偏心拉伸实验报告
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偏心拉伸实验报告实验目的,通过偏心拉伸实验,研究材料在拉伸过程中的变形和破坏特性,了解材料的力学性能。
实验原理,偏心拉伸是指在拉伸试样上施加偏心载荷,使试样在拉伸过程中产生偏心变形,从而引起试样的非均匀应变和破坏。
在偏心拉伸实验中,试样的拉伸变形主要包括轴向拉伸变形和偏心变形。
轴向拉伸变形是指试样在拉伸过程中发生的均匀拉伸变形,而偏心变形是指试样在偏心载荷作用下产生的非均匀应变和破坏。
通过对试样的偏心拉伸实验,可以研究材料的屈服特性、断裂特性和应变硬化特性。
实验步骤:1. 准备拉伸试样和拉伸设备;2. 在拉伸试样上标定偏心位置;3. 施加偏心载荷,进行偏心拉伸实验;4. 记录试样的拉伸变形和破坏情况;5. 分析实验数据,得出结论。
实验结果:通过偏心拉伸实验,我们观察到试样在偏心载荷作用下发生了非均匀应变和破坏。
试样的偏心变形导致了试样的局部应变集中,最终导致试样的破坏。
在实验中,我们还观察到试样的屈服特性和断裂特性,得出了材料的力学性能参数。
实验结论:偏心拉伸实验结果表明,材料在拉伸过程中会出现非均匀应变和破坏,偏心变形是导致试样破坏的主要原因之一。
通过偏心拉伸实验,我们可以了解材料的力学性能,为材料的设计和应用提供参考。
实验意义:偏心拉伸实验对于研究材料的力学性能具有重要意义,可以为工程结构的设计和材料的选择提供依据。
通过对材料的偏心拉伸实验,可以评估材料的抗拉强度、屈服特性和断裂特性,为工程实践提供参考。
总结:偏心拉伸实验是研究材料力学性能的重要手段,通过实验可以了解材料在拉伸过程中的变形和破坏特性。
偏心拉伸实验结果对于材料的设计和应用具有重要意义,可以为工程结构的设计和材料的选择提供依据。
希望通过本次实验,能够更深入地了解材料的力学性能,为工程实践提供更多的参考和支持。
偏心拉伸实验报告实验结论偏心拉伸实验报告实验结论引言:偏心拉伸实验是一种常见的力学实验,用以研究材料在受拉力作用下的变形和破坏特性。
通过施加偏心拉力,可以模拟实际工程中材料所承受的不均匀受力情况,从而更好地了解材料的力学性能。
本文将总结偏心拉伸实验的结果,并得出实验结论。
实验设计:本次实验采用了标准的偏心拉伸试验机,选取了不同种类的材料进行测试,包括金属、塑料和复合材料。
每种材料都进行了多组试验,以确保结果的准确性和可靠性。
在实验过程中,我们记录了拉伸载荷、试样长度和试样断裂位置等数据。
实验结果:在所有的实验中,我们观察到了以下现象和结果:1. 材料的断裂位置:在偏心拉伸实验中,材料的断裂位置通常会出现在试样的较薄部分。
这是由于拉伸力的作用,使得试样的较薄部分承受的应力较大,从而导致破坏。
这一现象在金属和塑料试样中尤为明显,而在复合材料试样中稍微有所不同,可能会出现在不同的位置。
2. 材料的断裂形态:不同材料在偏心拉伸实验中的断裂形态也有所不同。
金属试样通常会出现拉伸断裂,即试样在拉伸力作用下逐渐拉长,最终发生断裂。
塑料试样则可能会出现拉断或剪切断裂,取决于材料的特性和结构。
复合材料试样的断裂形态更加多样,可能会同时出现拉伸、剪切和撕裂等多种破坏方式。
3. 材料的应力-应变曲线:通过对实验数据的分析,我们得到了材料的应力-应变曲线。
在拉伸阶段,材料的应变随着拉伸力的增加而线性增长,直至达到极限强度。
此后,材料开始发生塑性变形,应变增长速率逐渐减慢,直至材料最终断裂。
不同材料的应力-应变曲线形状和特点有所差异,这与材料的组成、结构和加工方式等有关。
