器件仿真与工艺综合设计实验指导书
实验一：二极管器件仿真
一、实验目的
1、掌握二极管基本结构原理，二极管电流电压特性；
2、掌握Silvaco TCAD器件仿真器仿真设计流程及器件仿真器Atlas语法规则；
3、分析二极管结构参数变化对主要电学特性的影响。
二、实验原理
1.二极管的结构及其原理
PN结，是指一块半导体单晶，其中一部分是P型区，其余部分是N型区，如图1所示。P型区和N型区的交界面称为冶金结面（简称结面）。由PN结构成的二极管是最基本的半导体器件。无论半导体分立器件还是半导体集成电路，都是以PN结为基本单元构成的。例如NPN（或PNP）双极型晶体管的结构，是在两层N型区（或P型区）中夹一薄层P型区（或N型区），构成两个背靠背（或面对面）的PN结。
图1 PN结的结构图
PN结导通并产生电流，根据其的形成原理，必须抵消掉空间电荷区内部的电场阻力。我们通过P区接外加电源的正极，N区接负极的方法，给它加一个反方向的更大的电场，这样就可以抵消其内部自建电场，使载流子可以继续运动，形成线性的正向电流。外加的反向电压导致内建电场的阻力更大，使得PN结仅有极微弱的反向电流，不能导通。其是由于少数载流子的漂移运动形成，因少子数量有限，电流饱和。这时反向电压增大至某一数值时，PN结将因少子的数量和能量都增大，会碰撞破坏内部的共价键，使原来被束缚的电子和空穴被释放出来，不断增大电流，最终被击穿（变为导体）损坏，反向电流急剧增大。
2. 二极管的I~V特性
当对PN结外加电压时，会有电流流过。电流与外加电压的关系不遵从欧姆定律。外加正向电压（P区接正、N区接负）时，如果电压达到正向导通电压V f的数值，则会有明显的电流流过，而且当电压再稍增大时，电流就会猛增；外加反向电压时，电流很小，而且当反向电压超过一定数值后，电流几乎不随外加电压而变化，如图2所示。
图2 PN结的伏安特性曲线
PN结在外加正向电压时流过的电流很大，外加反向电压时流过的电流很小，这说明它只能在一个方向上导电。PN结的这种特性叫做单向导电性，或整流特性。流过PN结的电流与外加电压的关系，叫做PN结的电压-电流特性，或伏安特性。图2即硅PN结的伏安特性，它类似一个非线性电阻，在正、反电压下的特征不对称。
3.二极管击穿特性
在一般的反向电压下，PN结的反向电流很小。但当反向电压增大到某一值V B时，反向电流会突然变大，如图3所示。这种现象叫做PN结的反向击穿，V B称为击穿电压。
图3 PN结的击穿现象
4.Atlas器件仿真流程
Atlas器件仿真可以仿真具有一定物理结构、材料属性及掺杂浓度信息的半导体器件在一定外界条件（如温度、偏压、电流等条件）下的电学、光学、热力学特性（包括载流子分布、电场分布、电势分布、能带分布、电流密度分布、电流与电压关系等）。Atlas器件仿真流程如图4所示：
图4 Atlas器件仿真流程图
三、实验内容与步骤
1.设计目标参数：
尺寸:P型衬底（1um×15um）；
结构:P区(1um×10um ，5e17)、N区(1um×5um,1e20)。
2.根据设计目标画出器件结构图；
3.学习Atlas器件仿真语法规则，并设计器件；
(1)仿真器调用命令语句go。
调用atlas器件仿真器需要用到go语句：
go atlas
(2) 设置网格（mesh），建立了一个含有网格信息的1微米×15微米大小的区域。
mesh
x.m l=0.0 spac=1.0
x.m l=1.0 spac=1.0
y.m l=0 spac=1.0
y.m l=5.0 spac=0.005
y.m l=15 spac=2
(3)区域定义语句(region)，定义材料的位置。
region num=1 silicon
(4) 电极定义语句(electrode)，定义PN接的接触电极。
electrode top name=cathode
electrode bottom name=anode
(5)掺杂定义语句(Doping)，是用来定义器件结构中的掺杂分布。
doping uniform conc=5e17 p.type
doping uniform n.type conc=1.e20 x.l=0. x.r=1 y.t=0.0 y.b=5.0
(6)输出结构结果保存语句(save)。
save outf=diodeex02_0.str
(7) 输出文件绘制语句(tonyplot)。
tonyplot diodeex02_0.str
4.根据Atlas器件仿真语法规则获取器件特性
(1)模型选择语句(models，impact)。
models srh conmob bgn auger fldmob
impact crowell
(2)命令执行语句（solve），solve是命令atlas在一个或多个偏压点（bias point）进行求解的语句。
solve init
(3)数值方法选择语句（method），用来设置求解方程或参数的数值方法。
method newton trap maxtrap=10 climit=1e-4
(4)运行数据结果保存语句（log），输出结构结果保存语句log是用来将程序运行后所计算的所有结果数据保存到一个以log为扩展名结尾的文件中的一个语句。从solve语句中运算后所得到的结果都会保存在其中。
log outf=diodeex02.log
(5)solve 语句,以一定的方式给PN结外加偏压。
solve vcathode=0.25 vstep=0.25 vfinal=10 name=cathode
(6)输出文件绘制语句(tonyplot)。
tonyplot diodeex02.log
(7)参数提取语句（extract）,根据log文件获得器件电学参数。
extract name="bv" x.val from curve(v."cathode",abs(i."cathode")) where
y.val=1e-10
extract name="leakage" y.val from curve(v."cathode",abs(i."cathode")) where x.val=-0.5
5.改变器件结构参数（PN结各区掺杂浓度﹑PN结各区杂质分布﹑PN结各区杂质类型等），分析结构参数变化对器件结构及电学参数（正向导通电压﹑反向饱和电流﹑击穿电压等）影响。
四、实验报告
1.画出器件结构图；
2.自己设计表格完成改变衬底掺杂浓度﹑衬底杂质类型对器件结构及电学特性影响，要有详细的对比分析报告；
3.自己设计表格完成改变N区掺杂浓度﹑杂质类型及杂质分布对器件结构及电学特性影响，要有详细的对比分析报告；
4.根据所学内容，自主设计其他性能二极管。
五、预习与思考
1.预习二极管的结构原理，伏安特性，击穿特性等基本知识。
2.分析仿真结果与理论分析是否一致，有哪些效应可以解释上述原因。
六、实验仪器
计算机，Silvaco TCAD软件
实验二：三极管器件仿真
一、 实验目的
1、 掌握BJT 基本结构原理，BJT 输出特性、输入特性；
2、 掌握Silvaco TCAD 器件仿真器仿真设计流程及器件仿真器Atlas 语法规则；
3、 分析BJT 结构参数变化对器件主要电学特性的影响。
二、 实验原理
1.BJT 的结构及其原理
双极型晶体管是由两个方向相反的PN 结构成的三端器件，主要有两种基本结构：PNP 型晶体管和NPN 型晶体管。NPN 型晶体管的结构如图1所示。图中，位于中间的P 区为基区，基区很薄，掺杂浓度很低；位于上层的N 区是发射区，结面积小，掺杂浓度很高；位于下层的N 区是集电区，结面积大；虽然发射区和集电区是同种类型的半导体，但是两个区的掺杂浓度明显不同，发射区的掺杂浓度远高于集电区，而集电区的面积则远大于发射区。
图1 BJT 的结构图
PNP 型晶体管的结构与NPN 型相似。其中间层为N 区，上下两层分别为集电区和发射区；三个区的引出线依次是基极、集电极和发射极。
晶体管不是两个PN 结的简单结合，而是两个PN 结共用一个极薄的P 区（指NPN 型晶体管）或N 区（指PNP 型晶体管）作为基区，通过基区把两个PN 结有机的结合成统一的整体。彼此间存在着相互联系和相互影响，是晶体管具有完全不同于两个单独PN 结的特性。 2. BJT 的输出特性
共发射极输出特性曲线描述是基极电流B I 为一常量时，集电极电流C i 与管压降CE u 之间的函数关系，即
BE CE C B CEO ()exp 1q V V I I I kT β?-?
??=-- ??????
