实验三 实木弯曲实验
- 格式:doc
- 大小:62.00 KB
- 文档页数:2
三点弯曲应力试验
三点弯曲应力试验是一种常用的材料力学试验方法,用于测量材料在屈服之前受力时的弯曲应力。
该试验主要包括将试件固定在两个支承点上,然后在中间施加一个垂直于试件的加载力,使试件发生弯曲变形。
通过测量试件在负载下的变形和应力,可以得到材料的弯曲性能和应力-应变曲线。
三点弯曲应力试验常用于研究材料的弯曲性能,例如弯曲强度、弹性模量和断裂韧性等。
通过该试验可以评估材料在弯曲条件下的机械性能和耐久性,对于工程设计和材料选择具有一定的参考价值。
三点弯曲应力试验的具体步骤如下:
1. 准备试件:根据试验要求制备具有一定尺寸和几何形状的试件。
2. 安装试件:将试件固定在两个支承点上,使其呈现一定的距离。
3. 施加负载:在试件正中央施加一个垂直向下的加载力,使试件发生弯曲变形。
负载可以通过机械设备或电动机来实现。
4. 测量变形:使用位移计或应变计等设备,测量试件在负载下的变形情况。
一般会测量试件的中央位移和应变。
5. 记录数据:根据材料的弯曲变形情况和施加的负载,记录试验数据。
6. 分析结果:根据试验数据,计算出试件的应力和应变,并绘制应力-应变曲线。
根据曲线的形状和斜率,分析材料的力学
性能。
总之,三点弯曲应力试验是一种常用的力学试验方法,用于评估材料在弯曲条件下的机械性能。
该试验可以提供材料的弯曲强度、弹性模量和断裂韧性等参数,对于工程设计和材料选择具有重要的参考价值。
三点抗弯实验测试指标引言:三点抗弯实验是材料力学实验中常用的一种试验方法,用于评估材料的抗弯性能。
本文将介绍三点抗弯实验的测试指标,包括弯曲应力、弯曲模量和断裂弯曲应力。
一、弯曲应力弯曲应力是材料在受力时产生的应力,用于描述材料在受到弯曲荷载时的抵抗能力。
在三点抗弯实验中,弯曲应力可以通过测量试样上的弯曲应变来计算得到。
弯曲应力的计算公式为:σ = M / (S * y)其中,σ为弯曲应力,M为加载试样时产生的弯矩,S为试样的截面面积,y为试样顶部与底部之间的距离。
二、弯曲模量弯曲模量是材料的刚度指标,用于衡量材料在受到弯曲荷载时的变形能力。
弯曲模量越大,材料越难发生弯曲变形,表明材料具有较好的刚性。
弯曲模量的计算公式为:E = (M * L^3) / (4 * b * h^3 * δ)其中,E为弯曲模量,M为加载试样时产生的弯矩,L为试样跨距,b为试样宽度,h为试样厚度,δ为试样的弯曲挠度。
三、断裂弯曲应力断裂弯曲应力是材料在承受弯曲荷载时发生断裂的应力值。
该指标可以用于评估材料的断裂韧性和抗拉强度。
断裂弯曲应力的计算公式为:σ_f = 3M_f / (2b h^2)其中,σ_f为断裂弯曲应力,M_f为试样断裂时产生的弯矩,b为试样宽度,h为试样厚度。
结论:通过三点抗弯实验可以得到材料的弯曲应力、弯曲模量和断裂弯曲应力指标。
弯曲应力可以衡量材料在受到弯曲荷载时的抵抗能力,弯曲模量可以评估材料的刚度,而断裂弯曲应力则可以反映材料的断裂韧性和抗拉强度。
在实际应用中,这些指标对于材料的选择和设计非常重要。
例如,在建筑和桥梁工程中,需要选择具有较大弯曲模量和断裂弯曲应力的材料,以确保结构的稳定性和安全性。
三点抗弯实验是一种常用的材料性能测试方法,可以通过测量弯曲应力、弯曲模量和断裂弯曲应力来评估材料的力学性能。
这些指标对于材料的选择和设计具有重要意义,可以为工程实践提供有力支持。
