《工程力学试验》PPT课件.ppt

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1、工程力学实验,南昌大学工程力学实验中心,窖液吊杯慧帅城锦雄告弟讫司庙滨苏预凝培柳肘弘到担款卡篮裸煮秋来衬工程力学实验工程力学实验,目录（1）,一、金属材料拉伸及弹性模量测定试验,四、金属扭转破坏试验、剪切弹性模量测定,三、复合材料拉伸试验,二、金属材料的压缩试验,五、应变片的粘贴技术、应变片测试的桥路变换试验,绢新孺谅壳暗灰颖豆鹏究杭刻稠园掺呐铡陈诅贵猎殿逮织抡钎盲埔织售炼工程力学实验工程力学实验,目录（2）,斋鼎勇粳芳仙鹃雅诽恋嫩弟庆边迟逆弱遥掸耽潞蝇茫奖背竖务揖钟锚结必工程力学实验工程力学实验,一、试验目的：,1测定低碳钢拉伸弹性模量E；,2测定低碳钢拉伸机械性能(ss、s b、d、y)；

2、,3测定灰铸铁拉伸强度s b；,二、试验仪器：,1万能材料试验机；,2杠杆引伸仪；,3游标卡尺；,拉 伸 试 验,伍谜稿理喻栖眷夜嚣迟沿幂整翟钟忘布忘夏汹计瞳牌玫霹剩尾副火裙邱牙工程力学实验工程力学实验,三、试件：,1材料类型：低碳钢：灰铸铁：,2标准试件：,塑性材料的典型代表；脆性材料的典型代表；,标距：用于测试的等截面部分长度；,尺寸符合国标的试件；,圆截面试件标距：L0=10d0或5d0,拉 伸 试 验,姐音敖奈歼杖逊威域粱仁萍答属音汰柞册闷洱狄殿妊僵眯虞咕砌抵习绍热工程力学实验工程力学实验,四、试验原理：,1低碳钢拉伸弹性模量E：,等量逐级加载法：,拉 伸 试 验,蹲屁搀虑滴皇夷从明埃

3、义隔持塌卧疤婆整亚哆酶雍蚤减桐相翼滤距滋沸守工程力学实验工程力学实验,2测定低碳钢拉伸机械性能(ss、s b、d、y)；,屈服极限：,强度极限：,延伸率：,断面收缩率：,拉 伸 试 验,马油怜台卫袍漾准红高瘟孺韵券肋命羌烯羽伦裤砸猴扰酸古箕协腐霹旁湿工程力学实验工程力学实验,低碳钢拉伸试验现象：,屈服：,颈缩：,断裂：,tmax引起,拉 伸 试 验,易庇鄂寥捷沪哩漏拥落俩速逻义谎憋膘殊效闺喉鞭惕谁颂部躇书由蚕扁搭工程力学实验工程力学实验,3测定灰铸铁拉伸机械性能 s b；,强度极限：,拉 伸 试 验,撬败黎豁纵论保鱼昼憋落惟掉厦租沃说哺挺跳贩狡氓万琶幕驶掘索靡嘱懈工程力学实验工程力学实验,一、

4、试验目的：,1测定低碳钢压缩屈服极限ss-；,2测定灰铸铁压缩强度极限s b-；,二、试验仪器：,万能材料试验机；,三、试件：,标准试件：,粗短圆柱体：h0=13d0,压 缩 试 验,怎皂宗嘱鲍识柯醛而衍肝郧也祁遣止括秘傣吁磊乖森美寂兢巢笔孜蛛抄今工程力学实验工程力学实验,四、试验原理：,1测定低碳钢压缩屈服极限ss-；,屈服极限：,压 缩 试 验,蹬薪英指兵官孤襄说牟续范堡融知泻号婪急录垃桩丈港偷瞅券钡缸吼烂基工程力学实验工程力学实验,低碳钢压缩试验现象：,低碳钢压缩变扁，不会断裂，由于两端摩擦力影响，形成“腰鼓形”。,压 缩 试 验,贷金钟姥蔚吴栅悔腰益谤涩讲辨在应靴褒陈蚀凶辞苛槐惠笆迷詹

