工程力学实验报告.doc

实验一拉伸时材料弹性模量的测定一、实验目的1、在比例极限内,验证虎克定律。2、测定低碳钢的弹性模量Eo二、实验设备1、游标卡尺2、球铰式引伸仪用来测量微小线变形的仪器称为引伸仪,它可以将微小变形放大许多倍,提高测量精度。引伸仪种类很多,现介绍常用的球铰式引伸仪,此仪器的原理示意图如图1所示。试件夹持于上、下标距叉内,当试件标距L伸长△L时,下标距叉绕球铰B转动,试件伸长△L=AA’,由于AB=AC,’=2AA=2△L,千分表(或百分表)测出的距离则为2△L,又因千分表(或百分表)的放大倍数为1000(或100)倍,故球铰式引伸仪总的放大倍数为K=2000倍(或K=200倍)。仪器标距有L=100mm和L=50mm两种。3、油压式万能材料试验机油压式万能材料试验机可以作拉伸、压缩、弯曲等多种试验,其构造可分为加载、测力和绘图三个部分。试验机的类型很多,下面以实验室使用的WE—10B型液压式万能试验机为例说明,图2是其构造原理示意图。(1)加载部分拉伸试件夹紧于上、下横梁1和2的夹头之间,上横梁1通过前后两光杆3与试验台4固结在一起,下横梁2则通过传动螺母支持在前后两丝杆5上。开动油泵电动机带动油泵6工作,将油箱中的油经油管(1)和控制阀7送入工作油缸8,推动工作活塞9使试验台4、光杆3及上横梁l上升,下横梁2不动,从而使试件受拉伸。如将试件放在下横梁2和试验台4之间,则试验台上升时,试件将承受压力。为便于装夹不同长度的试件,可开启升降电机,通过减速器10传动链子,使丝杆5旋转,从而使下横梁2快速移动到适当位置。必须注意:当试件已经夹紧或受力后,严禁再开启升降电机,以免损坏机器。(2)测力部分加载时,工作油缸8中的油压与试件所受的力成正比,如用油管(2)将工作油缸与测力油缸11联通,此油压推动测力活塞2向下移动,带动拉杆13,使摆锤14绕支点转动,同时摆上的推板15便推动线轮架16沿导轨移动,使指针17旋转,指针转动的角度与试件受力大小成正比,于是在测力度盘18上便可读出试件受力的大小。理换三种锤重,可改变测力度盘的三种测力量程。该试验机的三种量程是:0~20KN、0~50KN、0~100KN。加载前应消除上横梁、光杆与试验台的重量,办法是开动油泵电动机送油,使上横梁1升起1cm左右,转动调零旋钮调整度盘使指针对准零点。(3)绘图部分用于绘制试件受力P和变形△L的关系曲线。加载时,线轮架16移动,其上装的绘图笔随之移动绘出载荷P,与此同时,试验台4上升,现之相联的齿杆19也上升,经齿轮传动而使绘图圆筒20旋转,绘出试件的变开△L,从而P-△L曲线即被绘制下来。三、实验原理在比例极限内,材料服从虎克定律,其关系式是为了验证虎克定律和提高测量精度,采用等量加载法,即每次增加相等载荷△P,由引伸仪观察其伸长增加量也基本相等,同时观察P-△L曲线为—斜直线,这就验证了虎克定律的正确性。设试件横载面积为A,引伸仪标距L,各级载荷增量为△P,各级伸长增加量为△(△L),则得到增量法测弹性模量公式为:四、实验步骤测量试件尺寸,记下横载面平均直径d。2、拟订加载方案,用等量加载法,逐级增加等量载荷,最大应力值不能超过比例极限,碳钢一盘取屈服极限σS的70~80%,加载级数至少应有4~5级。3、根据最终载荷的大小,选择合适的测力度盘。调整测力指针,对准“零”点。4、装夹试件。将试件装夹在试验机的上夹头内,开动面器使下夹头移到合适位置,夹紧试件下端。5、小心、正确地将引伸仪安装在试件上,调整引伸仪指针至“零”点。6、开动试验机,缓慢均匀地逐级加载,逐级记录引伸仪的读数,同时计算前后两次读数差,以此判断实验是否正常,直至最大载荷为止。7、卸载,取下引伸仪。五、注意事项试件夹住后,不得再调整下横梁的位置。加载、卸载均应缓慢进行。机器开动后,操作者不得中途离开,听到异声或发生故障应立即停车。实验过程中不得触动摆锤,以免影响读数。拉伸时材料弹性模量测定实验报告一、实验数据记录试件直径:d=mm,横载面面积A=mm2,引伸仪标距:L=mm,放大倍数:K=载荷P(KN)载荷增量△P(KN)引伸仪读数H(格)读数差△H(格)平均读数差△H平均二、弹性模量E的计算三、思考题如何从测试的数据验证虎克定律的正确性?测定E时,最大载荷如何确定?为什么最大应力不能超过比例极限?实验二低碳钢和铸铁的拉伸、压缩实验一、实验目的观察低碳钢、铸铁在拉伸、压缩过程中的变形及破坏现象,并绘出P-△L曲线。测定材料的强度指标及塑性指标。比较塑性材料和脆性材料在拉伸和压缩时的力学性能。二、实验设备游标卡尺油压式万能材料试验机三、试件1、拉伸试件实验表明,试件尺寸和形状将影响试验结果,为了避免这种影响和便于比较不同材料的力学性质,在国家标准(金属拉伸试验试样)GB6397-86中,对试件尺寸