实验结论:通过以上实验结果的观察和分析,我们得出以下结论:1. 材料的断裂位置受到拉伸力的影响,较薄部分承受的应力较大,容易破坏。
2. 不同材料在偏心拉伸实验中的断裂形态各异,金属试样通常呈现拉伸断裂,塑料试样可能出现拉断或剪切断裂,而复合材料试样的破坏方式更加多样。
D图2-2R 图2-1实验二 偏心拉伸实验一、实验目的1.测定偏心拉伸试样材料的弹性模量E 。
2.测定偏心拉伸试样的偏心距e 。
3.学习组合载荷作用下由内力产生的应变成份分别单独测量的方法。
二、设备和仪器(同§7) 三、试样采用图2-1所示的铝合金偏心拉伸试样,Ra 和Rb 为沿应变方向粘贴的应变片,另外有两枚粘贴在与试样材质相同但不受载荷的铝块上的应变片,供全桥测量时组桥之用。
尺寸b=24mm ,t=5mm 。
四、试验原理 由电测原理知:1234du εεεεε=-+-(I-7)式中du ε为仪器读数。
从此式看出:相邻两臂应变符号相同时,仪器读数互相抵销;应变符号相异时,仪器读数绝对值是两者绝对值之和。
相对两臂应变符号相同时,仪器读数绝对值是两者绝对值之和;应变符号相异时,仪器读数互相抵销。
此性质称为电桥的加减特性。
利用此特性,采取适当的布片和组桥,可以将组合载荷作用下各内力产生的应变成份分别单独测量出来,且减少误差,提高测量精度。
从而计算出相应的应力和内力。
——这就是所谓内力素测定。
图2-1中Ra 和Rb 的应变均由拉伸和弯曲两种应变成份组成,即() ()a F M b F M a b εεεεεε=+=-式中Fε和M ε分别为拉伸和弯曲应变的绝对值。
若如图2-2组桥,则由(I-7)、(a )和(b )式得2du a b F εεεε=+=若如图2-3组桥,则由(I-7)、(a )和(b )式得2du a b M εεεε=-=通常将仪器读出的应变值与待测应变值之比称为桥臂系数。
故上述两种组桥方法的桥臂系数均为2。
为了测定弹性模量E ,可如图2-2组桥,并等增量加载,即0(1,2,,5)i F F i F i =+⋅∆=末级载荷5F 不应使材料超出弹性范围。
初载荷F 时应变仪调零,每级加载后记录仪器读数图2-3dui ε,用最小二乘法计算出弹性模量E :52151i duii iFE bti αε==⋅∆=⋅∑∑ (2-1)式中α为桥臂系数。
实验报告
六.偏心拉杆实验报告
实验者姓名:_________ 学号:______ _
实验组别:_______分院_____ 专业 _ 班
实验日期:________年_______月 日 (一)实验目的
1.熟悉电阻应变仪的电桥接法。
2.测定偏心拉伸试样的应力分布,验证叠加原理的正确性。
(二)实验设备
实验机名称及机器型号_________ 精度__mm
测试件直径的量具名称_________ 精度__mm 测试件长度的量具名称_________ 精度__mm (三)实验数据和计算结果
1. 偏心拉伸试件实验前参数(试件截面尺寸见图1,图2所示)
)(mm b
)(mm t
)(mm e
)(MPa E
)(4mm I x
)(A 2mm
)(12/43mm tb I x =
)(2mm bt A =
图1 图2 2. 偏心拉伸试件各测点应力理论计算结果
评 定 教师签名 批阅日期
3.偏心拉伸试件各测点的应变读数(试验三次,以较好的一组试验数据填入表中)
4.偏心拉伸试件各测点的应力计算结果
5.理论值与试验值的比较
(四)回答下例问题
1.影响实验结果的主要因素是什么
3.画出正应力沿横截面高度的分布规律图。
偏心拉伸实验报告偏心拉伸实验报告引言:偏心拉伸实验是一种常见的力学实验,通过施加不同的偏心距离和拉伸力来研究材料的力学性能。
本实验旨在探究材料在偏心拉伸条件下的应力-应变关系,并分析其对材料的影响。
