一低碳鋼鑄鐵的拉伸

1、實驗一低碳鋼、鑄鐵的拉伸實驗拉壓實驗是材料的力學性能實驗中最基本最重要的實驗，是工程上廣泛使用的測定材料力學性能 的方法之一。一、實驗目的：1、了解萬能材料試驗機的結(jié)構(gòu)及工作原理，熟悉其操作規(guī)程及正確使用方法。2、通過實驗，觀察低碳鋼和鑄鐵在拉伸時的變形規(guī)律和破壞現(xiàn)象，并進行比較。3、 測定低碳鋼拉伸時的屈服極限Z s、強度極限Z b、延伸率3和截面收縮率“，鑄鐵拉伸時的 強度極限Z b。、實驗設備及試樣1、萬能材料試驗機2、游標卡尺3、鋼直尺4、拉伸試樣：圖2.7拉伸試樣由于試樣的形狀和尺寸對實驗結(jié)果有一定影響, 圖2.7分別表示橫截面為圓形和矩形的拉伸試樣。為便于互相比較，應按統(tǒng)一規(guī)定加工

2、成標準試樣。Lo是測量試樣伸長的長度，稱為原始標距。按現(xiàn)行國家GB6397-86的規(guī)定，拉伸試樣分為比例試樣和非比例試樣兩種。比例試樣的標距L。與原始橫截面Ao的關系規(guī)定為(2.2)式中系數(shù) k的值取為 5.65時稱為短試樣，取為11.3時稱為長試樣。對直徑do的圓截面短試樣,LoL。=5.65； Ao=5do;對長試樣，Lo =11.3、_ A =10d°。本實驗室采用的是長試樣。非比例試樣的和A。不受上列關系的限制。 試樣的表面粗糙度應符合國標規(guī)定。在圖2.7中，尺寸L稱為試樣的平行長度，圓截面試樣L不小于L 。+ d。；矩形截面試樣L不小于L。+ bo/2。為保證由平行長度到試

3、樣頭部的緩和過渡，要有足夠大的過渡圓弧半徑R。試樣頭部的形狀和尺寸，與試驗機的夾具結(jié)構(gòu)有關，圖2.7所示適用于楔形夾具。這時，試樣頭部長度不小于楔形夾具長度的三分之二。三、實驗原理及方法常溫下的拉伸實驗是測定材料力學性能的基本實驗。可用以測定彈性E和卩，比例極限Z p,屈服極限Z s （或規(guī)定非比例伸長應力），抗拉強度Z b,斷后伸長率s和截面收縮率“等。這些力學性能指標都是工 程設計的重要依據(jù)。1低碳鋼拉伸實驗1 ）、屈服極限Z s及抗拉強度Z b的測定對低碳鋼拉伸試樣加載，當?shù)竭_屈服階段時，低碳鋼的P-AL曲線呈鋸齒形（圖2.8 ）。與最高載荷P su對應的應力稱為上屈服點，它受變形速度和

4、試樣形狀的影響，一般不作為強度指標。同樣，載荷首次 下降的最低點（初始瞬時效應）也不作為強度指標。一般將初始瞬時效應以后的最低載荷Psi,除以試樣的初始橫截面面積A 。，作為屈服極限Z s,即PsiZ s=（2.3）Ao若試驗機由示力度盤和指針指示載荷，則在進入屈服階段指針停止前進，并開始倒退，這時應注意指針的波動情況， 針所指的最低載荷 Psi。PbAo(2.4)屈服階段過后，進入強化階段，試樣又恢復了抵抗繼 的能力（圖2.8） o載荷到達最大值 Pb時，試樣某一局部 明顯縮小，出現(xiàn)“縮頸”現(xiàn)象。這時示力度盤的從動針停 不動，主動針則迅速倒退，表明載荷迅速下降，試樣即將被拉斷。 拉強度Z b