? （1）
输出特性曲线可以分为三个工作区域，如图2所示：
图2 BJT 的共发射极输出特性曲线
在饱和区内，发射结和集电结均处于正向偏置。C i 主要随CE u 增大而增大，对B i 的影响不明显，即当BE u 增大时，B i 随之增大，但C i 增大不大。在饱和区，C i 和B i 之间不再满足电流传输方程，即不能用放大区中的β来描述C i 和B i 的关系，三极管失去放大作用。在放大区内，发射结正向偏置，集电结反向偏置，各输出特性曲线近似为水平的直线，表示当B i 一定时，C i 的值基本上不随CE u 而变化。
此时表现出B i 对C i 的控制作用，C B I I β=。三极管在放大电路中主要工作在这个
区域中。一般将0b I ≤的区域称为截止区，由图可知，C I 也近似为零。在截止区，三极管的发射结和集电结都处于反向偏置状态。 3. BJT 的输入特性
当晶体管的集电极与发射极之间的电压V CE 为某一固定值时，基极电压V BE 与基极电流I B 间的关系曲线称为双极型晶体管的特性曲线，即：
()
CE B BE u i f u ==常数
（2）
如果将V CE 固定在不同电压值条件下然后在调节U BE 的同时测量不同I B 值对应的U BE 值，便可绘出晶体管的输入特性曲线，如图3所示：
图3 BJT 的输入特性曲线
当U ce
=0V 时，发射极与集电极短路，发射结与集电结均正偏，实际上是两
个二极管并联的正向特性曲线。当1CE U V >，0cb ce be U U U =->时，集电结已进入反偏状态，开始收集载流子，且基区复合减少，特性曲线将向右稍微移动一些，I C /I B
增大。但U ce
再增加时，曲线右移很不明显。
三、实验内容与步骤
1.设计目标参数：
尺寸:N型衬底（2um×1um）；
结构:集电区(2um×1um ，gauss分布，峰值1e18，峰值在1um处)；
基区（集电结结深0.15um，gauss分布，峰值浓度1e18，峰值在0.05um 处）；
发射区（发射结结深0.05 um，gauss分布，峰值浓度5e19，峰值在0um 处）。
2.根据设计目标画出器件结构图；
3.学习Atlas器件仿真语法规则，并设计器件；
(1)语句1 仿真器调用命令语句go。
调用atlas器件仿真器需要用到go语句：
go atlas
(2) 设置网格（mesh），建立了一个含有网格信息的2微米×1微米大小的区域。
mesh
x.m l=0 spacing=0.15
x.m l=0.8 spacing=0.15
x.m l=1.0 spacing=0.03
x.m l=1.5 spacing=0.12
x.m l=2.0 spacing=0.15
y.m l=0.0 spacing=0.006
y.m l=0.04 spacing=0.006
y.m l=0.06 spacing=0.005
y.m l=0.15 spacing=0.02
y.m l=0.30 spacing=0.02
y.m l=1.0 spacing=0.12
(3)区域定义语句(region)，定义材料的位置。
region num=1 silicon
(4) 电极定义语句(electrode)，定义三极管的接触电极。
electrode num=1 name=emitter left length=0.8
electrode num=2 name=base right length=0.5 y.max=0
electrode num=3 name=collector bottom
(5)掺杂定义语句(Doping)，是用来定义器件结构中的掺杂分布。
doping reg=1 uniform n.type conc=5e15
doping reg=1 gauss n.type conc=1e18 peak=1.0 char=0.2
doping reg=1 gauss p.type conc=1e18 peak=0.05 junct=0.15
doping reg=1 gauss n.type conc=5e19 peak=0.0 junct=0.05 x.right=0.8
(6)输出结构结果保存语句(save)。
save outf=bjtex04_0.str
(7) 输出文件绘制语句(tonyplot)。
tonyplot bjtex04_0.str
4.根据Atlas器件仿真语法规则获取器件特性
(1)模型选择语句(models，impact)。
models conmob fldmob consrh auger print
(2)接触设置语句(contact)。
contact name=emitter n.poly surf.rec
(3) 命令执行语句（solve），solve是命令atlas在一个或多个偏压点（bias point）
进行求解的语句。
solve init
(4)数值方法选择语句（method），用来设置求解方程或参数的数值方法
method newton autonr trap 。
(5)运行数据结果保存语句（log），输出结构结果保存语句log是用来将程
序运行后所计算的所有结果数据保存到一个以log为扩展名结尾的文件中的一个语句。从solve语句中运算后所得到的结果都会保存在其中。
log outf= bjtex04_0.log
(6)solve 语句,以一定的方式给BJT外加偏压。
solve vcollector=0.025
solve vcollector=0.1
solve vcollector=0.25 vstep=0.25 vfinal=2 name=collector
solve vbase=0.025
solve vbase=0.1
solve vbase=0.2
solve vbase=0.3 vstep=0.05 vfinal=1 name=base
(7)输出文件绘制语句(tonyplot)。
tonyplot bjtex04_0.log
(8)参数提取语句（extract）,根据log文件获得器件电学参数。
extract name="peak collector current" max(curve(abs(v."base"),abs(i."collecto r")))
extract name="peak gain" max(i."collector"/ i."base")
5.改变器件结构参数（BJT各区掺杂浓度﹑BJT各区杂质分布﹑BJT各区杂质类型等），分析结构参数变化对器件结构及电学参数影响。
四、实验报告
1.画出器件结构图；
2.自己设计表格完成改变集电区掺杂浓度﹑衬底杂质类型对器件结构及电学特性影响，要有详细的对比分析报告；
3.自己设计表格完成改变基区掺杂浓度﹑杂质类型﹑杂质分布及基区宽度对器件结构及电学特性影响，要有详细的对比分析报告；
4.自己设计表格完成改变发射区掺杂浓度﹑杂质类型﹑杂质分布对器件结构及电学特性影响，要有详细的对比分析报告；
5.根据所学内容，自主设计其他性能三极管。
五、预习与思考
1.预习BJT的结构原理，BJT输出特性、转移特性、击穿也行及频率特性。
2.分析仿真结果与理论分析是否一致，有哪些效应可以解释上述原因。
六、实验仪器
计算机，Silvaco TCAD软件
实验三：二极管工艺器件仿真
一、实验目的
1、掌握二极管的基本结构原理，二极管的电流电压特性；
2、掌握Silvaco TCAD工艺仿真器仿真设计流程及工艺仿真器Athena语法规则；
3、分析二极管制备工艺参数变化对器件结构及主要电学特性的影响。
二、实验原理
1.二极管工艺制备流程
（一）准备
图1 准备
准备：1、通过单晶晶生长和对晶圆的切、磨、抛来制备单晶硅片，在形成单晶的过程中进行磷掺杂；2、对硅片表面进行化学清洗。
（二）氧化
图2 氧化
二氧化硅薄膜的作用：某些情况下，离子注入前在硅片表面生长或淀积一薄层氧化层，因为注入离子通过这样一层非晶氧化层后进入硅片，它们的方向将是随机的，所以可以减小沟道效应，该二氧化硅薄膜被称为掩蔽氧化层，有时也称为牺牲氧化层，因为它是为了注入工艺而淀积的，并在注入之后需要去除。
（三）涂胶
图3 涂胶
（四）曝光
在氧化层上刻出扩散窗口，这个窗口最终将成为PN结二极管的位置；
图4 曝光
光刻胶：未感光的光刻胶溶于显影溶液，称为负胶；感光的光刻胶溶于显影溶液称为正胶。
（五）显影
用显影液除去曝光后硅片上应去掉的那部分光致蚀剂的过程。
图5 显影