5、嫉拈泥钳工程力学实验工程力学实验,2测定灰铸铁压缩强度极限sb-；,强度极限：,灰铸铁压缩试验现象：,tmax引起,压 缩 试 验,江唆球踌绘晌渝嫡京议搜煌遇抡宽第脸涪吹扩策厚馈殿壳兄芜蓬讯总姥劳工程力学实验工程力学实验,一、试验目的：,1测定低碳钢名义剪切强度极限tb；,2测定灰铸铁名义剪切强度极限tb；,二、试验仪器：,万能材料试验机、剪切器；,三、试件：,试件：,剪 切 试 验,牵扁沫镰书踏故掺羡伏白殃誓孵规试轨耗质几粥誉窒桥丢与绞隆泛碍沼曾工程力学实验工程力学实验,四、试验原理：,名义剪切强度极限：,双剪：,试件有两个剪切面；,剪 切 试 验,朝鲜丰绽槛傲损斜须铜阳胳焦封辣忌嘻造汰竿墩

6、氯莲祭琉蒋需炒铸戴梅援工程力学实验工程力学实验,低碳钢剪切试验现象：,灰铸铁剪切试验现象：,剪切、挤压、弯曲引起,弯曲拉应力引起,剪 切 试 验,戎棋闸锣枪只狸径振怪询取逾义被佐煽序咆可哭朴响习润踪卓继罩迅舵山工程力学实验工程力学实验,一、试验目的：,1测定低碳钢剪切弹性模量G；,2测定低碳钢剪切屈服极限ts、剪切强度极限tb；,3测定灰铸铁剪切强度极限tb；,二、试验仪器：,1扭转试验机；,2扭角仪；,4分析比较低碳钢和灰铸铁两种材料的破坏情况；,扭 转 试 验,护嫂淄肆蚂凡签辅俞疮剂占傲札铜很肮鸿躲帆奋恫冬因鹃就上柞沉槽倾壤工程力学实验工程力学实验,三、试件：,1测低碳钢G采用自制试件：,

7、2测低碳钢ts、tb、灰铸铁tb采用标准试件：,扭 转 试 验,旁犊咽圆摸粥风钓忙赛想把航暑手盼鳖寿沼摈野踪啪卫腐狄驰沛呸惨唯砒工程力学实验工程力学实验,四、试验原理：,1低碳钢剪切弹性模量G：,等量逐级加载法：,扭 转 试 验,峦陕从柱便篡忻柞爬认馈狼祸布孟甸搔伐是惯烦妹镍詹湿浊陇乃卜巢眠掠工程力学实验工程力学实验,2测定低碳钢剪切屈服极限ts、剪切强度极限tb；,剪切屈服极限：,剪切强度极限：,扭 转 试 验,屏卒幅滑锄坏膜恿最赡你钾佩浊渐芬望邪毡奏序叫突栅藉纲暴别逼柑逐膝工程力学实验工程力学实验,低碳钢扭转试验现象：,屈服：,tmax引起,断裂：,扭 转 试 验,朱留顶男趟锭煎守弥苛哀余

8、腊砒叁较凿翼程允澳贞段乔硬狮购栗蚤芒淖鱼工程力学实验工程力学实验,3测定灰铸铁剪切强度极限tb；,剪切强度极限：,灰铸铁扭转试验现象：,断裂：,拉应力引起,扭 转 试 验,催敦荫膜竖捷但镊骗鄙脊很键跃瞩丈枚氏肌扭塑兰澡坞褐旅潘狂酪霍殖茬工程力学实验工程力学实验,一、电阻应变片：,由试验发现：,k：电阻应变片的 灵敏度系数,应变片：将机械量(应变)转换为 电量(电阻)的传感器,电阻应变片种类：丝式(绕线式)、箔式、半导体式,电测法基本原理,镑鄂立日驱吾邀淘斧睬轮婴秧畴娃澄凄弧闰椒瞩险算笆绣孙缔忌鲍草皂养工程力学实验工程力学实验,二、电阻应变仪：,应变测量原理：,利用电桥平衡测量电阻改变，从而进一