5、,即2）伸長率S及截面收縮率“的測定試樣的標距原長為L 。，拉斷后將兩段試樣緊密地對接在一起,量出拉斷后的標距長為L 1，斷后伸長率應為S = Ll_L。X10 0%Lo(2.5)如一一45 6 了 衛(wèi)(C)加圖2.9斷口移中法測L1斷口附近塑性變形最大，所以L1的量取與斷口的部位有關。如斷口發(fā)生于L °的兩端或在L °之外，則實0。驗無效，應重做。若斷口距L0的一端的距離小于或等于Lo （圖2.9）,則按下述斷移中法測定L °。在拉2.9b）,取其中一半得C點， 2.9c）,取剩余格數(shù)減1后的一 b1 和 b2,則L 1 = a+ b1+ b2。 應在兩個相互垂

6、直的方向上量3a,BC長為b，則L 1 = a+ 2b。當長段剩余格數(shù)為奇數(shù)時（圖 i的長度分別為a、 i,由于斷口不是規(guī)則的圓形， 然后按下式計算斷面收縮率：斷后的長段上，由斷口處取約等于短段的格數(shù)得B點，若剩余格數(shù)為偶數(shù)（圖 設AB長為半得C點，加1后的一半得C 1點，設AB、BC和BC 試樣拉斷后，設縮頸處的最小橫截面面積為A 取最小截面的直徑，以其平均值計算A1,書=%Ao100%(2.6)沿兩個相bb。團丸10鑄鐵feP-AL曲線2、鑄鐵拉伸實驗鑄鐵屬于脆性材料，拉伸過程中，沒有屈服和“頸縮”現(xiàn)象，它的P- L曲線近似一條斜直線（如圖2.10）,本實驗我們只測鑄鐵的抗拉強度極限，所以

7、實驗結(jié)束后，主動針退回零位，從動針所指示的載荷即是P 入式（2.4）計算得出Z四、實驗步驟1、測量試樣直徑 在標距L 0的兩端及中部三個位置上,再以三個橫互垂直的方向，測量試樣直徑，以其平均值計算各橫截面面積, 截面面積中的最小值為A2、試驗機準備 根據(jù)試樣尺寸和材料，估計最大載荷，選擇相適應的示力度盤和擺錘重量，需要自動繪圖時，事先應將滾筒上的紙和筆裝妥。先關閉送油閥和回油閥，再開動油泵電機，待油泵工作正常 后，開啟送油閥將活動平臺上升約1cm,以消除其自重。然后關閉送油閥，調(diào)零。3、安裝試樣 安裝拉伸試樣時，對A型試驗機，可開動下夾頭升降電機以調(diào)整下夾頭的位置，但不能用下夾頭升降電機給試樣

8、加載；對E型試驗機，用橫梁升降按鈕調(diào)整拉壓空間。4、加載 緩慢開啟送油閥，給試件平穩(wěn)加載。應避免油閥開啟過大，進油太快。試驗進行中，注意不要觸動擺桿和擺錘。5、 試驗完畢，關閉送油閥，停止油泵工作。破壞性試驗先取下試樣，再緩慢打開回油閥將油液放回油箱。非破壞性試驗，自然應先開回油閥卸載，才能取下試樣。五、實驗數(shù)據(jù)處理按有關公式，將實驗數(shù)據(jù)計算出來，其數(shù)值遵守表2.1的修約規(guī)定。有效數(shù)以后的數(shù)字進位規(guī)則見附錄n。六、數(shù)據(jù)分析對你所得出的數(shù)據(jù)，作出合理的分析。表2.1性能指標數(shù)值的修約規(guī)定性能范圍修約到Z pZ S、Z p0.2Z b< 200Mpa以下1MPa>200Mpa1000M

9、Pa5MPa> 1000 MPa10MPa0.5%0.5%六、問題討論試比較低碳鋼和鑄鐵拉伸時的力學性能有什么不同。實驗二低碳鋼、鑄鐵壓縮演示實驗一、實驗目的:1、進一步了解萬能材料試驗機的結(jié)構(gòu)及工作原理，熟悉其操作規(guī)程及正確使用方法。2、通過演示，觀察低碳鋼和鑄鐵在壓縮時的變形規(guī)律和破壞現(xiàn)象，并進行比較。3、測定低碳鋼壓縮時的屈服極限 Z s；鑄鐵壓縮時的強度極限 Z實驗設備及試樣1、萬能材料試驗機2、游標卡尺3、鋼直尺4、壓縮試樣:壓縮試樣通常為圓柱形，也分短、長兩種（圖 示）。試樣受壓時，兩端面與試驗機墊板間的摩擦力約 束試樣的橫向變形，影響試樣的強度。隨著比值 的增大，上述摩擦力