（六）腐蚀
将x=1um左边的二氧化硅全部刻蚀掉。
图6 腐蚀
（七）去胶
图7 去胶
（八）杂质扩散
注入硼离子，形成P区。
图8 杂质扩散
（九）驱入
进行杂质的再分布，在未被氧化层保护的区域形成P+N结。
图9 驱入
（十）再腐蚀
刻蚀全部氧化层（氧化层刻蚀）。
图10 再腐蚀
（十一）金属化
将器件与外部链接起来。
图11 金属化
（十二）涂胶
通过光刻去除扩散结区域之外的多余的金属薄膜。
图12 涂胶
（十三）曝光
图13 曝光
（十四）显影
图14 显影
（十五）腐蚀
刻蚀掉x=1um右边的全部铝（形成铝接触）。
图15 腐蚀
（十六）去胶
完成金属化接触之后，对器件进行塑封或者密封在金属管壳内。
图16 去胶
2. Athena工艺仿真器仿真流程
Athena工艺仿真器开发和优化半导体制造工艺流程，功能如下：
（1）用来模拟离子注入、扩散、氧化等以模拟掺杂分布为主的模块;
（2）用来模拟刻蚀、淀积等以形貌为主的模块;
（3）用来模拟固有和外来衬底材料参数及/或制造工艺条件参数的扰动对工艺结果影响的所谓IC工艺统计模拟。
athena工艺仿真器仿真流程如下：建立仿真网格、仿真初始化、工艺步骤（离子注入、扩散、氧化、沉积、刻蚀、外延、光刻等）、提取特性、结构操作及tonyplot 显示。
三、实验内容与步骤
1.设计目标参数
尺寸:N型衬底（2um×2um）。
2.采用Athena工艺仿真器设计器件
（1）调用ATHENA仿真器并生成网格信息。
go athena
line x loc=0.00 spac=0.2
line x loc=1 spac=0.1
line x loc=1.1 spac=0.02
line x loc=2 spac=0.25
line y loc=0.00 spac=0.02
line y loc=0.2 spac=0.1
line y loc=0.4 spac=0.02
line y loc=2 spac=0.5
（2）初始化N型Si衬底，含磷浓度5×e18cm-3，晶向为100（衬底的定义）。
init silicon c.phos=5.0e18 orientation=100
（3）淀积氧化层厚度为0.50um，将新淀积层分成5条网格线。
deposit oxide thick=0.50 divisions=5
（4）将x=1um左边的二氧化硅全部刻蚀掉。
etch oxide left p1.x=1
（5）对表面进行硼离子注入，浓度为1.0×e15cm-2，离子能为50KeV，注入离子束与晶圆法线的角度为7，注入离子束和仿真面的角度0，非晶硅。
implant boron dose=1.0e15 energy=50 pearson tilt=7 rotation=0 amorph
（6）热退火工艺（杂质再分布），TCAD仿真默认扩散是在非平面结构及没有损伤的衬底进行的，选择compress氧化模型以及fermi扩散模型，扩散时间30min，温度1000℃，气体氛围为氮气，分压为1atm。
method fermi compress
diffus time=30 temp=1000 nitro press=1.00
（7）提取器件结构参数（结深，方块电阻）。
extract name="xj" xj material="Silicon" mat.occno=1 x.val=0 junc.occno=1
extract name="rho" sheet.res material="Silicon" mat.occno=1 x.val=0 region.occno=1
（8）刻蚀全部氧化层。
etch oxide all
（9）沉积铝厚度为0.2um，将新淀积层分成3条网格线。
deposit alum thickness=0.2 div=3
（10）刻蚀掉x=1um右边的全部铝（形成铝接触）。
etch alum right p1.x=1.0
（11）制作电极。
electrode name=anode x=0.0
electrode name=cathode backside
（12）保存器件结构并绘制器件结构图。
structure outf=diodeex05_0.str
tonyplot diodeex05_0.str
3.根据Atlas器件仿真语法规则获取器件特性
（1）启动Atlas器件仿真器。
go atlas
（2）选择仿真模型，设置物理模型为双极工艺，将模型参数打印出来，“impact selb”用于击穿分析的Selberrherr碰撞电离模型。
models bipolar bbt.std print
impact selb
（3）数值方法选择语句（method），用来设置求解方程或参数的数值方法。
method newton trap maxtrap=10 climit=1e-4
（4）命令执行语句（solve），solve是命令atlas在一个或多个偏压点（bias point）进行求解的语句。
solve init
（5）运行数据结果保存语句（log），输出结构结果保存语句log是用来将程序运行后所计算的所有结果数据保存到一个以log为扩展名结尾的文件中的一个语句。从solve语句中运算后所得到的结果都会保存在其中。
log outf=diodeex05.log
（6）solve 语句,以一定的方式给PN结外加偏压，将阳极电压从-0.25提升至-10，间隔为-0.25。
solve vanode=-0.25 vstep=-0.25 vfinal=-10 name=anode
（7）保存和绘画IV曲线图。
tonyplot diodeex05.log -set diodeex05_log.set
（8）参数提取语句（extract）,根据log文件获得器件电学参数。
extract init infile="diodeex05.log"
extract name="bv" x.val from curve(v."anode",abs(i."anode")) where y.val=1e-10
extract name="leakage" y.val from curve(v."anode",abs(i."anode")) where x.val=-2
4.改变器件工艺条件参数（扩散温度﹑热退火时间﹑离子注入角﹑离子注入能量﹑离子注入浓度等），分析工艺参数变化对器件结构及电学特性影响。
四、实验报告
1. 画出基于Athena工艺仿真器的二极管仿真工艺流程图；
2.自己设计表格完成改变器件工艺参数对器件结构及主要电学特性影响，工艺参数自主选择，要有详细的对比分析报告（完成3组以上对比实验仿真）。
五、预习与思考
1.预习二极管制备工艺流程，二极管的结构原理，伏安特性，击穿特性等基本知识。
2.分析仿真结果与理论分析是否一致，有哪些效应可以解释上述原因。
六、实验仪器
计算机，Silvaco TCAD软件
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 10kV电力电缆头制作及安装作业 指导书(新版)
10kV电力电缆头制作及安装作业指导书(新 版) 导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 1目的 规范10kV电力电缆头制作及安装作业,保证作业人员安全和作业质量。 2适用范围 本指导书适用于贵州电网公司10kV电力电缆终端头、中间接头制作及安装的作业。 3引用标准 下列标准所包含的条文，通过引用而构成本作业指导书的条文。本书出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本书的各方，应探讨使用下列标准最新版本的可能性： GB5589《电缆附件试验方法》 GB9327《电缆导体压缩和机械连接接头试验方法》 GB11033《额定电压26/35kV及以下电力电缆附件基本技术要求》