实验三 梁的弯曲应力实验一、实验目的1、测定梁在纯弯曲时某一截面上的应力及其分布情况。
2、观察梁在纯弯曲情况下所表现的虎克定律,从而判断平面假设的正确性。
3、进一步熟悉电测静应力实验的原理并掌握其操作方法。
4、实验结果与理论值比较,验证弯曲正应力公式σ=My/I z的正确性。
5、测定泊松比μ。
二、实验设备1.纯弯梁的正应力的分布规律实验装置其装置如图3-1所示。
图3-1 纯弯梁实验安装图2.实验梁的安装与调整:在如图3-1所示位置处,将9.拉压力传感器安装在8.蜗杆升降机构上拧紧,将2.支座(两个)放于如图所示的位置,并对于加力中心成对称放置,将实验梁置于支座上,也称对称放置,将4.加力杆接头(两对)与6.加力杆(两个)连接,分别用3.销子悬挂在纯弯梁上,再用销子把11.加载下梁固定于图上所示位置,调整加力杆的位置两杆都成铅垂状态并关于加力中心对称。
摇动7.手轮使传感器升到适当位置,将10.压头放如图中所示位置,压头的尖端顶住加载下梁中部的凹槽,适当摇动手轮使传感器端部与压头稍稍接触。
检查加载机构是否关于加载中心对称,如不对称应反复调整。
注意:实验过程中应保证加载杆始终处于铅垂状态,并且整个加载机构关于中心对称,否则将导致实验结果有误差,甚至错误。
3. 实验梁的贴片:5#、4#分别位于梁水平上、下平面的纵向轴对称中心线上,1#片位于梁的中性层上,2#、3#片分别位于距中性层和梁的上下边缘相等的纵向轴线上,6#片与5#片垂直,如图3-3所示图3-3 纯弯梁贴片图三、实验原理图3-4为试样受力图图3-4 纯弯梁受力图为了测量应变随试样截面高度的分布规律,应变片的粘贴位置如图3.3所示。
这样可以测量试件上下边缘、中性层及其他中间点的应变,便于了解应变沿截面高度变化的规律。
由材料力学可知,矩形截面梁受纯弯时的正应力公式为式中:M为弯矩;y为中性轴至欲求应力点的距离;为横截面对z轴的惯性矩。
本实验采用逐级等量加载的方法加载,每次增加等量的载荷⊿P,测定各点相应的应变增量一次,即:初载荷为零,最大载荷为4kN,等量增加的载荷⊿P为1kN。
工程力学三点弯曲实验报告一、实验目的1、用电测法测量梁在纯帝曲的情况下,横截面上正应力分布规律,并写理论计算结果进行比较,以验证弯曲正应力公式。
2、学习电测方法。
二、实验仪器电阻应变仪、预调平衡箱、被测矩形直梁实验装置、游标卡尺三、实验原理1、电测法是以电阻应变仪为传感器,将试件非电量的应变转变为应变片的电阻敏变,再由电阻应变仪测量电阻改变商待到试件的应变。
将应变片粘贴在梁的试验表面需测应力的部位,当该部位沿应变方向产生应变EW应变O片(随d被O便应变片电阻产生一个变化量AR:AR/R=kE由上式,即可确定试件的应变E,式中,k为应变片灵敏系数。
2、当梁受纯弯曲时,其横截面上的正应力为线性分布,理论计算公式o=My/Iz y:中性轴到所求应力点的距离,分别为:+15,+9,0,一9,一15(mm);Iz:梁的横截面对中性轴Z的惯性矩,Iz=bh3/123、3在比例极限内应用单向应力状态的虎克定律o=Ea计算各点正应力o,即可得到横截面上正应力的分布规律,然后将正应力值与相应的理论值进行比较,从而验证弯曲应力公式的正确性。
本实验通过测直粱应力点的E(应变),计算各点的o;(E为材料的弹性模量,E=205×103MPa)4、本实验采用增量法,加载级数为4级:最终载荷(P):800N;初载荷(P。