10、對試樣中部的影響減弱。但比值 ho/do也不能過大，否則將引起失穩(wěn)。測定材料抗壓強度 的短試樣（圖 2.11a示），通常規(guī)定iw ho/doW 3。至于 圖2.11ho/do壓縮試樣圖 2.11 0POO2r-V金8圖2.12低碳鋼壓縮P- L曲線(b)退，此時記錄下屈服載荷P s,則有:2.11b 所示長試樣，多用于測定鋼、銅等材料的彈性常數(shù)E、 例極限和屈服極限等。三、實驗原理及方法及比3、鑄鐵的壓縮實驗：鑄鐵的壓縮實驗與拉伸實驗的試驗曲線形狀很相似（如圖2.10）。鑄鐵壓縮時，破壞斷口會沿 45°55°左右斜截面斷裂，此時，主 動針會回到零點，從動針停在原位置不動，記

11、錄下載 荷P b,代入式（2.4）計算得出鑄鐵的抗壓強度極限Zb。4、低碳鋼的壓縮實驗：低碳鋼壓縮時，其P-L曲線如圖2.12，到達屈服時，主動針會停頓甚至倒此即低碳鋼壓縮時的屈服極限。繼續(xù)施加載荷，試樣會越壓越扁，但始終測不到四、實驗步驟1、測量試樣直徑 在試樣中部位置上，沿兩個相互垂直的方向，測量試樣直徑，以其平均值計算 其橫截面面積A 0。2、試驗機準備 根據(jù)試樣尺寸和材料，估計最大載荷，選擇相適應的示力度盤和擺錘重量，需要 自動繪圖時，事先應將滾筒上的紙和筆裝妥。先關閉送油閥和回油閥，再開動油泵電機，待油泵工作正常 后，開啟送油閥將活動平臺上升約1cm,以消除其自重。然后關閉送油閥，調(diào)

12、零。3、安裝試樣 直接將壓縮試樣放于工作臺上，上升工作臺，使試樣與上、下墊板幾乎接觸為止。4、加載 緩慢開啟送油閥，給試件平穩(wěn)加載。應避免油閥開啟過大，進油太快。試驗進行中，注意 不要觸動擺桿和擺錘。5、試驗完畢，關閉送油閥，停止油泵工作。 應先開回油閥回油、卸載，才能取下試樣。五、實驗數(shù)據(jù)處理及分析 參照拉伸實驗六、問題討論1、鑄鐵壓縮時沿 450550 斜面斷裂，表明導致破壞的原因是什么？2、低碳鋼壓縮時能否得到強度極限 Z b?實驗三 低碳鋼彈性模量 E 的測定、實驗目的1、進一步熟練掌握萬能材料試驗機的操作規(guī)程及使用方法。2、驗證胡克定律，測定低碳鋼的彈性模量E。3、熟悉球鉸式引伸儀的

13、使用方法。、設備及試樣1、萬能材料試驗機2、球鉸式引伸儀3、游標卡尺4、低碳鋼拉伸試樣（10倍試樣）三、實驗原理及方法彈性模量是應力低于比例極限時應力與應變的 比值，即PLoE =-名 AoL（2.7）可見，在比例極限內(nèi)，對試樣施加拉伸載荷P,并 測出標距L o的相應伸長AL,即可求得彈性模量 E。在彈性變形階段內(nèi)試樣的變形很小，測量變形 需用放大倍數(shù)為 2000倍（分度值為1/2000mm ）的 球鉸式引伸儀。0 ALn圖 2.13為檢查載荷與變形的關系是否符合胡克定律， 減少測量誤差，試驗一般采用等增量法加載，即把 載荷分成若干相等的加載等級（圖2.13）,然后逐級石加載。為保證應力不超出

