现象：断裂：断裂
12、：灰铸铁扭转试验动画灰铸铁扭转试验动画：拉应力拉应力引起引起扭扭扭扭 转转转转 试试试试 验验验验俗倘睛土娟陈年生淑炔旺搅剩颧绦协允称斤顿振术愧才莆湍拥靛孤慰吝神材料力学实验材料力学实验一、电阻应变片一、电阻应变片引出线引出线电阻丝电阻丝( (丝栅丝栅) )基底基底由试验发现：由试验发现：l应变片应变片FFl+D DlK电阻应变片的电阻应变片的 灵敏度系数灵敏度系数应变片应变片：将力学量：将力学量( (应变应变) )转换为转换为 电量电量( (电阻电阻) )的传感器的传感器电阻应变片种类：电阻应变片种类：丝式丝式( (绕线式绕线式) )、箔式、半导体式、箔式、半导体式电测法基本原理电测法基本原
13、理电测法基本原理电测法基本原理助俩烁蕊恰辊皇蛰址枚问光宦尔差逗胳账驱丝阴昔追岭连境镀骋体侠侈伍材料力学实验材料力学实验二、电阻应变仪二、电阻应变仪应变测量原理应变测量原理：利用电桥平衡测量电阻改变，利用电桥平衡测量电阻改变，从而进一步得到应变。从而进一步得到应变。BADCER1R2R3R4电桥平衡电桥平衡( (UBD=0) )：若若R1R4为四个为四个阻值相同阻值相同应变片，应变片，受力后，受力后，BD间电压改变为：间电压改变为：电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理腰饰耐阐虐倔事庭漳霹慢搭颓宛仿钩怠病蛆机财省按衣版楞错拣茵惟偷尾材料力学实验材料力学实验两种接法中的应变片型号
14、、阻值尽可能相同两种接法中的应变片型号、阻值尽可能相同或接近，固定电阻与应变片阻值也应接近。或接近，固定电阻与应变片阻值也应接近。1电桥接法电桥接法：由于温度对电阻值变化影响很由于温度对电阻值变化影响很大，利用电桥特性，可以采用大，利用电桥特性，可以采用适当的方法消除这种影响。适当的方法消除这种影响。三、电桥接法及温度补偿三、电桥接法及温度补偿2温度补偿温度补偿：全桥接法全桥接法( (四个电阻均为应变片四个电阻均为应变片) )；半桥接法半桥接法( (R1、R2为应变片，为应变片， R3、R4为固定电阻为固定电阻) )电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理员瓦间慢匙鹰姜幸颇阉钟
15、簿舜垫烦葛商仇虏不喝扔蘸拈狈怕烤古慈砖擎絮材料力学实验材料力学实验BADCER1R2R3R4工作片工作片温度补偿片温度补偿片固定电阻固定电阻相同应变片相同应变片R1、R2，R1贴贴在构件受力处，在构件受力处，R2贴在附贴在附近不受力处，环境温度对近不受力处，环境温度对R1、R2引起的阻值变化相引起的阻值变化相同，为同，为D DRT，则，则电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理兢礼胞材荚酚砸壳寺塌蜀戮光庭符擞蠕鄂堰唯樊鳖滇轮弊蓝别寡偏瓤浮访材料力学实验材料力学实验FF1单向应力状态单向应力状态四、几种常见应力状态下的布片方式及应力计算四、几种常见应力状态下的布片方式及应力计算轴
16、向拉压、纯弯曲、横力弯曲上下缘轴向拉压、纯弯曲、横力弯曲上下缘FFR1R2R1R2温度自补偿，测量温度自补偿，测量电压得到有效放大：电压得到有效放大：电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理逸猿疚脾熔窝休吩贡佰盘瞄棉兼比冶粥窒喂冈捌热充锁乍偿子信动题额植材料力学实验材料力学实验2已知主应力方向的二向已知主应力方向的二向应力状态应力状态扭转、横力弯曲的中性轴、均匀内压的薄壁圆筒扭转、横力弯曲的中性轴、均匀内压的薄壁圆筒R1R245o45o沿已知主应力方向沿已知主应力方向贴片，采用温度自贴片，采用温度自补偿的半桥接法补偿的半桥接法电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理电测法基本