GB14315《电线电缆导体用压接型铜、铝接线端子和连接管》 GB/T50169-1992《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB/T50168-1992《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》DL408-1991《电业安全工作规程》（发电厂和变电所部分） DL409-1991《电业安全工作规程》（电力线路部分） DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》 Q-CSG1002-2004《架空线路及电缆安健环设施标准》 4安全措施 4.1工作前认真履行“两票”制度，严格遵守《电业安全工作规程》（电力线路部分）（发电厂和变电所部分）中的有关规定。 4.2制作热缩电缆头时，工作现场必须配备灭火器材。 4.3外接施工电源时必须两人进行。 5作业准备 5.1人员准备：工作负责人：1人；技术负责人：1人；工作人员：2人；辅助工：4人（在杆塔上安装时，视情况再增加人员）。 5.2作业人员必须是经考试合格的人员。 5.3主要工具 表5-1主要工具清单
工程力学实验指导书（建环、给排水、包装工程） 2016年 9月
目录 实验一金属材料的拉伸实验 (2) 实验二金属材料的压缩实验 (5) 实验三弯曲正应力电测实验 (8)
实验一金属材料的拉伸实验 一、实验目的和要求 1、 观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的力与变形的关系。 2、测定低碳钢拉伸时的屈服极限s σ；强度极限b σ，伸长率δ和截面收缩率φ 3、测定铸铁的强度极限b σ。 4、比较低碳钢（塑性材料）与铸铁（脆性材料）拉伸时的力学性质。 5、了解CMT 微机控制电子万能实验机的构造原理和使用方法。 二、实验装置和原理 实验仪器设备： CMT 微机控制电子万能实验机、游标卡尺、拉伸试件。 试件制备： 实验采用的圆截面短比例试件按国家标准(GB/T 228-2002)制成，如图1-1所示。这样可以避免因试件尺寸和形状的影响而产生的差异，便于各种材料的力学性能相互比较。图中：d 0为试件直径，L 0为试件的标距，并且短比例试件要求L 0=5d 0。 图1-1 实验原理： 试件夹持在夹具上，点击试件保护键，消除夹持力，调节拉力作用线，使之能通过试件轴线，实现试件两端的轴向拉伸。 试件在开始拉伸之前，设置好保护限位圈，微机控制系统首先进入POWERTEST3.0界面。试件在拉伸过程中，POWERTEST3.0软件自动描绘出一条力与变形的关系曲线如图1—2，低碳钢在拉伸到屈服强度时，取下引伸计，试件继续拉伸，直至试件被拉断。 低碳钢试件的拉伸曲线(图1—2a)分为四个阶段―弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段。 铸铁试件的拉伸曲线(图1—2b)比较简单，既没有明显的直线段，也没有屈服阶段，变形很小时试件就突然断裂，断口与横截面重合，断口形貌粗糙。抗拉强度σb 较低，无明显塑性变形。与电子万能实验机联机的微型电子计算机自动给出低碳钢试件的屈服载荷Fs 。、最大载荷Fb 和铸铁试件的最大载荷Fb 。
2.2.2下芯前要检查铸型是否射满，修补部位是否修补完好，否则要将射不满部位或射层松散部修补紧实。并把粘在铸型完好部位的树脂砂清干净，以防结块粘结在铸型上。 Check if the mould is shot full before the core loaded, check if it is mended well, if not, mend it. Clear out the resin sand adhered on the well parts of the mould lest any lumps adhering on the mould. 2.2.3修补时要小心，不允许有树脂砂掉在铸型内，如果有要及时吹干净。 Be careful while mending, resin sand is not allowed dropping in the mould, or it should be blow out completely. 2.2.4型芯的涂刷要刷够3层，等层之间进行干燥后逐一刷涂为好，涂料应该是一次的涂料层为0.3mm左右。 The core should be painted 3 layers, the latter layer should be painted after the previous one dried. The thickness of each layer is around 0.3mm. 3.下芯 Core loading 3.1准备工作及注意事项 Preparations and notices 3.1.1准备好修好检查合格的砂芯。 Get the good qualified core ready 3.1.2把砂芯上的定位凸台对准铸型中的定位凹坑，砂芯装下后要用手摇晃一下看能否晃动。 Put the retaining lugs into the dented parts, make some shakes to convince that it is no loosen. 3.1.3现场的芯子在没有完全硬化的情况下不能进行刷涂。 Painting should be done after the core completely hardened. 3.1.4现场固化剂的配比要使用量杯准确配比。 The proportion of the hardening agent should be measured precisely with measuring cup. 3.1.5现场的员工必须熟知粘砂部位，建议粘砂部位宝珠砂的厚度达到15mm以上；易粘砂部位建议刷涂进行3次。 The workers must well know the sand stuck parts, suggest the thickness of the pearl sand on the stuck parts be above 15mm and the sand easy stuck parts painted 3 times. 3.1.6装完砂芯要用风管把散砂吹出来。 Blow out the residue sands after the core loading. 4. 合箱 Mould assembling 4.1 操作要求 Operation requirements 4.1.1用风管将铸型的散砂吹干净，防止粘砂。 Blast all the residue sand from the casting mould with blast pipe to prevent sand sticking. 第2页 Page 2
开关、插座安装工艺标准 一、施工准备 1. 材料要求 1) 各型开关：规格型号必须符合设计要求，并有产品合格证。 2) 各型插座、规格型号必须符合设计要求，并有产品合格证。 3) 塑料(台)板：应具有足够的强度。塑料（台）板应平整，无弯翘变形等现象，并有产品合格证。 4) 木制（台）板：其厚度应符合设计要求和施工验收规范的规定。其板面应平整，无劈裂和弯翘变形现象，油漆层完好无脱落。 5) 其他材料：金属膨胀螺栓、塑料胀管、镀锌木螺丝、镀锌机螺丝、木砖等。 2. 主要机具： 1) 红铅笔、卷尺、水平尺、线坠、绝缘手套、工具袋、高凳等。 2) 手锤、錾子、剥线钳、尖嘴钳、扎锥、丝锥、套管、电钻、电锤、钻头、射钉枪等。 3. 作业条件 1) 各种管路、盒子已经敷设完毕。盒子收口平整。 2) 线路的导线已穿完，并已做完绝缘摇测。 3) 墙面的浆活、油漆及壁纸等内装修工作均已完成。 二、操作工艺 1. 工艺流程
清理→结线→安装 2. 清理 用錾子轻轻地将盒子内残存的灰块剔掉，同时将其它杂物一并清出盒外，再用湿布将盒内灰尘擦净。 3. 结线 1) 一般结线规定： a. 开关结线 同一场所的开关切断位置一致，且操作灵活，接点接触可靠。 电器，灯具的相线应经开关控制。 多联开关不允许拱头连接，应采用LC型压接帽压接帽压接总头后，再进行分支连接。 b. 交、直流或不同电压的插座安装在同一场所时，应有明显区别，且其插庆与插座配套，均不能互相代用。 c. 插座箱多个插座导线连接时，不允许拱头连接，应采用LC型压接帽压接总头后，再进行分支线连接。 4. 安装开关、插座准备 先将盒内甩出的导线留出维修长度，削出线芯，注意不要碰伤线芯。将导线按顺时针方向盘绕在开关，插座对应的接线柱上，然后旋紧压头。如果是独芯导线，也可将线芯直接插入接线孔内，再用顶丝将其压紧。注意线芯不得外露。 1) 开关、插座安装： a. 一般安装规定