14、比例極限，加載前先估算"出試樣的屈服載荷，以屈服載荷的7 0%80%作為測定彈性模量的最高載荷Pn。此外，為使試驗機消除引伸儀和試驗機機構(gòu)的間隙，以及開始P 0,可取為P n的10%。從P 0到P n夾緊試樣, 階段引伸儀刀刃在試樣上的可能滑動，對試樣應施加一個初載荷 將載荷分成n級，且不小于5,于是 P= Pn - “（n>5）n例如，若低碳鋼的屈服極限 Z s=235MPa，試樣直徑do=10mm,則Pn= 1 n do2X Z sX 80%=14800N （取為 15KN ）4P0=PnX 10%=1.5KN實驗時，從P。到Pn逐級加載，載荷的每級增量為P。對應著每個載荷

15、Pi （1=1,2,3, , n）,記錄下相應的伸長 Li, Li+1與厶Li的差值即為變形增量 S （ L）i,它是 P引起的伸長增量。在逐級加載中，若得到的 各級S （ L）i基本相等，就表明 L與P成線性關系，符合胡克定律.完成一次加載過程，將得到Pi和 Li 的一組數(shù)據(jù)，按線性擬合法求得 2 2(2.8)(HR)2 -冒 2o_ iPiL Li - nR . Li Ao上式的推導詳見附錄I ,這里不再復述。除用線性擬合法確定E外,還可用下述彈性模量平均法對應于每一個S （ L）i,由公式可以求得相應的E為EiR L0 , i =1,2, ,n （2.9）Ao心（乩辦n個E的算術平均值1

16、 E= Ei（2.10）n即為材料的彈性模量。四、實驗步驟1、 測量試樣尺寸在標距為Lo的兩端及中部三個位置上，沿兩個相互垂直的方向，測量試樣直徑，以其平均值計算每個橫截面面積，取三者中的最小值計算公式中的Ao。2、 試驗機準備根據(jù)估計的最大載荷，選擇合適的示力度盤和相應的擺錘，并按試驗機的操作規(guī)程 進行操作。3、安裝試樣及引伸儀。4、 進行預拉為檢查機器和儀表是否處于正常狀態(tài)，先把載荷預加到測定E的最高載荷Pn,然后卸載到0Po之間。5、 加載加載按等增量法進行，應保持加載的均勻、緩慢，并隨時檢查是否符合胡克定律。載荷 增加到Pn后卸載。測定E的試驗應重復三次。6、實驗完畢，卸載取下引伸儀。

17、五、實驗數(shù)據(jù)處理1、 用直線擬合法測定 E在測定彈性模量所得的幾組數(shù)據(jù)中，選取線性相關性較好的一組數(shù)據(jù)R、 Li，擬合為直線。按附錄的公式（I .6 ）和（I .7 ）計算相關系數(shù)丫，并按公式（2.8 ）計算彈性模量E。2、 用彈性模量平均法測定E利用上述數(shù)據(jù)組，按公式（2. 9 ）求出E,然后由公式（2.10 ）計算E。3、彈性模量一般取三位有效數(shù)。六、思考題1、測定E時，為何要加初載荷 Po?并限制最高載荷 Pn?2、使用增量法加載的目的是什么？實驗四扭轉(zhuǎn)實驗工程實際中，有很多構(gòu)件，如各種機器的軸類零件、彈簧、鉆桿等都承受扭轉(zhuǎn)變形。材料在扭轉(zhuǎn)變形 下的力學性能，如切變模量 G、剪切屈服極限

18、n s和剪切強度極限n b等，都是進行扭轉(zhuǎn)強度和剛度計算的 重要依據(jù)。此外，由扭轉(zhuǎn)變形得到的純切應力狀態(tài)，是拉伸以外的又一重要應力狀態(tài)，對研究材料的強度 有著重要意義。一、實驗目的1、 了解扭轉(zhuǎn)試驗機的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握其 正確使用方法。2、測定低碳鋼的剪切屈服極限 n s,低碳鋼和 鑄鐵的剪切強度極限 n b圖2.18 扭轉(zhuǎn)試樣3、比較低碳鋼和鑄鐵受扭時的變形規(guī)律及其破壞 特征。、設備及試樣1、扭轉(zhuǎn)試驗機2、游標卡尺3、試樣2.18）。L為平行長度。在低碳鋼試樣表面上畫上兩條縱向線和兩圈扭轉(zhuǎn)試樣一般為圓截面試樣（圖 圓周線，以便觀察扭轉(zhuǎn)變形。三、實驗原理及方法1、低碳測定鋼剪切屈服極限 n