实验目的:1. 研究材料在偏心拉伸条件下的应力-应变关系;2. 掌握偏心拉伸实验的操作方法;3. 分析偏心拉伸对材料性能的影响。
实验原理:偏心拉伸实验是一种静态拉伸实验,通过施加不同的偏心距离,使拉伸力不再作用于材料的几何中心,而是偏离几何中心。
这样的拉伸方式可以模拟材料在实际应用中受到的偏心力作用,从而更真实地反映材料的力学性能。
实验装置:1. 偏心拉伸试验机:用于施加拉伸力和控制偏心距离;2. 试样夹具:用于夹持试样,保证试样在拉伸过程中的稳定性;3. 应变计:用于测量试样在拉伸过程中的应变;4. 数据采集系统:用于记录和分析实验数据。
实验步骤:1. 准备试样:根据实验要求,选择合适的试样材料和尺寸,并进行必要的加工和标记;2. 安装试样:将试样夹持在试验机上,确保试样的几何中心与试验机的拉伸轴线重合;3. 施加拉伸力:通过试验机控制系统,逐渐施加拉伸力,同时记录拉伸力和应变数据;4. 调整偏心距离:在拉伸过程中,通过调整试验机的偏心距离,使拉伸力不再作用于试样的几何中心;5. 记录数据:在拉伸过程中,及时记录拉伸力和应变数据,并保证数据的准确性和可靠性;6. 结束实验:根据实验要求,停止拉伸,并将试样从试验机上取下。
实验数据处理:1. 绘制应力-应变曲线:根据实验数据,绘制应力-应变曲线,分析材料在偏心拉伸条件下的力学性能;2. 计算材料的屈服强度和抗拉强度:根据应力-应变曲线,计算材料的屈服强度和抗拉强度,评估材料的抗拉性能;3. 分析偏心拉伸对材料性能的影响:根据实验结果,分析偏心拉伸对材料的强度、韧性、断裂形态等性能的影响。
实验结果与讨论:通过偏心拉伸实验,我们得到了材料在不同偏心距离下的应力-应变曲线。
实验三 偏心拉伸实验36050221 唐智浩一、实验目的1.测量试件在偏心拉伸时横截面上的最大正应变max ; 2.测定中碳钢材料的弹性模量E ; 3.测定试件的偏心距e ;二、实验设备与仪器1.微机控制电子万能试验机;2.电阻应变仪; 3.游标卡尺。
三、试件中碳钢矩形截面试件,(如图所示)。
截面的尺寸为h ×b = (7.86×30)mm 2 。
四、实验原理和方法试件承受偏心拉伸载荷作用,偏心距为e 。
在试件某一截面两侧的a 点和b 点处分别沿试件纵向粘贴应变片R a 和R b ,则a 点和b 点的正应变为:(1)(2)式中: εp ——轴向拉伸应变;εM ——弯曲正应变 有分析可知,横截面上的最大正应变为:(3)根据单向拉伸虎克定律可知:图一 试件示意图h R aR b btpA PE ε=(4) 试件偏心距e 的表达式为:PEW e Z M ⋅⋅=ε (5)可以通过不同的组桥方式测出上式中的εmax 、εp 及εM ,从而进一步求得弹性模量E 、最大正应力max σ和偏心距e 。
为了尽可能减小实验误差,实验采用多次重复加载的方法。
可参考如下加载方案:P 0=6KN ,P max =16KN ,∆P=10KN ,N=4。
1、测最大正应变εmax组桥方式见图二。
(1/4桥;2个通道)表一 半桥测2、测拉伸正应变εp全桥组桥法(备有两个温补片),组桥方式见图三。
图二 1/4桥测量应变片应变图三 全桥测P ε图四 半桥测M ε表二全桥测3、测偏心矩e半桥组桥法,组桥方式见图四。
表三半桥测。
偏心拉伸实验报告偏心拉伸实验报告一、实验目的本实验旨在研究材料在偏心拉伸条件下的力学性能表现,以获取材料的应力-应变曲线,并对材料的强度、塑性和韧性等关键性能指标进行评估。
通过本实验,有助于我们更深入地理解材料在复杂应力状态下的行为,为工程实践提供重要的理论依据。