1、工程概况及工程量 (2) 2、编制依据 (3) 3、作业前的条件和准备 (3) 4、作业程序和内容 (5) 5、质量目标 (7) 6、进度保证措施 (7) 7、作业的安全要求和环境条件 (8) 8、竣工成品照片参考 (11)
1、工程概况及工程量 1.1工程概况 XX变电站位于XX。 进站道路及220kV出线方向的边坡防护网均为RX050成品被动防护网，高3米。 被动防护是由钢丝绳网或环形网、固定系统（锚杆、拉锚绳、基座和支撑绳）、减压环和钢柱四个主要部分构成。钢柱和钢丝绳网连接组合构成一个整体，对所防护的区域形成面防护，从而阻止崩塌岩石土体的下坠，起到边坡防护作用。防护网系统的柔性防护和拦截强度足以吸收和分散传递石的冲击动能，减压环的设计和采用使系统的冲力得到进一步提高；系统的部件全部采用标准化的工厂生产，现场施工。除小量的以锚杆安装为主体的基础施工外，主要为积木式安装。使施工人员与机器设备减少，安装达到简便易行，从而缩短工期。 被动边坡防护网结构配置：钢柱、支撑绳、拉锚绳那、缝合绳、减压环 被动防护网的型号： 型号：RX-050 网型：DO/08/200 上/下支撑绳（每跨平均减压环数）：Φ16双绳，每跨每根各一个减压环（共6个）上拉锚绳：Φ14单绳，“1”字形布置，每根一个减压环 侧拉锚绳：Φ16单绳 下拉及中间加固拉锚绳：Φ16单绳 缝合绳：Φ8 防护功能：拦截撞击能500kj以内的落石 1.2工程量和工期 1.2.1主要工程量 序号规格型号单位工程量备注 1 RX050 M2780 1.2.2 工期 防护网安装工期为2011年11月10日至2011年11月30日。
第一章绪论 §1.1 工程力学实验的内容 实验是进行科学研究的重要方法，科学史上许多重大发明是依靠科学实验而得到的，许多新理论的建立也要靠实验来验证。例如材料力学中应力应变的线性关系就是虎克于1668年到1678年间作了一系列的弹簧实验之后建立起来的。不仅如此，实验对材料力学有着更重要的一面。因为材料力学的理论是建立在将真实材料理想化，实际构件典型化，公式推导假设化基础之上的，它的结论是否正确以及能否在工程中应用，都只有通过实验验证才能断定。在解决工程设计的强度，刚度等问题时，首先要知道材料的力学性能和表达力学性能的材料常数。这些常数只有靠材料试验测试才能得到。有时实际工程中构件的几何形状和载荷都十分复杂，构件中的应力单纯靠计算难以得到正确的数据，这种情况下必须借助于实验应力分析的手段才能解决。因此，材料力学实验是学习材料力学课程不可缺少的重要环节。材料力学实验包括以下三个方面的内容： 1.测定材料的力学性能材料的力学性能是指在力或能的作用下，材料在变形、强 度等方面表现出的一些特性，如弹性极限、屈服极限（屈服强度）、强度极限、弹性模量、疲劳极限、冲击韧性等。这些强度指标或参数都是构件强度、刚度和稳定性计算的依据，而它们一般要通过实验来测定。此外，材料的力学性能测定又是检验材质、评定材料热处理工艺、焊接工艺的重要手段。随着材料科学的发展，各种新型合金材料、合成材料不断涌现，力学性能的测定，是研究每一中新型材料的重要任务。 2.验证理论公式的正确性材料力学的一些理论是以某些假设为基础的，例如杆件 的弯曲理论就以平面假设为基础。用实验验证这些理论的正确性和适用范围，有助于加深对理论的认识和理解。至于新建立的理论和公式，用实验来验证更是必不可少的。实验是验证、修正和发展理论的必要手段。 3.实验应力分析某些情况下，例如因构件几何形状不规则，受力复杂或精确的边 界条件难以确定等，应力分析计算难于获得准确结果。这时，用诸如电测、光弹性等实验应力分析方法直接测定构件的应力，便成为有效的方法。对经过较大简化后得出的理论计算或数值计算，其结果的可靠性更有赖于实验应力分析的验证。§1.2 材料力学试验的标准、方法和要求 材料的强度指标如屈服极限、强度极限、持久极限等，虽是材料的固有属性，但往往与试样的形状、尺寸、表面加工精度、加载速度、周围环境（温度、介质）等有关。为使实验结果能相互比较，国家标准对试样的取材、形状、尺寸、加工精度、试验手段和方法以及数据处理都作了统一规定。
志涛生产作业指导书 1.材料搭配加工要求 1、实木面框拼接料宽度≤80MM，长度超过1米的拉档和玻璃门框不允许使用独根材料； 2、拼板应无明显色差，无明显胶线； 3、砂光后无跳痕、无焦黑痕、无蓝斑、无横茬；平整光滑； 4、板材厚度公差+0.2MM，不得有大头小身； 5、有虫孔的木料不可使用； 6、面框配料加工厚度尺寸+0.5~+0.2MM；组框后需铣型边的面框料宽度尺寸放3MM 加工余量，面框深度尺寸+0.5~0.2MM； 7、人造板封边的配料厚度尺寸为人造板厚度尺寸+0.6~0.2MM； 8、直边牙板厚度、宽度尺寸为+0.4MM，曲边牙板宽度放2MM加工余量，与脚耳相配的牙板宽度为+0.2MM； 9、需铣型、仿型、车型无方身的脚配料放3MM加工余量； 10、零件必须方、正、平、直； 11、显木纹油漆产品胶拼部件颜色必须相近，木纹必须对称； 12、显木纹油漆产品所有零件不许有明显木材缺陷，外表部件无腐朽、变色、死节、开裂、过大黑线等缺陷，内部零件可允许存在不影响外观的轻微缺陷，但必须修补合格后下发； 13、不显木纹油漆产品用材要求； （1）不影响产品结构强度和外观的木材缺陷可以使用,但死节直径不大于20MM，不存在贯通裂缝;
（2）雕刻、型边、企口等外表部位不应有死节、髓芯、开裂等缺陷； 14、平面中含有圆弧面线条的部件，圆弧面应凹进1MM，以免砂平圆弧面。 2.木皮拼接及胶贴加工要求 1、木皮含水率控制在8-10%； 2、所有薄片厚度公差控制在+0.05MM~-0.05MM； 3、拼花、拼缝不大于0.2MM； 4、面板薄片材质要求： （1）无腐朽、死节、变色、蓝斑、开裂、鱼鳞斑等缺陷； （2）无横向连贯木纹、节子； （3）同一板面纹理相近、弦向、径向纹按要求拼接； （4）树瘤切片必须遵循对称、花纹一致原则，除非不易辨别之花纹可混用在同一面板上； （5）镶嵌，插入拼接时斜拼，同一面板镶嵌，插入尺寸、颜色需一致； 5、芯板除端部外，允许有变色、不脱落死节。芯板拼缝不大于0.5MM，无叠芯现象； 6、不可见之部位或面板背板材质允许一定缺陷，但不允许大的空洞，也可纵向接，但不可同缝； 7、门板、抽头等有对称要求的要对称拼接； 8、表面平整、光滑，无透光现象； 9、不允许叠芯； 10、45度拼角偏离不大于1MM； 11、胶贴木片不得有脱胶、鼓泡、离芯、迭芯、透胶现象； 12、胶贴表面不得有胶块、凹痕、异物、排骨印；
以顾客满意为宗旨，提升质量，预防污染，保障安全，遵守法规，持续改进，追求卓越绩效，为社会提供时代的绿色精品工程。 重庆轨道交通三号线二期工程供电设备系统 基础槽钢安装作业指导书 编制： 审核： 批准： 重庆轨道交通三号线二期 设备采购及安装工程项目经理部第一项目部 2010年05月
目录 一、编制依据 (1) 二、适用范围 (1) 三、施工流程图 (1) 四、工艺流程说明及主要质量控制要点 (1) 1、施工准备 (1) 2、确定安装方式 (3) 3、基础槽钢制作 (3) 4、定位、测量 (3) 5、基础槽钢安装 (4) 6、接地支线制作 (5) 7、基础槽钢刷漆 (5) 8、配合土建地坪施工 (5) 五、安装注意事项 (6)
基础槽钢安装作业指导书 一、编制依据 1、各变电所一次施工图。 2、变电所设备安装施工图。 3、国家电网公司输变电工程施工工艺示范手册-变电工程分册。 4、电气装置安装工程质量检验及评定规程DL/T5161.1-5161.17-2002。 5、新编电气装安装工程施工及验收规范。 6、重庆轨道交通三号线二期工程供电设备系统施工组织设计。 7、施工场地临时用电安全技术规范JGJ46-2005。 二、适用范围 基础槽钢安装作业指导书适用于牵引降压混合变电所、降压变电所的各设备基础槽钢安装使用。 三、施工流程图 四、工艺流程说明及主要质量控制要点 1、施工准备 （1）现场布置 施工前应进行现场调查，核对各预留孔洞是否满足安装要求。 （2）技术准备 施工前进行技术交底。 （3）人员组织准备
（4）工机具准备 （