19、 s和剪切強度極限n b在比例極限內(nèi)，T與0成線性關系。橫截面上切應力沿半徑線性分布如圖2.19a所示。隨著T的增大，橫截面邊緣處的切應力首先到達剪切屈服極限n s,而且塑性區(qū)逐漸向圓心擴展，形成環(huán)形塑性區(qū)（圖 2.19b）。但中心部分仍然是彈性的，所以T仍可增加，T和u的關系成為曲線。 直到整個截面幾乎都是塑性區(qū)（圖2.19 c ），在T- u上出現(xiàn)屈服平臺（圖2 .2 0 ），示力度盤的指針基本不動或輕微擺動，相應的扭矩為Ts。如認為這時整個圓截面皆為塑性區(qū)，則Ts與n s的關系為式中Wt二d3164Ts J* 飛為抗扭截面系數(shù)。3T4Wt(2.11)過屈服階段后，材料的強化使扭矩又有緩慢

20、上升（如圖2.20 ），但變形非常顯著，試樣的縱向畫線變成螺旋線。直到扭矩到達極限值Tb,試樣被扭斷。與 Tb相應的剪切強度極限 t b仍約定由公式（2.11 ）計算，即即4W；(p圖2.20低碳鋼扭轉(zhuǎn)T©曲線2、鑄鐵剪切強度極限 t b的測定 2.21所示。如把它作為直線，鑄鐵試樣受扭時，變形很小即突然斷裂。其T- 0圖接近直線如圖T b可按線彈性公式計算，即圖2.21鑄鐵扭轉(zhuǎn)T©曲線四、問題討論比較低碳鋼和鑄鐵兩種試樣受扭時的破壞斷口，并分析其導致破壞的原因。實驗五彎曲正應力實驗、實驗目的:1、測定梁承受純彎曲時的正應力分布，并與理論計算結(jié)果進行比較，以驗證彎曲正應力公

21、式。2、初步掌握電測方法和多點應變測量技術。二、實驗設備：1、組合式材料力學多功能實驗臺2、XL2118系列力&應變綜合參數(shù)測試儀3、游標卡尺、鋼板尺三、原理及方法：在載荷P作用下的矩形截面鋼梁如圖（3.22a）所示。受力及貼片位置圖圖 3.22a1 _在梁的中部為純彎曲， 彎矩為M =Pa。在純彎曲部分2的側(cè)面上，沿梁的橫截面高度，每隔h/4貼上平行于軸線的應變片（共5片）。溫補償片要放置在鋼梁附近。對每一待測應變片聯(lián)同溫度補償片按半橋接線,如圖（3.22b）所示。測出載荷作用下各待測點的應變£，由胡克定律四、實驗步驟及注意事項1、按照§ 3.4介紹的電阻應變儀使

22、用方法,根據(jù)應變片靈敏系數(shù)k,設定儀器靈敏系數(shù)k儀，使k儀=k。若無法使之相等，則按前面講的方法操作。B3.225測星拼2、按半橋接法接線，公共補償。預調(diào)平衡后，由Po至Pmax按增量 P逐級加載。測出每一 Pi對應的意應變是否按比例增長。每一測點加載到Pmax然后卸載，重復5個測點全部至三次。重復加載中出現(xiàn)偏差的大小，表明測量的可靠程度。測完一點再換另一點，直至 測完為止。3、加載要均勻緩慢；測量中不允許挪動導線；小心操作，不要因超載壓壞鋼梁五、數(shù)據(jù)處理：1、對每一測點，求出應變增量的平均值，根據(jù)胡克定律得實測應力為二測二 El -i2、由彎曲正應力公式求出各測點應力的理論值為MyI1式中，

23、I= bh3123、對每一測點求出Z測對Z理的相對誤差理-c測一 - 100%石理在梁的中性層內(nèi)，因Z理=0，故只需計算絕對誤差。表3- 5（實驗有關參數(shù)）應變片至中性層距離（mm梁的尺寸和有關參數(shù)Y20寬度b = 20mmY210高度h = 40mmY30跨度L = 600 mmY410載何離支座距離a = 125 mmY520彈性模量E = 210 GPa泊松比卩=0.26六、問題討論:1、對本實驗而言，彎曲正應力的大小是否受材料彈性模量E的影響?實驗六彎扭組合變形的主應力的測定一、實驗目的：1、測定圓管在扭彎組合變形下一點處的主應力大小及方向。2、自行設計加載方案。3、進一步掌握電測方法

