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1、资料力学实验一资料力学实验一低碳钢、铸铁轴向拉伸和紧缩实验低碳钢、铸铁轴向拉伸和紧缩实验绪论绪论1 1、资料力学是一门研讨构件承载才干的科学。资料力学不研讨力的外效应，、资料力学是一门研讨构件承载才干的科学。资料力学不研讨力的外效应，而只研讨其内效应，即不思索固体在外力作用下的运动效应而只思索固而只研讨其内效应，即不思索固体在外力作用下的运动效应而只思索固 体的变外形状，因此，在资料力学研讨中，不能将固体作为刚体，而要体的变外形状，因此，在资料力学研讨中，不能将固体作为刚体，而要 将其作为变形体。将其作为变形体。2 2、资料力学研讨的对象称为构件，而构件均由固体资料制成。在外力和温度、资料力学
2、研讨的对象称为构件，而构件均由固体资料制成。在外力和温度 等外界要素作用下，一切固体都将发生变形，故构件普通都是变形固体。等外界要素作用下，一切固体都将发生变形，故构件普通都是变形固体。3 3、构件、构件 ：组成机械零件或构筑物的杆件统称为构件。：组成机械零件或构筑物的杆件统称为构件。对构件的三项根本要求：对构件的三项根本要求：具有足够的强度：构件在外载作用下，抵抗破坏的才干。具有足够的强度：构件在外载作用下，抵抗破坏的才干。具有足够的刚度：构件在外载作用下，抵抗可恢复变形的才干。具有足够的刚度：构件在外载作用下，抵抗可恢复变形的才干。满足稳定性要求：构件在某种外载作用下，坚持其原有平衡形状的
3、满足稳定性要求：构件在某种外载作用下，坚持其原有平衡形状的才干。才干。4 4、资料力学的义务：、资料力学的义务：1 1研讨资料的力学性能研讨资料的力学性能 ；2 2研讨构件的强度、刚度和稳定研讨构件的强度、刚度和稳定性；性；3 3合理处置平安与经济之间的矛合理处置平安与经济之间的矛盾。盾。在实验研讨根底上，进展实际分析是完成资料力学义务所必需的途径和手段。在实验研讨根底上，进展实际分析是完成资料力学义务所必需的途径和手段。一、资料力学实验的意义：一、资料力学实验的意义：1、资料力学实验是资料力学实际教学中非常重要的实际性环节，这两者是不可、资料力学实验是资料力学实际教学中非常重要的实际性环节，
4、这两者是不可分割的。由于我们在对构件进展实际分析时，往往是把实践问题笼统为理想的分割的。由于我们在对构件进展实际分析时，往往是把实践问题笼统为理想的计算模型，再根据科学的假设，推导出普通性公式。然而，这些简化和假设能计算模型，再根据科学的假设，推导出普通性公式。然而，这些简化和假设能否正确，实际计算公式能否在设计中运用否正确，实际计算公式能否在设计中运用，必需经过实验来验证。，必需经过实验来验证。2、我们在处置工程构件设计中的强度、刚度和稳定性等问题时，首先就要知道、我们在处置工程构件设计中的强度、刚度和稳定性等问题时，首先就要知道反响这些资料的力学性能参数，而这些力学性能参数也必需经过实验来
5、测定。反响这些资料的力学性能参数，而这些力学性能参数也必需经过实验来测定。3、在实践工程中有许多构件的几何外形非常复杂或者构件所受的外力非常复杂、在实践工程中有许多构件的几何外形非常复杂或者构件所受的外力非常复杂或者工程构件的边境条件不清楚，难以用资料力学实际来求解或根本就没有解，或者工程构件的边境条件不清楚，难以用资料力学实际来求解或根本就没有解，在这样的情况下，就更需求用力学实验的方法来寻求解答即实验应力分析。在这样的情况下，就更需求用力学实验的方法来寻求解答即实验应力分析。4 4、经过实验培育严肃仔细的任务态度，实事求是的科学任务作风。培育独思索、经过实验培育严肃仔细的任务态度，实事求是
6、的科学任务作风。培育独思索、分析问题、处置问题的才干，培育实验动手才干。分析问题、处置问题的才干，培育实验动手才干。二、资料力学实验实际之关系二、资料力学实验实际之关系资料力学资料力学实验实验 资料力学实际应力，应变分析实际应力，应变分析实际实验验证实验验证零件疲劳设计校核零件疲劳设计校核构件动态强度设计构件动态强度设计校核校核构件零件静动态应变含变形应力实测构件零件静动态应变含变形应力实测构件静强度，刚度、构件静强度，刚度、稳定性设计、校核稳定性设计、校核构件塑性设计构件塑性设计强度校核强度校核三、资料力学实验的主要内容三、资料力学实验的主要内容1 1测定资料的力学性能测定资料的力学性能 a