2、确定安装方式 施工前应首先确认土建预留的孔洞和预埋件位置是否符合设计图纸要求，并确认各设备的基础槽钢固定方式，即直接焊接在结构层预埋件或采用膨胀螺栓直接固定在变电所房建的结构层上。如下图所示为六种不同的固定方式，每种设备的固定方式根据现场情况而定，如图所示利用膨胀螺栓与地面结构层连接时，螺杆与螺帽应点焊；设备基础槽钢安装原则为：若站台结构层或站厅结构层同一平面的变电所其设备基础槽钢采用10#立式安装方式，其它车站变电所及外挂所的设备基础槽钢采用10#槽钢卧式安装。 3、基础槽钢制作 为保证基础槽钢的安装精度，在安装前先根据图纸尺寸对槽钢进行下料，并将槽钢抛正、抛直；对于控制屏、35kV开关柜（ABB）、等部分设备的基础槽钢在材料采购时已要求厂家将其焊接成一个整体框架或局部焊接，安装时只需将成型的框架搬运至现场进行安装即可；对个别变电所如华新街、狮子坪降压所预埋件需根据加工图现场焊接为整体框架。对这部分预埋件制作中应特别注意，必须保证预埋件槽钢的平直度全长误差不大于3mm（35kV开关柜基础要求全长误差不大于2mm）,焊接必须牢固，并满足焊接工艺要求。
《工程力学》实验指导书 主编：2011年11月
目录 实验一拉伸和压缩实验 (3) 实验二梁弯曲正应力实验 (8) 实验三金属材料扭转实验 (12)
实验一 拉伸和压缩实验 拉伸实验 一、实验目的 1．观察与分析低碳钢、灰铸铁在拉伸过程中的力学现象并绘制拉伸图。 2．测定低碳钢的σs 、σb 、δ、ψ 和灰铸铁的σb 。 3．比较低碳钢与灰铸铁的机械性能。 二、实验内容 1．低碳钢拉伸实验 材料的机械性能指标σs 、σb 、δ 和ψ 由常温、静载下的轴向拉伸破坏试验测定。整个试验过程中，力与变形的关系可由拉伸图表示，被测材料试件的拉伸图由试验机自动记录显示。低碳钢的拉伸图比较典型，可分为四个阶段 ： 直线阶段OA ——此阶段拉力与变形成正比，所以也称为线弹性变形阶段，A 点对应的载荷为比例极限载荷Fp ； 屈服阶段BC ——曲线常呈锯齿形，此阶段拉力的变化不大，但变形迅速增加，此段内曲线上的最高点称为上屈服点B ，，最低点称为下屈服点B ，因下屈服点B 比较稳定，工程上一般以B 点对应的力值作为屈服载荷Fs ； 强化阶段CD ——此阶段拉力增加变形也继续增加，但它们不再是线性关系，其最高点D 对应的力值为最大载荷Fb ； 颈缩阶段DE ——过了D 点，试件开始出现局部收缩（颈缩），直至试件被拉断。 图1-1为低碳钢拉伸图。 图1-1 图1-2 F
2．灰铸铁拉伸实验 对于灰铸铁，由于拉伸时的塑性变形极小，在变形很小时就达到最大载荷而突然断裂，没有明显的屈服和颈缩现象，其强度极限即为试件断裂时的名义应力。图1-2为铸铁拉伸图。 三、实验仪器、设备 1．600KN 微机屏显式液压万能试验机； 2．游标卡尺。 四、实验原理 1．根据低碳钢拉伸载荷F s 、F b 计算屈服极限σs 和强度极限σb 。 2．根据测得的灰铸铁拉伸最大载荷F b 计算强度极限σb 。 3．根据拉断前后的试件标距长度和横截面面积，计算低碳钢的延伸率δ和截面收缩率ψ。 %100001?-= L L L δ %1000 1 0?-=A A A ψ 五、实验步骤 （一）实验准备 1．打开计算机，双击计算机桌面上的TestExpert 图标，试验软件启动。 2．打开控制系统电源，系统进行自检后自动进入PC-CONTROL 状态。 3．软件联机并启动控制系统： （1）点击“联机”按钮.出现联机窗口，当此窗口消失证明联机成功。 （2）按下启动按钮，控制系统“ON ”灯亮后，软件操作按钮有效。 4．测量并记录试件的尺寸：在刻线长度内的两端和中部测量三个截面的直径d 0，取直径最小者为计算直径，并量取标距长度L 0。 5．调节横梁位置并安装试样。 （二）进行实验 1．设置试验条件。 2．开始试验： （1）按下“试验”按钮，试验机开始按试验程序对试件进行拉伸。仔细观 A F s s =σ0 A F b b =σ4 2 00d A ?= π
铸造成型技术实训指导书 机械工程训练中心2011年5月修订
一、目的 学生通过锻造实训达到以下目的： 1、了解砂型铸造生产过程、特点和应用；了解型（芯）砂的主要性能、组成； 2、了解模样、铸件和零件三者之间的关系； 3、了解铝合金的熔炼、浇注工艺；了解中频感应熔练炉的结构、工作原理； 4、了解冲天炉的构造、炉料的组成及其主要作用；了解常见特种铸造的特点和应用； 5、了解新材料、新工艺、新技术在铸造方面的应用。 6、熟悉造型、制芯的方法，能正确选择、使用造型工装、工具与辅具，掌握手工两箱造型 (如：整模造型、分模造型、挖砂造型等) 的特点及操作技能； 7、熟悉分型面的选择，浇注系统的组成、作用和开设原则，具备对结构简单的小型铸件进行简单经济分析、工艺分析和选择造型方法的能力； 8、独立完成结构简单的小型铸件(如飞机模型)的造型、浇注、清理等操作。 二、铸造成形的原理 铸造生产是把金属加热熔化浇注到铸型的型腔中，待熔融的金属液凝固冷却后获得一定形状、尺寸和性能金属件的成形生产工艺方法。 三、内容 1、砂型铸造生产过程、型（芯）砂的主要性能、组成； 2、模样、铸件和零件三者之间的关系； 3、铝合金的熔炼、浇注工艺，中频感应熔练炉的结构、工作原理； 4、造型、制芯的方法，手工两箱造型 (如：整模造型、分模造型、挖砂造型等) 的操作技能。 5、分型面的选择，浇注系统的组成、作用和开设原则，小型铸件简单经济分析、工艺分析和造型方法的选择。 6、飞机模型的造型、浇注、清理等操作 四、设备、造型工具及辅助工具 一）、设备 1、40KW中频感应熔练炉—台； 2、混砂设备（辗轮式混砂机）一台，筛沙机一台；
篇一：工艺作业指导书 矿渣烘干作业指导书 编号：zds/wt---01 一、质量指导 1、矿渣入库水份≤2.5%,合格率≥85% 2、设备完好率≥85% 二、工艺要求 1、保证矿渣中无大块堵料； 2、矿渣堆场要有充足的矿渣，保证生产正常进行； 3、喂料量根据水份大小调整。 三、开停顺序 1、开车顺序 点火生炉—引风机—入库提升机—皮带输送—烘干主机—上料提升机热火生炉—引风机—入库提升机—烘干机—皮带输送 2、停车顺序 停车顺序与开车顺序相反。 四、工作要求 1、开车前的准备工作； 1.1开机前应检查炉内炉渣是否清除； 1.2炉常温度是否达到要求； 1.3检查筒体是否有弯曲现象，开启后是否有振动； 1.4检查烘干系统的所有设备，设施及润滑部位是否正常； 1.5开车前必须通知所有人员停止检查和修理，设备现场和设备上面有无人员，工具和影响运转的杂物； 1.6必须根据化验室工艺要求来控制水份； 1.7坚持勤观察，勤测量，发现水份过高立即减少喂料量； 1.8司炉工必须认真操作，保证水份稳定到要求标准； 1.9上料工应在指定的原料场内转运，决不允许随便乱拉；1.10运行中由于设备温度过高，所以应及时有托轮和挡轮上抹油脂； 1.11运行中要注意观察设备的地脚螺栓和设备螺栓上抹油脂； 1.12司炉工必须认真操作，保证水份稳定达到标准要求； 1.13提升机运转有无异常声音，传动部分是否正常，有无链条脱转现象； 1.14带班操作工要坚守岗位，发现镏槽堵料，应立即桶开； 1.15及时清理场路面和岗位卫生； 1.16运行中要及时检查，发现隐患立即抢修和排除； 1.17做好交接班工作。 2、异常作业 2.1运行中发现提升机脱轨，应立即停止上料，打开提升机门，松开丝钢，把链条摆进槽内涨紧丝钢，并闭门； 2.2炉内镏槽磨损，破裂，漏料，发现漏料增大时应补焊，特别严重时及时更换，待冷若冰霜却后割下并取出废镏槽，补焊，或更换镏槽后，检查确漏料方可重新开车； 2.3烘干机内扬料板掉时，应及时补焊和更换； 2.4在运行中发现皮带跑偏，要立即喂料，调整皮带，脱辊不灵活时，应及时更换。 3、安全生产
工程力学实验指导书力学与机械学研究所编 天津理工大学机械工程学院
2005.7 学生实验守则 1．学生应按照课程教学计划，准时上实验课，不得迟到早退。 2．实验前认真阅读实验指导书，明确实验目的、步骤、原理，预习有关的理论知识，并接受实验教师的提问和检查。 3．进入实验室必须遵守实验室的规章制度。不得高声喧哗和打闹，不准抽烟、随地吐痰和乱丢杂物。 4．做实验时必须严格遵守仪器设备的操作规程，爱护仪器设备，节约使用材料，服从实验教师指导。未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其它物品。 5．实验中要细心观察，认真记录各种试验数据。不准敷衍，不准抄袭别组数据，不得擅自离开操作岗位。 6．实验时必须注意安全，防止人身和设备事故的发生。若出现事故，应立即切断电源，及时向指导教师报告，并保护现场，不得自行处理。 7．实验完毕，应主动清理实验现场。经指导教师检查仪器设备、工具、材料和实验记录后方可离开。 8．实验后要认真完成实验报告，包括分析结果、处理数据、绘制曲线及图表。在规定时间内交指导教师批改。 9．在实验过程中，由于不慎造成仪器设备、工具损坏者，应写出损坏情况报告，并接受检查，由领导根据情况进行处理。 10．凡违反操作规程，擅自动用与本实验无关的仪器设备、私自拆卸仪器而造成事故和损失的，肇事者必须写出书面检查，视情节轻重和认识程度，按章程预以赔偿。