24、，獨立完成全橋或半橋的接線。二、實驗設備：1、組合式材料力學多功能實驗臺2、XL2118系列力&應變綜合參數(shù)測試儀3、游標卡尺、鋼板尺三、實驗原理：.Jp nn n imzn nn n(a)(b)圖3.23 小型圓管扭彎組合裝置彎扭組合下（如圖3.23a），圓管的m點處于平面應力狀態(tài)（圖 3.23 b）。若在xy平面內(nèi)，沿x、y方向 的線應變?yōu)?；x、，切應變?yōu)?xy，根據(jù)應變分析（劉鴻文主編，材料力學，第三版，§ 8.7，高教出版社，1992。）沿 與x軸成a角的方向n （從x到n反時針的a為正）線應變?yōu)楸M一盡1*cos21 皿(3.9):隨a的變化而改變，在兩個互相垂直的

25、主方向上，：到達極值，稱為主應變。主應變由下式計算；x；y2兩個互相垂直的主方向a 0由下式確定tan2： 0 二xy(3.11)(3.10)對線彈性各向同性材料，主應變£ 1、£ 2和主應力Z 1、Z 2方向一致，并與下列廣義胡克定律相聯(lián)系，(3.12)二 2E2（J;i）1 - 12本實驗裝置采用的是 45°直角應變花，在mm， 點各貼一組應變花（如圖3.24所示）,選定x軸如圖 所示，則a、b、c三枚應變片的a角分別為一45°、0°、 450,代入式（3.9）得出沿這三個方向的線應變分別圖3.24應變花粘帖方向從以上三式中解出22：；xz

26、 + zYxyxy_ 2245°0°45°；yxy£ x= £ 0° , £ y= £ 45° + £ 45° £ 0° , 丫 xy= £ - 45° £ 45 °（ a）由于£ 0°、£ 45°和£ -45°可以直接測定，所以 £ x、£ y和丫 xy可由測量的結(jié)果求出。將它們代入公式（3.10）得00)2(；45。(3.13)tan2： 0把

27、 £ 1和£ 2代入胡克定律（3.12）,便可確定m點的主應力。將式（a）代入式（3.11）,得(3.14)由上式解出相差n /2的兩個a 0,確定兩個相互垂直的主方向。 利用應變圓可知，若£ x的代數(shù)值大于£ y, 則由x軸量起，絕對值較小的 a 0確定主應變£ （對應于（T 0的方向。反之，若 £ x< £ y則由x軸量 起，絕對值較小 a 0確定主應變£ 2 （對應于（T 2）的方向。四、實驗步驟及注意事項：1、設計好本實驗所需的各類數(shù)據(jù)表格。2、 測量試件尺寸、加力臂的長度和測點距力臂的距離，確定試件

28、有關參數(shù)。見表3 63、將薄壁圓筒上的應變片按不同測試要求接到儀器上，組成不同的測量電橋。調(diào)整好儀器，檢查整個測試系統(tǒng)是否處于正常工作狀態(tài)。4、 擬訂加載方案。先選取適當?shù)某踺d荷P0 （一般取P0 =10 % Pmax左右），估算fax,分46級加載。5、根據(jù)加載方案，調(diào)整好實驗加載裝置。6、 加載。均勻緩慢加載至初載荷 R,記下各點應變的初始讀數(shù)；然后分級等增量加載，每增加一級載荷，依次記錄各點電阻應變片的應變值，直到最終載荷。實驗至少重復兩次。7 、作完實驗后，卸掉載荷，關閉電源，整理好所用儀器設備，清理實驗現(xiàn)場，將所用儀器設備復原, 實驗資料交指導教師檢查簽字。&實驗裝置中，圓筒