):0N;加载级数(n):4;每级加载增量(AP):10×20=200 N;(杠杆放大倍数为20);四、实验结果相对弯曲半径越小,弯曲的变形程度越大,塑性变形在总变形中所占比重越大,因此卸载后回弹随相对弯曲半径的减小而减小,因而回弹越小。
相对弯曲半径越大,弯曲的变形程度越小,但材料断面中心部分会出现很大的弹性区,因而回弹越大;弯曲角度越大,表明变形区的长度越长,故回弹的积累值越大,其回弹角越大;材料的屈模比越大,则回弹越大。
即材料的屈服强度越大,弹性模量越小,回弹量越大。
在整个做弯曲实验过程中,基本每次都要更换凸模,我们每次都要进行调整和试模,这是比较困难的,但几次下来,也能得心应手了。
三点弯曲试验件标准三点弯曲试验是常见的材料力学试验之一,它能够有效地测定材料的弯曲性能。
因此,对于进行三点弯曲试验的试验件标准也非常重要。
下面就来详细了解一下三点弯曲试验件标准的相关知识。
1. 材料的选择首先,进行三点弯曲试验时需要选择合适的材料。
试验件的材料应当具有代表性,即能够充分反映实际使用环境中所受到的载荷和应力状态。
同时,还要注意试验材料的光洁度和表面光滑度要求,以保证试验数据的准确性。
2. 试验件的尺寸和形状在选择试验材料之后,还需要对试验件的尺寸和形状进行标准化。
根据ISO、ASTM等标准,通常采用矩形形状的试验件,其宽度一般为10mm-20mm,高度一般为3mm-5mm,长度则根据具体试验要求确定。
同时还需要对试验件的边缘锉磨、抛光处理,以保证试验件的线性度和平直度。
3. 试验环境的标准化进行三点弯曲试验还需要注意试验环境的标准化。
试验环境应当在温度、湿度、气压等方面严格控制,避免环境变量对试验结果的影响。
此外,试验期间应当避免震动和外界干扰等因素的影响,以保证试验数据的准确性和可靠性。
4. 试验装置的标准化试验装置是进行三点弯曲试验时不可缺少的组成部分,因此需要对其进行标准化。
试验装置应当能够准确量测试验件所受到的载荷和变形量,并具备稳定、可靠、精确、方便操作等特点。
同时还需对试验装置的几何形状、结构材料、支撑点的跨距、支撑点的位置等方面进行详细规定,以保证试验数据的可靠性和可比性。
综上所述,进行三点弯曲试验需严格遵循相关标准,以保证试验数据的准确性和可靠性。
只有这样才能更好地评估材料的弯曲性能,为科学合理地设计和选择材料提供参考依据。
第1篇一、实验目的1. 了解木材的基本力学性质。
2. 掌握木材力学性质实验的基本方法和步骤。
3. 通过实验,分析影响木材力学性质的主要因素。
二、实验原理木材的力学性质主要包括强度、硬度、刚度和韧性等。
本实验通过测定木材的抗拉、抗压、抗弯和抗剪等力学性能,分析木材的力学性质及其影响因素。
三、实验材料与设备1. 实验材料:木材试件(硬木、软木、针叶木等)。
2. 实验设备:万能试验机、切割机、量具、砝码等。
四、实验步骤1. 样品准备:将木材试件切割成规定尺寸,如100mm×100mm×10mm。
2. 抗拉强度测试:a. 将试件固定在万能试验机上,确保试件平行于拉伸方向。
b. 拉伸速度设定为10mm/min。
c. 记录试件断裂时的最大拉力值。
3. 抗压强度测试:a. 将试件固定在万能试验机上,确保试件垂直于压缩方向。
b. 压缩速度设定为5mm/min。
c. 记录试件破坏时的最大压力值。
4. 抗弯强度测试:a. 将试件放置在万能试验机上,确保试件平行于弯矩方向。
b. 弯曲速度设定为10mm/min。
c. 记录试件破坏时的最大弯矩值。
5. 抗剪强度测试:a. 将试件放置在万能试验机上,确保试件平行于剪切方向。