二、实验原理偏心拉伸实验是一种常用的材料力学性能试验方法,主要用来模拟材料在复杂应力状态下的行为。
在偏心拉伸实验中,试样的一端被固定,而另一端受到拉伸载荷的作用。
与常规拉伸实验不同,偏心拉伸实验中试样的轴向应力分布不均匀,具有较高的应力梯度,因此可以更好地模拟实际工程中材料的受力状态。
三、实验步骤1.试样制备根据实验要求,选择合适的材料和尺寸规格,制备标准拉伸试样。
考虑到偏心拉伸的特殊性,试样的形状和尺寸需要满足相关标准。
试样制备完成后,应对其进行严格的检查,确保其符合实验要求。
2.实验装置进行偏心拉伸实验需要使用专门的实验装置,主要包括:拉伸机、夹具、偏心轮等。
实验装置应具备高精度和高稳定性,以确保实验结果的准确性和可重复性。
3.实验操作将试样安装在实验装置上,并确保试样的中心线与偏心轮的旋转轴重合。
然后,对试样施加一定的预载,以消除试样与夹具、偏心轮之间的接触间隙。
在预载完成后,逐渐增加拉伸载荷,并记录试样的变形量和对应的载荷。
4.数据处理与分析根据实验数据,绘制试样的应力-应变曲线,并对关键性能指标进行计算和分析。
这些指标包括:强度、塑性和韧性等。
对实验结果进行深入分析,可以对材料的力学性能有更全面的了解。
四、实验结果及数据分析1.应力-应变曲线通过偏心拉伸实验,我们获得了材料的应力-应变曲线。
曲线图反映了材料在拉伸过程中的应力分布和应变情况。
从曲线上可以看出,随着拉伸载荷的增加,材料的应力也逐渐增大。
同时,材料发生了一定程度的塑性变形。
2.性能指标分析根据应力-应变曲线,我们可以计算出材料的强度、塑性和韧性等性能指标。
这些指标是评估材料在复杂应力状态下的重要依据。
偏心拉伸实验报告误差引言偏心拉伸实验是常见的力学实验之一,通过施加外力对材料进行拉伸测试,以了解材料的力学性质和机械行为。
然而,在实际操作中,由于各种因素的干扰和误差的存在,实验结果往往会受到误差的影响。
本文将讨论偏心拉伸实验中可能出现的误差来源,并提出相应的减小误差的方法。
实验误差来源及分析1. 试样制备误差:在实验过程中,试样的制备过程可能存在一些误差。
例如,试样的形状和尺寸可能与设计值有所偏差,试样的制备过程中可能存在剪切等非理想情况,从而影响实验结果的准确性。
2. 试验装置误差:实验装置的设计和制造精度直接影响到实验结果的准确性。
例如,拉伸机夹具的设计和加工精度可能存在一定误差,夹具的刚性和对称性不好,会导致试样在实验过程中扭曲变形,从而影响实验结果。
3. 读数误差:在实验过程中,人为读取和记录数据时可能存在误差。
例如,拉力计的指针读数可能存在视觉误差,读数时经常会出现瞬时波动等情况,从而导致实验结果的增大。
4. 环境误差:实验过程中的环境因素也可能对实验结果产生影响。
例如,温度、湿度等环境因素的变化会导致试样的长度、材料特性等发生变化,进而影响实验结果。
减小误差的方法1. 提高试样制备的精度:在制备试样的过程中,加强制备技术,尽量减小制备误差,严格控制试样的尺寸和形状。
可以使用先进的制备技术,例如数控机床等,保证试样的形状和尺寸满足要求。
2. 改进试验装置:对实验装置进行合理设计和制造,提高装置的刚性和对称性,减小装置本身的影响。
选择合适的夹具和传感器,降低读数误差,提高实验结果的可靠性。
3. 增加实验数据的采集次数:对于读数受到瞬时波动等因素影响的情况,可以增加数据的采集次数,多次测量取平均值,减小随机误差的影响,提高实验结果的稳定性。
4. 控制环境因素:在实验过程中,尽量保持环境的稳定,控制温度、湿度等因素的变化。
可以在恒定温度和湿度条件下进行实验,避免环境因素对实验结果的干扰。
5. 进行误差分析和处理:对实验数据进行误差分析,确定误差来源和大小。