29、的管壁很薄，為避免損壞裝置，注意切勿超載，不能用力扳動圓筒的自由端和 力臂。表3-6 （試件相關數(shù)據(jù)）圓筒的尺寸和有關參數(shù)計算長度L =240mm彈性模量 E = 210 GPa外徑D =40mm泊松比卩=0.26內(nèi)徑d =35.8mm扇臂長度a =250mm五、數(shù)據(jù)處理：1、主應力及方向（1）m點實測值主應力及方向計算 ；計算主應變、主應力、主方向時，代入的是應變增量的平均值，三次測量中，重復性不好，或線性不 好的一組數(shù)據(jù)應作為可疑數(shù)據(jù)，舍去或重做。（2）m點理論值主應力及方向計算 ；2、實測值與理論值比較（要求以表格形式）。六、預習及思考題1、預習本節(jié)、電測理論知識和材料力學中有關應力狀態(tài)

30、分析和應變狀態(tài)分析的內(nèi)容。2、寫預習報告時，要求將實測與理論主應力大小及方向的計算公式都推導出來。3、 將實測值與理論值進行比較，如各點皆吻合較好（例如誤差均小于5%）,即可。若誤差較大，應 分析產(chǎn)生誤差的原因。實驗七 膠結(jié)復合梁彎曲正應力電測實驗、實驗目的1、測定由兩種材料膠結(jié)而成的復合梁的正應力分布規(guī)律;2、由實驗結(jié)果探索梁的彎曲正應力計算公式；3、熟練掌握全橋、半橋的接線方法。二、實驗儀器設備與工具1、組合式材料力學多功能實驗臺2、XL2118C系列力&應變綜合參數(shù)測試儀3、游標卡尺、鋼板尺4、鋼鋁膠結(jié)復合梁在如圖3.25 (a)所示的疊梁為鋼鋁復合梁，采用膠粘接形式，其相關參數(shù)

31、及尺寸見表3 7。在中間截面上，沿橫截面高度布置了8枚平行于梁軸線的應變片，應變片的間距如圖3.25(b)所示，應變片的編號由上到下依次為1 8。圖3.25復合梁示意圖(b)三、實驗步驟要求1、獨立制訂實驗方案，設計好本實驗所需的各類數(shù)據(jù)表格；2、 測量矩形截面梁的寬度 b和高度h、載荷作用點到梁支點距離 a及各應變片到中性層的距離 y 見表3 73、在尚未獲得理論計算公式之前，還難以估算保證梁在彈性階段工作的最大載荷。所以加載必須慎重，不允許產(chǎn)生塑性變形。4、所得數(shù)據(jù)應該是準確的和可靠的，應采取什么辦法來檢驗？四、實驗報告及要求：1、實驗報告應包括：目的、裝置、實驗方案和表格化的實驗數(shù)據(jù)。2

32、、作實測應變、應力的分布圖，討論其特征，并得出實測中性軸位置。3、根據(jù)應變、應力分布規(guī)律，構(gòu)想兩種梁的力學模型，導出正應力計算公式。5%),則公式成立。若4、把按公式計算的結(jié)果與實測值比較，如各點皆吻合較好(例如誤差均小于 誤差較大，應討論其原因或?qū)竭M行修正。附I膠結(jié)復合梁電測實驗理論計算公式cEiLh/2I > I iir£f3Lh/2b=20; h=44; a=125; Ei=210GPa； E2=70 GPa根據(jù)變形幾何關系、物理關系、靜力學平衡關系，建立平衡方程，聯(lián)立方程解得:中性層離上邊緣的距離兩種梁上的正應力分布:h(Ei 3E2)4(Ei E2)Ei：二 iiEiliE2l 2其中:iM二廠P " ； Yi各測點離公共中性層的距離；A面積lii2b (2)3A Yi2I2J 切32A2 * Y 22Yi 指Ei的中性層對公共中性層 的距離Y2指E2的中性層對公共中性層的距離預習及實驗報告要求飛預習報告內(nèi)容（預習報告上課時交，原始數(shù)據(jù)記錄附在 實驗報告后。）實驗名稱： 實驗目的：實驗設備：實驗原理：實驗步驟：1、實驗報告內(nèi)容實驗名稱： 實驗目的：實驗設備：要求注明所用設備的具體名稱、型號、實驗所選量O原始數(shù)據(jù)記錄：見附表表格數(shù)據(jù)處理：將原始數(shù)據(jù)帶入公式，得出計算結(jié)果。注意單位及 有效數(shù)字的保留。問題討論：實驗時指導老師布置