b. 剪切速度设定为10mm/min。
c. 记录试件破坏时的最大剪切力值。
五、实验结果与分析1. 抗拉强度:硬木试件的抗拉强度最高,软木试件次之,针叶木试件最低。
2. 抗压强度:硬木试件的抗压强度最高,软木试件次之,针叶木试件最低。
3. 抗弯强度:硬木试件的抗弯强度最高,软木试件次之,针叶木试件最低。
4. 抗剪强度:硬木试件的抗剪强度最高,软木试件次之,针叶木试件最低。
六、实验结论1. 木材的力学性质与其种类、密度、含水率、木纹方向等因素密切相关。
2. 硬木试件的力学性能普遍优于软木和针叶木试件。
3. 实验结果与理论分析基本一致。
七、实验注意事项1. 实验过程中,确保试件表面平整、无损伤。
材料弯曲实验报告材料弯曲实验报告引言:材料弯曲实验是一种常见的力学实验,用于研究材料在受力情况下的弯曲性能。
通过对材料的弯曲实验,可以了解材料的弯曲刚度、弯曲极限等力学性质。
本实验旨在通过对某种材料进行弯曲实验,探究其弯曲性能及其影响因素。
实验目的:1. 研究材料的弯曲刚度和弯曲极限;2. 探究外界因素对材料弯曲性能的影响。
实验原理:材料弯曲实验主要通过施加力矩来使材料产生弯曲变形。
在实验中,我们使用了一种标准的弯曲试验装置,该装置由两个支撑点和一个施加力矩的装置组成。
通过调整支撑点的距离和施加的力矩大小,可以控制材料的弯曲程度。
实验步骤:1. 准备工作:选择一种待测试的材料,并切割成相同的长条状;2. 搭建弯曲试验装置:将两个支撑点固定在合适的位置上,确保距离相等且与材料长度相匹配。
将施加力矩的装置固定在材料的中间位置;3. 施加力矩:逐渐增加施加力矩的大小,记录下每个力矩下的材料弯曲情况;4. 弯曲极限测定:当材料发生破裂或无法恢复原状时,停止施加力矩,记录下此时的力矩大小。
实验结果:通过实验,我们得到了一系列力矩下材料的弯曲情况。
根据实验数据,我们可以绘制出力矩与材料弯曲程度的关系曲线。
通过分析曲线,我们可以得到材料的弯曲刚度和弯曲极限。
讨论与分析:在实验中,我们发现材料的弯曲刚度与其材质有关。
通常情况下,刚性材料的弯曲刚度较大,而柔性材料的弯曲刚度较小。
此外,材料的尺寸也会影响其弯曲性能。
相同材质的材料,尺寸越大,弯曲刚度越大。
另外,材料的弯曲极限也是一个重要的指标。
弯曲极限是指材料在弯曲过程中能够承受的最大力矩。
我们发现,材料的弯曲极限与其弯曲刚度有一定的相关性。
通常情况下,弯曲刚度越大的材料,其弯曲极限也越大。
实验中还发现,外界因素对材料的弯曲性能有一定的影响。
例如,温度的变化会导致材料的热胀冷缩,从而影响材料的弯曲刚度。
此外,湿度的变化也会导致材料的吸湿膨胀或干燥收缩,进而影响材料的弯曲性能。
实验三材料弯曲强度测试
一、实验目的
1. 掌握弯曲强度测试试件的制备方法;
2. 掌握弯曲强度的测试原理与测试方法;
3. 了解影响材料弯曲强度的各种因素。
二、实验原理
从材料力学的角度分析、推导弯曲强度的计算原理和表达式。
三、实验设备及材料
CMT系列型微机控制万能材料试验机,游标卡尺;试件若干;玻璃板、研磨材料。
四、实验结果与分析
陶瓷材料抗弯强度测定记录
五、思考题
1. 为什么对弯曲强度的试样要严格规定机械加工的质量要求,如表面粗糙度
以及研磨抛光等?
2. 三点弯曲和四点弯曲所测强度有什么区别?
3. 跨度、力的加载速度对弯曲强度的测定结果有什么影响?
4. 为什么弯曲强度要规定试样的宽度和厚度?
5. 弯曲强度实验可以用于表征材料的哪些特性?