目录 引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(4)实验一金属拉伸实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(5)实验二金属压缩实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(8)实验三金属（园轴）扭转试验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(17)
造型材料与工艺 实验指导书 主撰人：刘宝顺 审核人：刘恒丽 天津商业大学艺术学院 二〇一八年三月
前言 1.实验总体目标 本实验课程旨在配合《造型材料与工艺》课程理论知识学习，使学生深入理解、掌握现代工业产品涉及的典型常用材料的性质、特点和加工制造工艺方法，在设计中合理有效地选择、使用材料。通过实验加工制作，切身接触、使用材料，深入了解、体会材料及其加工工艺；通过自主设计、规划实验，提高动手能力，培养创新能力。 ⒉适用专业、年级、课程及课程编号： 工业设计，三年级，造型材料与工艺，1742213017 ⒊先修课程 工程图学，工程力学，金工实习，机械设计基础 ⒋实验课时分配 ⒌实验环境 本实验课程需要为每组学生分配不少于1.2平方米的工作台面，且配置公共使用的钳工工作台、砂轮机、台转、小型机床、电锯、电焊机等。 ⒍实验总体要求 本实验课程在进行有人身安全危险的作业项目时，要求学生佩戴防护镜、手套、口罩等防护用具、装备。实验前，指导教师应对学生进行安全须知教育、指导；在操作设备前，应认真学习操作流程和相关安全保护要求。 ⒎本实验的重点、难点及教学方法建议 本实验的重点是让学生了解、掌握常用材料的性质及加工制造工艺，难点在于合理、有效地使用相关加工手段和工具，并理解批量工业化生产的工艺要求。教学方法上建议指导教师结合实验项目进行相关示范操作及成品展示与评价，指导工艺要点，启发学生灵活地使用工艺方法，掌握操作技巧。
目录 实验一金属的成型工艺 (3) 实验二金属的加工工艺 (6) 实验三塑料特性与成型工艺 (9) 实验四木制品制作 (12)
实验一金属的成型工艺 一、实验目的 通过实验使学生了解、掌握铸造工艺的一般流程、特点和要求，体会金属特有的质感和铸造成型的特点，了解模具的基本特征、要求与作用，建立工艺与精度的概念，进而理解金属零件生产制造的一般规律和特点。通过学生自主设计、制作蜡模和铸造成型，培养学生的实践动手能力，训练学生的想象力、综合分析、解决问题能力。鼓励学生改进工艺方法，训练学生的创新意识和能力。 二、实验内容 采用失蜡法铸造金属锡（合金）零件。需要学生使用石蜡制作原模，然后翻制成石膏模或树脂砂模，并按照工艺要求铸造零件，经过后续修整、加工，最后完成设计的成品。其中，涉及石蜡、石膏、树脂砂及金属锡的性质、使用等，需要讲解说明，提示学生预习有关知识。 三、实验要求 本实验采用学生自主训练为主开放模式的教学组织形式进行。实验前，指导教师应根据实验内容和工作条件集中进行实验内容、方法、流程的讲解和示范，并在学生操作过程中，针对具体问题进行答疑和指导。 四、实验准备 实验前，学生需结合课堂理论讲授的相关金属铸造及机械加工知识进行预习准备，了解、预习所涉及的石蜡、石膏、树脂砂的性质和使用方法，了解锡（包括锡合金）的基本性质，并准备好待制作的产品零件图纸。实验室准备蜡模、成品样件等供教师讲解、学生参考。 五、实验原理、方法和手段 失蜡法金属铸造工艺采用石蜡等易熔化材料制作零件原模，原模表面用石膏或树脂砂等包裹形成铸造模，通过熔去石蜡形成铸造型腔，然后向型腔内浇注熔化的金属，冷却后去除石膏或树脂砂即得到铸件，经修整、后加工，完成零件成品的制作。 本实验的铸造工艺原理属于重力铸造，对于一些具有自由端面特殊类型零件，可采用半敞开式铸模进行铸造。
电阻、二极管成型操作要求 一、根据元器件清单或样机对需要成型的元器件确认： 1、元器件型号、规格； 2、成型形式（卧式或立式）； 3、跨距； 二、成型操作 1、卧式成型： ①根据确认的跨距，调整轴向成型机，注意：调整关键是切断引脚的 旋转刀片须紧贴靠板，折弯处应离成型元件端面1mm以上。 无法使用轴向成型机的元件，可选用相应模具手工成型； ②对成型后的首件，可在线路板上该元件相应的孔位插装验证； ③首件验证合格后，可连续进行该元件的卧式成型操作；过程中和结 束时应抽样验证。 ④若切断的元器件引脚不平整（如带毛刺）时，需调整设备（如靠板 偏心、刀片钝等）。 2、立式成型： ①参照样机或样件，手工进行立式成型，二极管立式成型应注意弯曲 端极性； ②弯曲端起始弯曲处离该端面应大于2mm，（特殊情况允许1mm）弯 曲部位应呈弧形； ③立式成型的首件，可在线路板上该元件相应的孔位插装验证，插装 后弯曲一端的引脚超出PCB板焊盘部分的长度应不小于3mm； ④首件验证合格后，可连续进行该元件的立式成型；过程中和结束时 应抽样验证。 3、注意： ①操作者手上不得有油或污渍，成型用工具、器械要清洁，成型时形 成的切屑要及时清理； ②同一型号、规格的元件成型操作应连续一次性完成，不得在过程中 穿插成型其它型号、规格的元件； ③同一型号、规格的元件成型后放在同一容器内，不可与其它型号、 规格的元件混放。 三、成型作业结束，清洁工作场地及设备。
线材生产操作要求 一、裁线、剥线 1、根据生产单，设计文件或样件要求，确认： a)线材型号、规格、颜色 b)裁线长度（无特殊要求时，实际裁线长度的误差为±5mm） c)形式（全剥或半剥） d)剥头长度（无特殊要求时，剥头长度为3—4mm） 2、依据以上确认的内容，调试剥线机参数，并进行试裁、试剥。 3、对试裁的首件长度、剥头形式、剥头长度进行确认。 4、首件经确认无误后，可进行连续操作，无特殊要求时，每年100根为 一捆扎单元，将线材理顺齐后，用不掉色的橡皮筋捆扎，整齐摆放转 入下道工序。 5、每连续生产工艺1000根时，应取其最后一根对线长、剥头形式、剥头 长度进行验证。如验证不合格，应查找原因，重新从第2项开始。 6、无特殊情况，剥线机加工的线材必须是机器设备允许的规格种类，材 质主要是铜材、铝材，其它如铁质线材及并线不得在剥线机上加工。 7、操作完毕后将剩余线材整理盘好顺序回库，剥下护套头收集到专用箱 内。 8、操作过程中出现解决不了解的故障时应立即停机并进入《反映问题的 渠道》。 二、线头浸锡 1、捻紧每根需浸锡的线头。 2、将需浸锡的线头浸过助为焊剂后，无铅锡275℃±5℃，外包皮线材不 耐高温时，在锡炉内浸锡1～3秒，外包皮线材耐高温时，在锡炉内浸 锡时间为3～5秒。 3、浸过锡的线扎，应沾锡均匀，线头不散，线头间不连锡，绝缘层无污 染。 4、用不掉色的橡胶圈困扎的成扎线扎整齐摆放，转入下道工序。 5、原则上浸过锡的线材，存放时间不宜过长；且存放时要防潮、防阳光 （紫外线）、防氧化。 三、特殊线束生产 1、对超长、超长剥、超粗线束生产（符合其中一项）一般采用手工操作
工程力学实验指导书 仲恺农业工程学院机电工程系 2008.1
前言 材料力学是研究工程材料力学性能和构件强度、刚度和稳定性计算理论的科学，主要任务是按照安全、适用与经济的原则，为设计各种构件（主要是杆件）提供必要的理论和计算方法以及实验研究方法。 要合理地使用材料，就必须了解材料的力学性能，各种工程材料固有的力学性质要通过相应的试验测得，这是材料力学实验的一个主要任务。 另外，材料力学的理论是以一定的简化和假设为基础。这些假设多来自实验研究，而所建立理论的正确性也必须通过实验的检验，这是材料力学实验的第二个任务。 材料力学实验的第三个任务是通过工程结构模型或直接在现场测定实际结构中的应力和变形，进行实验应力分析，为工程结构的设计和安全评估提供可靠的科学依据。 从以上所述各项任务中，不难看到材料力学实验的重要性，它与材料力学的理论部分共同构成了这门学科的两个缺一不可的环节。 学生在学习并进行材料力学实验时，应注意学习实验原理、试验方法和测试技术，逐步培养科学的工作习惯和独立分析、解决问题的能力，要善于提出问题，勤于思考，勇于创新。这样才能牢固地掌握材料力学课程的基本内容，为将来参加祖国社会主义现代化建设打下坚实的基础。 指导书中将实验内容分为“基本实验”和“选做实验”两个层次，这样既可保证实验教学的基本要求，又可根据不同的需求进行选择，以期在培养学生的综合分析能力和创新能力方面发挥重大作用。 本实验指导书中难免存在缺点和错误之处，请师生们指正，以便今后进一步修改和完善。