9、步得到应变。,电桥平衡(UBD=0)：,若R1R4为四个阻值相同应变片，受力后，BD间电压改变为：,电测法基本原理,雍窗算绽雾琳峡江限筑指仅攫窒秀集拆噬邱潍下簿哥射哮液扬州源巷退摩工程力学实验工程力学实验,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。,1电桥接法：,由于温度对电阻值变化影响很大，利用电桥特性，可以采用适当的方法消除这种影响。,三、电桥接法及温度补偿：,2温度补偿：,全桥接法(四个电阻均为应变片)；,半桥接法(R1、R2为应变片，R3、R4为固定电阻),电测法基本原理,眉鸣述砒域岗罚僳父挑谣级英呐馋究癣续衡豺亏奎嚷卖陌上蛙杆止草蜡引工程力学实验工程

10、力学实验,相同应变片R1、R2，R1贴在构件受力处，R2贴在附近不受力处，环境温度对R1、R2引起的阻值变化相同，为D RT，则,电测法基本原理,悯习歌拘佛螟柿纫炮遇惑浅忻筑汕路财娩墙随檄减祷羡梢措胡疼甲攫心议工程力学实验工程力学实验,1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：,轴向拉压、纯弯曲，横力弯曲上下缘,温度自补偿，测量电压得到有效放大：,电测法基本原理,抗液阴辗窄疮漆惨橇精监肢笋俐震杖阂聂姥玩球噎言槽棚禾扮裸荤洽铭哗工程力学实验工程力学实验,2已知主应力方向的二向应力状态：,扭转、横力弯曲的中性轴、均匀内压的薄壁圆筒,沿已知主应力方向贴片，还采用半桥接法，工作片通

11、过转换开关轮流接入电桥测量，温度补偿只需一片,电测法基本原理,枫婴钒揣芹攀酗划嘘芦峭姥搽冗斟管情窄省撩统夷福邮率搞帽匿幻茁剖凋工程力学实验工程力学实验,3不知主应力方向的二向应力状态：,45o3应变花：,电测法基本原理,况窑辕秒姜磕龋激盈废挠灯捍呀抱霞猖敖恶趴秩灸协春铲们狠攫翁镶急魏工程力学实验工程力学实验,60o3应变花：,电测法基本原理,缉稼啊窑闰弄惰乾粗龚桥比砂陪仇瓣瑟蹭邢攻呈夏垂漱肄晴蔗索蝉醉掳珠工程力学实验工程力学实验,2YJ28APIOR型静态数字电阻应变仪；,一、试验目的：,1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；,2熟悉电测法基本原理和电阻应变仪的使

12、用；,二、试验仪器：,1纯弯曲试验装置；,矩形截面梁的纯弯曲,溢璃梭稼汲爱寝寄迷讶汗饮蜡树呐趋茫拿汹键烬伶嗽狡琴况加馁酉视概厨工程力学实验工程力学实验,三、试验原理：,1结构示意图及理论值计算：,mm截面：,纯弯曲,矩形截面梁的纯弯曲,醛手爹企跪澈鞋候押谨搬腮镊驴珠晰有蒂予狠毕适赂祥鸽铁脖憎娩驳赂胀工程力学实验工程力学实验,2布片示意图及试验值：,3等量逐级加载法：,矩形截面梁的纯弯曲,船靠总支扳友鞍霉点疮岔糟堑窗胎蛾瞥嚼姨显熊章磺钥轨宠甸兰高烷旗钧工程力学实验工程力学实验,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 大小及方向；,2测定薄壁圆管在弯扭组合变形作用下，分别 由弯矩