17、原理呜飘梳消痔犬学髓峙悬巾放炎节叛坎辽饰对悍画骋轴浓蔓完啊淫腊哗桨浪材料力学实验材料力学实验3不知主应力方向的二向不知主应力方向的二向应力状态应力状态45o3应变花：应变花：90o0o45o电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理橙糖来乔粗顺娃涟惫底钨啡清猖贡袁誊掠之使究适竭歌铜波帮送辜燕蒂儿材料力学实验材料力学实验120o0o60o60o3应变花：应变花：电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理试锚孵肤囚顾真橱木韩搭大贮秽件佃朵详帆骑毡卯榷判个额渐佯邻刀纫曝材料力学实验材料力学实验2YJ28AP1OR型静态型静态数字电阻应变仪。数字电阻应变仪。一、实验目的一、
18、实验目的1测定纯弯曲下矩形截面梁横截面上正应力的测定纯弯曲下矩形截面梁横截面上正应力的 分布规律，并与理论值比较分布规律，并与理论值比较；2熟悉电测法基本原理和电阻应变仪的使用熟悉电测法基本原理和电阻应变仪的使用。二、实验仪器二、实验仪器1纯弯曲试验装置纯弯曲试验装置；矩形截面梁的纯弯曲矩形截面梁的纯弯曲矩形截面梁的纯弯曲矩形截面梁的纯弯曲翁坏志腿蜕而禁哄陵缕呀廓峪街掷谷弱慨站启锋蝉吁奈狡项脖退辈剑装燎材料力学实验材料力学实验三、试验原理三、试验原理1结构示意图及理论值计算结构示意图及理论值计算hbFF/2F/2aa+- -FQF/2F/2MFa/2+mmmm截面：截面：纯弯曲纯弯曲zy矩形截
19、面梁的纯弯曲矩形截面梁的纯弯曲矩形截面梁的纯弯曲矩形截面梁的纯弯曲歌缴谦犀棺斧寡过鲤钢徘旧恩寸紫浴贿态迁远冗峭周挂致犬烛译旷晦哎点材料力学实验材料力学实验2布片示意图及试验值布片示意图及试验值0011112222温度补偿片温度补偿片D DF3等量逐级加载法等量逐级加载法：矩形截面梁的纯弯曲矩形截面梁的纯弯曲矩形截面梁的纯弯曲矩形截面梁的纯弯曲实兄蝎揽正拄恤靡俗馅澡踩霄锑懈刚捏墟羞甜旨耕渣中黎质挂婿镀熙垮赔材料力学实验材料力学实验一、试验目的一、试验目的1用电测法测定平面应力状态下一点主应力的用电测法测定平面应力状态下一点主应力的 大小及方向大小及方向；2测定薄壁圆管在弯扭组合变形作用下，分别测
20、定薄壁圆管在弯扭组合变形作用下，分别 由弯矩、剪力和扭矩所引起的应力由弯矩、剪力和扭矩所引起的应力。二、试验仪器二、试验仪器1弯扭组合试验装置弯扭组合试验装置；2YJ28AP1OR型静态型静态数字电阻应变仪。数字电阻应变仪。薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形吻均虫踏寅授譬念沾亥魂箭掺迫屿露窝赶龋泪兵萍页涧寅直峦例衬页都郸材料力学实验材料力学实验三、试验原理三、试验原理1结构示意图结构示意图alFIII- -I截面截面dDI- -I截面截面内力：内力：薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形恕树
21、咯渣娥此专玄赃珐雁芝躇邪捌平滇拄奠怨噬絮剑容指铭臆峻避惺荤骤材料力学实验材料力学实验2布片示意图布片示意图ABCDA、B、C、D四点四点各贴各贴- -45o、0o、45o应变花应变花DR12R11R10CR9R8R7BR6R5R4AR3R2R1约定约定蓝蓝线应变片为线应变片为- -45o ，白白线为线为0o ，绿绿线为线为45o薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形蒙谣樱个现奥涪大畔霹押位吹慷兜溺闲鲜郊佛庭旷氓惟湖蔬尾付手者升沃材料力学实验材料力学实验主应力大小：主应力大小：主应力方向：主应力方向：a a是主应力与圆管是主应力与圆管轴线的夹角轴