基本实验 1 低碳钢和灰口铸铁的拉伸、压缩实验 一、实验目的 1．试样在拉伸或压缩实验过程中，观察试样受力和变形两者间的相互关系，并注意观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。 2．测定该试样所代表材料的P S、P b和ΔL等值。 3．对典型的塑性材料和脆性材料进行受力变形现象比较，对其强度指标和塑性指标进行比较。 4．学习、掌握电子万能试验机的使用方法及其工作原理。 二、仪器设备和量具 电子万能试验机，引伸计、钢板尺，游标卡尺。 三、低碳钢的拉伸和压缩实验 1．低碳钢的拉伸实验 在拉伸实验前，测定低碳钢试件的直径d和标距L。试件受拉伸过程中，观察屈服（流动）、强化，卸载规律、颈缩、断裂等现象；绘制p——ΔL曲线如图2—1（a）所示；记录试件的屈服抗力P s和最大抗力P b。试件断裂后，测量断口处的最小直径d1和标距间的距离L1。依据测得的实验数据，计算低碳钢材料的强度指标和塑性指标。 7 图1—1 低碳钢拉伸图及压缩图 强度指标：
机械设计实验指导书 贺俊林冯晚平编著 机械设计制造及其自动化 农业机械化及其自动化专业用 3 山西农业大学工程技术学院 机械原理与零件实验室 2008年
目录 实验一、减速器拆装实验 (2) 实验二、轴系结构设计实验 (6) 实验三、齿轮结构设计实验 (9) 实验四、带传动实验 (12) 实验五、齿轮传动效率实验 (17)
实验一减速器拆装 一、实验目的 1.了解减速器各部分的结构，并分析其结构工艺性。 2.了解减速箱各部分的装配关系和比例关系。 3.熟悉减速器的拆装和调整过程 二、实验所用的工具、设备、仪器（每试验小组） 1.二级减速器一台 2.游标卡尺一把 3、活搬手二把 4、套筒扳手一套 5、钢板尺一把 三、实验内容 1.了解铸造箱体的结构。 2.观察、了解减速器附属零件的用途，结构安装位置的要求。 3.测量减速器的中心距，中心高、箱座下凸缘及箱盖上凸缘的厚度、筋板厚度、齿轮端面与箱体内壁的距离、大齿轮顶圆与箱体底壁之间的距离等。 4.了解轴承的润滑方式和密封装置，包括外密封的型式，轴承内侧的挡油环、封油环的作用原理及其结构和安装位置。
四、实验步骤 1.拆卸。 （1）仔细观察减速器外部各部分的结构，从各部分结构中观察分析回答后面思考题内容。 （2）用板手拆下观察孔盖板，考虑观察孔位置是否恰当，大小是否合适。 （3）拆卸箱盖 a、用扳手拆卸上，下箱体之间的连接螺栓、拆下定位销。将螺栓，螺钉、垫片、螺母和销钉放在盘中，以免丢失，然后拧动启盖螺钉使上下箱体分离，卸下箱盖。 b、仔细观察箱体内各零部件的结构和位置，并分析回答后面思考题内容。 c、测量实验内容所要求的尺寸。 d、卸下轴承盖，将轴和轴上零件一起从箱内取出，按合理顺序拆卸轴上零件。 2.装配 按原样将减速器装配好，装配时按先内部后外部的合理顺序进行，装配轴套和滚动轴承时，应注意方向，注意滚动轴承的合理装拆方法，经指导教师检查合格后才能合上箱盖，注意退回启盖螺钉，并在装配上、下箱盖之间螺栓前应先安装好定位销，最后拧紧各个螺栓。 五、注意事项 1.切勿盲目拆装，拆卸前要仔细观察零、部件的结构及位置，考虑好拆装顺序，拆下的零、部件要统一放在盘中，以免丢失和损坏。 2.爱护工具、仪器及设备，小心仔细拆装避免损坏
钢结构制作 作业指导书 1．适用围 适用于各类工业与民用钢结构建筑的钢构件加工与制作方法及工艺技术。 2．执行规与标准 《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001） 《钢结构工程施工质量验收规》（GB50205-2001） 《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002） 《钢结构设计规》（GB50017-2003） 3．基本规定 (1) 钢结构制作单位应具备相应的钢结构工程设计和制作资质，并具有相应的工艺技 术标准、质量管理体系、质量控制及检验制度等。 (2) 钢结构制作单位应根据已批准的设计文件编制施工详图。施工详图应经原设计单 位审核批准后方可施工。当需要修改时，应经原设计单位同意和签署文件确认。 (3) 钢结构制作所采用的原材料及成品在进场时必须进行验收。凡涉及安全、功能的 原材料及成品应按国家相关标准、规进行测试复验。 (4) 钢结构制作前，应根据设计文件、施工详图的要求及制作单位的加工条件等，编 制制作工艺技术方案，其容应包括：施工技术标准，制作单位质量保证体系，制作质量保证措施，生产场地布置、加工、焊接设备和工艺装备，焊工和检查人员的资质证明，以及各类检查项目表格和生产计划表等。制作工艺技术方案应经总包和监理工程师审核批准后方可组织实施。 (5) 钢结构制作各工序应按工艺技术标准进行质量控制，每道工序完成后，应进行检 查验收。钢结构制作和制成品质量验收必须采用经检定、校准合格的计量器具。 (6) 钢结构制作单位应在必要时对构造复杂的构件进行工艺性试验。连接复杂的钢结 构，应根据合同要求在制作单位进行预拼装。 (7) 钢结构的加工制作一般应遵循下述的工作顺序： 工程承包详图设计设计单位审图 材料采购 构件加工制作成品运输出厂
《锻造工艺与模具设计》实验指导书 实验一、空气锤结构及工作原理 一、实验目的 （1）了解750kg空气锤的组成、各部分作用； （2）掌握750kg空气锤工作原理及操纵方法。 二、实验设备及厂房 750kg空气锤，实训中心厂房 三、实验内容 （1）空气锤的组成部分如图2-4-10所示。 （2）对照示意图和实物，说出空气锤结构部分包括的内容及作用。 工作部分：包括落下部分（活塞、锤杆和上砧块）和锤砧（下砧、砧垫和砧座）传动部分：由电动机、带和带轮、齿轮、曲柄连杆及压缩活塞等组成 操纵部分：由上下旋阀、旋阀套和操纵手柄等组成 机身：由工作缸、压缩缸、立柱和底座组成。 （3）简述空气锤的工作原理 四、实验总结整理 每个同学按上述内容完成实验报告
实验二、典型锻件的模锻工艺设计 一、实验目的 （１）学会分析模锻件的结构工艺性。 （２）学会用CAPP 软件进行模锻工艺设计。 （３）学会制定模锻工艺过程。 （４）学会分析模锻件锻后的质量。 二、实验设备及要求 微型计算机、CAPP软件 三、实验内容 模锻的锻造工艺过程通常包括以下内容。 1、绘制模锻锻件图 模锻锻件图是根据零件图及模锻工艺特点制定的，它是确定变形工序、设计和制造锻模、计算坯料和检验锻件的依据。在确定模锻锻件图时需预先考虑锻件的分模面、加工余量、锻造公差、工艺余块、模锻斜度及圆角半径等因素。（１）分模面 分模面即锻模上、下模或凸、凹模的分界面。分模面可以是平面，也可以是曲面。锻件分模面的位置选择是否合理，关系到锻件成形、锻件出模、材料利用率等一系列问题。其选择原则是：分模面应选在模锻件具有最大水平投影尺寸的位置上，最好为锻件中部的一个平面，并使锻件上加工余量最少，上、下模膛深度最浅且尽可能基本一致。这样可使上、下模膛具有相同的轮廓，易于发现上、下模的错移，金属容易充满模膛，便于取出锻件，并利于锻模的锻造。在保证上述基本原则的基础上，为提高锻件质量和生产过程的稳定性，还应考虑以下要求。 ①饼块类锻件的高度小于或等于直径时，应取径向分模，而不能选轴向分模，以利于锻 模、切边模的加工制造和减少余块等金属消耗。 ②对于头部尺寸明显偏大的锻件，最好用曲面而不用平面分模，可使上、下模膛深度大致 相同，有利于整个锻件充填成形。 ③有流线方向要求的锻件，应考虑锻件工作时的受力特点。 （２）加工余量、模锻公差和工艺余块 模锻件的加工余量和公差比自由锻件小得多，其数值根据锻件大小、形状和精度等级有所不同，一般加工余量为１～４ｍｍ，公差为±０．３～±３ｍｍ之间，用时可查有关手册。模锻生产为成批生产，应尽量少加或不加工艺余块。（３）模锻斜度。 为了使锻件易于从模膛中取出，锻件与模膛侧壁接触部分需有一定斜度。锻件上的这一斜度称为模锻斜度。模锻斜度不包括在加工余量内，一般取５°、７°、１０°、１２°等标准值。模膛深度与宽度之比增大时，应取较大斜度值。因冷却引起收缩，锻件的内壁斜度值β应比外壁斜度值α大一级。