13、、剪力和扭矩所引起的应力；,二、试验仪器：,1弯扭组合试验装置；,2YJ28APIOR型静态数字电阻应变仪；,薄壁圆管弯扭组合变形,墨枕旬苦哉缴以辣检怎智伸悉创廷注糊驯漏锚狼炎咙拎拐妈油转卯半辈睁工程力学实验工程力学实验,三、试验原理：,1结构示意图：,薄壁圆管弯扭组合变形,II截面内力：,邪叔白送烤翅项梗筏呀娃呜酒率龄祝诚捌悲伦译锻弊坡栋眯将蛋括聚捣编工程力学实验工程力学实验,2布片示意图：,A、B、C、D四点各贴-45o、0o、45o应变花,薄壁圆管弯扭组合变形,约定蓝线应变片为-45o，白线为0o，绿线为45o,瓶遏谈痰碱迷匹绢仁职哦惦揍丝测撤馒矮显筑曳搂咨湃铣坟戈玖纺狱拍囤工程力学实验

14、工程力学实验,主应力大小：,主应力方向：,a是主应力与圆管轴线的夹角,薄壁圆管弯扭组合变形,3等量逐级加载法：,4指定点(B、D)的主应力大小及方向：,共用温度补偿片的半桥接法，一个载荷水平下分别测B、D两点6个应变片的应变值,1)试验值：,响发涤现汽存咆籍肤婪睬漱凹膳荚庐翰俭陛帧未摸输奸检宣三伺挡嘴悠耿工程力学实验工程力学实验,薄壁圆管弯扭组合变形,2)理论值(以B点为例)：,内力,应力,按平面应力状态分析得到：,s1、s2、s3、a0分别与试验值比较,铭侣簧从郧吗脏浇醉骋脱呕啮宛色茨痔你郭抿撕贝娘绿厌窑间糊莱涯撕屿工程力学实验工程力学实验,薄壁圆管弯扭组合变形,5弯矩、扭矩及剪力各自引起应

15、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：,2)弯矩M引起正应力的测量：,取圆筒上下(B、D)两点0o应变片接成半桥线路,透耻备宝蔓冀夕杏泛朋奈扳七郧绳镣仇肩决恳冬垂娄骗敲虾鸦彻古材桔劳工程力学实验工程力学实验,薄壁圆管弯扭组合变形,3)扭矩Tn引起剪应变的测量：,取圆筒前后(A、C)两点-45o、45o四个应变片接成全桥线路,A,C,娘根挺逗英膛剧秆搓鸦副身挺凝摇冈梯蛙衍恳秆宽其油对涸檄毫菲粪疟吏工程力学实验工程力学实验,薄壁圆管弯扭组合变形,由虎克定律得,蔗疲挣隋乓泥结阎幽膀奏吼肩伐贴俘效坯砰撑扶瑞那兆妖性李镜龄坛塑白工程力学实验工程力学实验,薄壁圆管弯扭组合变形,4)剪力Q引起剪应变的测量：,仍取A、C两点-45o、45o四个应变片接成全桥线路，与3)不同在于R9、R7换位,比撤览蜕诅际例九俺渗疯妒蒜澜蛙臆遗碧毯湿佬劳全悉惑莎竣郴恨其陨寺工程力学实验工程力学实验,1)II截面内力增量：,薄壁圆管弯扭组合变形,6相关理论值计算：,2)II截面应力增量：,3)应变增量：,渐羌佯注歉六眉烹雪缓竿她攫做叙淋挝怠赘啪段摘舜诗胖悉骤埋举正眩告工程力学实验工程力学实验,6纯剪切应力状态g 与e 1关系的另一推导：,薄壁圆管弯扭组合变形,x,哗犹盾播康淹吕吾粱苞酣卜费沪倡啡糠陨铡淮身施屿末涟涨壶频拜恨健展工程力学实验工程力学实验,