7、 a、为构件设计提供资料的力学性能目的和参数；、为构件设计提供资料的力学性能目的和参数；b b、资料材质复验；、资料材质复验；c c、评定资料的热处置工艺、焊接工艺；、评定资料的热处置工艺、焊接工艺；d d、构件失效分析；、构件失效分析；e e、研讨新型合金资料；复合资料。、研讨新型合金资料；复合资料。2 2验证资料力学实际验证资料力学实际 验证实际有三层意义验证实际有三层意义 验证现有实际验证现有实际验证新建立的实际验证新建立的实际修正、开展现有实际修正、开展现有实际3 3实验应力分析实验应力分析 特点：只需是变形固体，不论构造外形、受力如何复杂，特点：只需是变形固体，不论构造外形、受力如何
8、复杂，也不用准也不用准 确了解边境条件，在某些特殊条件下，用实验方确了解边境条件，在某些特殊条件下，用实验方法甚至能比实际计算更简便、迅速准确的提供结果或结论。法甚至能比实际计算更简便、迅速准确的提供结果或结论。四、实验目的四、实验目的2 2测定低碳钢和铸铁紧缩的强度目的和塑性目的。测定低碳钢和铸铁紧缩的强度目的和塑性目的。1 1察看、分析低碳钢和铸铁拉伸全过程，比较其力学性能；察看、分析低碳钢和铸铁拉伸全过程，比较其力学性能；五、实验设备五、实验设备1 1WDWWDW电子万能资料实验机、电子万能资料实验机、WIWI油压万能资料实验机；油压万能资料实验机；2 20.02mm 0.02mm 游标
9、卡尺。游标卡尺。六、规范试样六、规范试样l0=10d0低碳钢拉伸采用规范圆形长试样：低碳钢拉伸采用规范圆形长试样：l0=5d0灰铸铁拉伸采用规范圆形短试样：灰铸铁拉伸采用规范圆形短试样：l0d0d0h0紧缩粗短圆柱体：紧缩粗短圆柱体：h0=13d0七、实验步骤：七、实验步骤：1 1丈量试样原始尺寸：直径丈量试样原始尺寸：直径 d0 d0，长度，长度 l0 l0 2 2、安装试样，进展加载，记录屈服载荷、安装试样，进展加载，记录屈服载荷 Fs Fs、最大载荷、最大载荷 Fb Fb3 3丈量试样断后尺寸丈量试样断后尺寸:直径直径 d1 d1，长度，长度 l1 l14 4察看并描画试样破坏后断口特征
10、。察看并描画试样破坏后断口特征。八、实验原理拉伸八、实验原理拉伸O FDlDlFs低碳钢拉伸曲线低碳钢拉伸曲线Fb卸载线卸载线b1 1、低碳钢强度目的：、低碳钢强度目的：2 2、低碳钢塑性目的：、低碳钢塑性目的：3 3、铸铁强度目的：、铸铁强度目的：4 4、铸铁塑性目的：、铸铁塑性目的：00;bsbsFFAA10100100%lll%100010AAAy y0bbAF%100001lll55Fb用鼠标点曲线最用鼠标点曲线最高点，屏幕显示高点，屏幕显示最大载荷最大载荷 值值用鼠标点锯齿波用鼠标点锯齿波最低点，屏幕显最低点，屏幕显示屈服载荷示屈服载荷 值值FsO F铸铁拉伸曲线铸铁拉伸曲线FblF
11、b用鼠标点曲线最用鼠标点曲线最高点，屏幕显示高点，屏幕显示最大载荷最大载荷 值值九、实验原理紧缩九、实验原理紧缩测定低碳钢紧缩屈服强度测定低碳钢紧缩屈服强度 ss紧缩屈服极限紧缩屈服极限0AFssO FlFs拉伸实验拉伸实验测定灰铸铁抗压强度测定灰铸铁抗压强度b0AFbb紧缩强度极限：紧缩强度极限：OFl拉伸实验拉伸实验Fbtmaxtmax引起引起十、实验计算结果十、实验计算结果1 1、低碳钢拉伸：、低碳钢拉伸：1001000100()()100%100%ssbbFMPAFMPAlllAAAy？屈服极限：屈服极限：强度极限：强度极限：延伸率：延伸率：断面收缩率：断面收缩率：2 2、铸铁拉伸：、铸铁拉伸：01050()100%?bbFM PAlll？强度极限：强度极限：延伸率：延伸率：0AFbs3 3、低碳钢紧缩：、低碳钢紧缩：屈服极限：屈服极限：4 4、铸铁紧缩：、铸铁紧缩：0AFbb强度极限：强度极限：十一、实验报告要求十一、实验报告要求1 1计算资料强度目的及塑性目的；计算资料强度目的及塑性目的；4 4描画断口特征；描画断口特征；3 3比较两种资料的力学性能；比较两种资料的力学性能；2 2强度目的以强度目的以MPaMPa为单位并保管为单位并保管3 3位有效数字；位有效数字；5 5、实验结果分析。、实验结果分析。