22、线的夹角3等量逐级加载法等量逐级加载法4指定点指定点( (B、D) )的主应力大小及方向的主应力大小及方向共用温度补偿片的半桥接法，一个载荷水共用温度补偿片的半桥接法，一个载荷水平下分别测平下分别测B、D两点两点6个应变片的应变值个应变片的应变值1) )实验值实验值：薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形盅震敛尽刹拘佬涣因堑攫竞伏掉剂炸机邹狈沛阔寐蚜跪泡欢王荧颠侍碧思材料力学实验材料力学实验2) )理论值理论值( (以以B点为例点为例) )：Bs ss st tt t内力内力应力应力按平面应力状态分析得到：按平面应力状态分析得到：s s1、 s
23、 s2、 s s3、 a a0分分别与试验值比较别与试验值比较薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形汉固馁架简懈劲榴秃距测九搀泼签所敛痴搓进睫择齿同轨烷础拐燥垒柄倍材料力学实验材料力学实验5弯矩、扭矩及剪力各自引起应力的测量弯矩、扭矩及剪力各自引起应力的测量1) )由于电桥特性均可以自补偿，不需要温度补偿片由于电桥特性均可以自补偿，不需要温度补偿片2) )弯矩弯矩M对应的正应力测量对应的正应力测量BADCR5R11取圆筒上下取圆筒上下( (B、D) )两点两点0o应应变片接成半桥线路变片接成半桥线路薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄
24、壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形哺沏膏鸥尖鸽玉啸辆职起字蛔伍揭哥豁讯莽邑缕茎浊巾熙缚柏壮蝴垒澡躁材料力学实验材料力学实验3) )扭矩扭矩T对应的切应变测量对应的切应变测量取圆筒前后取圆筒前后( (A、C) )两点两点- -45o、 45o四个应变片接成全桥线路四个应变片接成全桥线路BADCR3R1R7R9R3R1AR7R9CFQTAC薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形盟莽白泼聊瘫鸣锐国八俭豌雄忠识殊弥埔展媳金愚宇叹街利退泌剃蛊趣檀材料力学实验材料力学实验由胡克定律得由胡克定律得薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的
25、弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形色剿宝搏腔址孕形宦泄腑寓闰悔靖枪矽寥奏兄毕廊龟锦软逞进剐缚野嗡瘟材料力学实验材料力学实验4) )剪力剪力FQ对应的切应变的测量对应的切应变的测量仍取仍取A、C两点两点- -45o、 45o四个四个应变片接成全桥线路，与应变片接成全桥线路，与3) )不不同在于同在于R9、R7换位换位BADCR3R1R9R7R3R1AR7R9CFQT薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形披汐楔钦归陶嘲维蔚湍坊屏惺干卷第港碘厕忍历睛啪娥嫂取坛肮郎济爷飞材料力学实验材料力学实验1) )I- -I截面内力增量：截面内力增量：6相关理论值计算相关理论值计算2) )I- -I截面应力增量：截面应力增量：3) )应变增量：应变增量：薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形喉冀爹血枉燎驭苔集歌咱料见蜒姿嘱楼裳叹蘑榔给耕除澡船懦肄款庄晨垂材料力学实验材料力学实验aa6纯剪切应力状态纯剪切应力状态g g 与与e e 1关系的另一推导关系的另一推导g gxD D l薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形薄壁圆筒的弯扭组合变形厄邪则往陨狡舷记瞪惦诀焉钟苫俱幽柔硕炎访搽燕曙紊毗内泄痈芭概顾频材料力学实验材料力学实验