实验八 偏心拉伸电测实验一、 实验目的1.用电测法测定偏心位伸试件横截面上正应力分布,并与材力理论计算比较。
2.用不同的桥路接法,在组合变形情况下测取单一成分应变的方法。
二、实验设备1.电阻应变仪(见附表一)2.1–5–2型材料拉力试验机。
三、实验概述本实验偏心拉伸试件如图11所示图11 偏心拉伸试件经分析,试件中部受偏拉作用,横截面上正应力由两部分叠加而成,即拉伸正应力加上弯曲正应力。
在试件中部横截面A —A 处沿轴线方向贴了五个电阻片,即①、③、④、⑤、⑥,其分布位置如图,电阻片④通过截面轴线方向,用以测量横截面上的正应力分布;电阻片②、⑦系横向粘贴,与轴向垂直,用以测量材料的泊松比υ(有的书上记为μ)本实验中还要求用半桥互补接线法或全桥接线法进行测量,从这种拉、弯组合变形中单独测出拉伸正应力和弯曲正应力。
所谓半桥互补接线法,即在AB 、BC 间各接一工作电阻片R 1、R 2 、,当它们的R ,K 值相同时可得到应变仪的读数为:21εεε-=ds关于全桥接线法,即在接线柱AB 、BC 、CD 、DA 之间分别接工作电阻片R 1 、R 2 、R 4 、R 3,参见图42(b ),当它们分别感受的应变是1ε 、2ε 、4ε、3ε 则有3421εεεεε-+-=ds为了从拉、弯组合变形中单独测出拉伸应力和弯曲应力,可以有不同的方案,只要根据组合变形的叠加原理与半桥、全桥公式即可设计出来,实验要求同学们自行设计方案并导出 -24-相应的公式,即导出由应变仪读数算出所要测定的单一成份应变的计算公式。
为了检验实验是否正常,仍可用逐级加载法。
四、预习要求1.复习实验讲义有关电测法基本原理部分,弄清半桥、全桥接线时的公式。
2.复习YJR —6数字应变仪原理及使用方法。
3.若材料σp =200MPa ,试件设计尺寸为h=30mm ,b=12mm ,偏心距e=10mm ,试确定加载方案。
4. 根据各片感受应变情况及桥路公式,自行思考设计接线方案,以便单独测出其中的拉伸正应力和最大弯曲正应力。
实验三 偏心拉伸实验
36050221 唐智浩
一、实验目的
1.测量试件在偏心拉伸时横截面上的最大正应变max ; 2.测定中碳钢材料的弹性模量E ; 3.测定试件的偏心距e ;
二、实验设备与仪器
1.微机控制电子万能试验机;
2.电阻应变仪; 3.游标卡尺。
三、试件
中碳钢矩形截面试件,(如图所示)。
截面的尺寸为h ×b = (7.86×30)mm 2 。
四、实验原理和方法
试件承受偏心拉伸载荷作用,偏心距为e 。
在试件某一截面两侧的a 点和b 点处分别沿试件纵向粘贴应变片R a 和R b ,则a 点和b 点的正应变为:
(1)
(2)
式中: εp ——轴向拉伸应变;εM ——弯曲正应变 有分析可知,横截面上的最大正应变为:
(3)
根据单向拉伸虎克定律可知:
图一 试件示意图
h R a
R b b
t
p
A P
E ε=
(4) 试件偏心距e 的表达式为:
P
E
W e Z M ⋅⋅=
ε (5)
可以通过不同的组桥方式测出上式中的εmax 、εp 及εM ,从而进一步求得弹性模量E 、最大正应力max σ和偏心距e 。
为了尽可能减小实验误差,实验采用多次重复加载的方法。
可参考如下加载方案:P 0=6KN ,P max =16KN ,∆P=10KN ,N=4。
1、测最大正应变εmax
组桥方式见图二。
(1/4桥;2个通道)
表一 半桥测
2、测拉伸正应变εp
全桥组桥法(备有两个温补片),组桥方式见图三。
图二 1/4桥测量应变片应变
图三 全桥测P ε
图四 半桥测M ε
表二全桥测
3、测偏心矩e
半桥组桥法,组桥方式见图四。
表三半桥测。