6. 力学试验机除了可以进行弯曲强度测试外,还可以用于哪些性能的测试?。
三点弯曲断裂试验1. 引言三点弯曲断裂试验是一种用于确定材料在弯曲加载下的性能,特别是其断裂韧性的实验方法。
该试验通常用于金属、塑料、复合材料等各种材料的质量控制和性能评估。
2. 试验原理2.1 弯曲加载在三点弯曲试验中,试样被置于两个支撑点之间,加载头通过试样中央施加力。
这种加载方式产生了试样的曲率,使得试样在中央形成一个弯曲区域。
2.2 断裂韧性试验的目标之一是测量材料的断裂韧性,即在断裂前能够吸收的能量。
断裂韧性是评估材料对裂纹扩展的抵抗能力的重要指标。
3. 实验装置和标准3.1 试样准备试样通常采用长方形或圆柱形,具体几何形状和尺寸根据所使用的标准而定。
试样的制备要求非常严格,以确保试验结果的准确性。
3.2 试验机三点弯曲试验通常使用专用的试验机,其加载头和支撑点的布置使得试样在弯曲过程中能够形成明显的弯曲区域。
电子扩大计等传感器通常用于测量试验过程中的应变和力。
3.3 标准和规范ASTM、ISO等国际标准组织发布了一系列关于三点弯曲断裂试验的标准,规定了试样的制备、试验过程、数据记录和分析等方面的要求。
4. 试验过程4.1 预加载试验开始前,通常进行预加载步骤,以确保试样处于正确的位置并能够承受后续的弯曲加载。
4.2 施加载荷加载头逐渐施加载荷,使试样发生弯曲。
记录加载和位移数据,直到试样发生断裂。
4.3 数据分析通过加载-位移曲线和应力-应变曲线等数据,评估材料的弯曲性能,计算断裂韧性等指标。
5. 应用领域5.1 材料评估三点弯曲断裂试验广泛用于评估材料的断裂韧性,对材料的可靠性和适用性提供重要信息。
5.2 质量控制在制造业中,三点弯曲试验可用于质量控制,确保生产的材料符合规定的标准。
6. 结论三点弯曲断裂试验是一种常见而重要的材料性能评估方法,可为工程、设计和制造等领域提供有关材料在弯曲加载下的性能特征的关键信息。
通过遵循相关标准和规范,可以确保试验的准确性和可重复性,使其成为材料科学和工程领域中的一项不可或缺的实验手段。
木材模型实验报告实验报告:木材模型引言:木材模型是一种常见的实验工具,用于模拟和研究木材的性质和特性。
通过制作不同形状和尺寸的木材模型,并在不同条件下进行测试,我们可以了解木材的强度、弹性、耐久性等方面的信息。
本实验通过制作木材模型,并对其进行拉伸实验、压缩实验和弯曲实验,以了解木材在不同加载条件下的表现。
材料和方法:1. 实验所用木材材料为橡木,一种常见的硬木,其具有良好的耐久性和强度。
2. 使用传统的木工工具,如锯、平头螺丝刀、钻孔机等,制作木材模型。
模型可以是不同的形状和尺寸,如长方体、圆柱体等。
3. 对木材模型进行拉伸实验时,将其固定在夹具上,施加均匀的拉力,并测量木材的变形和断裂点。
通过拉伸实验,可以得到木材的抗拉强度和抗拉模量。
4. 对木材模型进行压缩实验时,将其固定在夹具上,施加均匀的压力,并测量木材的变形和破碎点。
通过压缩实验,可以得到木材的抗压强度和抗压模量。
5. 对木材模型进行弯曲实验时,将其固定在夹具上,施加均匀的力,并测量木材的变形和破裂点。
通过弯曲实验,可以得到木材的抗弯强度和抗弯模量。
结果和讨论:通过上述实验,我们可以得到如下结果和结论:1. 橡木具有较高的抗拉强度和抗压强度,在拉伸和压缩实验中表现出良好的性能。
2. 橡木的弯曲强度较高,能够承受较大的弯曲力。
3. 在拉伸和压缩实验中,橡木的抗模量较高,表明其在受力时能够保持形状的稳定性。
4. 不同形状和尺寸的木材模型在实验中表现出不同的性能。
较大尺寸的木材模型在受力时更加稳定,具有较高的强度和模量。
结论:通过木材模型实验,我们可以深入了解木材的性质和特性。
橡木在实验中表现出良好的强度、弹性和耐久性,适用于制作家具、地板等需要承受较大力的产品。
不同形状和尺寸的木材模型在实验中表现出不同的性能,因此在设计和制造木制品时需要考虑材料的性质和模型的形状。
实验结果可以为木材的选取、设计和应用提供参考依据。
实验三实木弯曲实验
一、实验目的
人们对木制品的要求,无论是功能需求方面,还是美学欣赏方面,在很多场合下,都需要将木材加工成各种弯曲结构,如曲木家具,运动器材等,工艺制品和拱形门窗等。
但是木材是一种难以弯曲的材料,自足以来,人们一直在不断地探索将木材软化,然后弯曲成形的技术,木材成功弯曲的关键是要使木材充分地软化。
而本次实验的目的则是使我们进一步地了解木材软化与弯曲成形的机理,了解和掌握木材软化和弯曲成形的工艺技术。
二、实验原理
木材弯曲时,以中性层为分界形成凹凸两面,在凸面产生拉伸应力,使凸面木材有不同程度的伸长;凹面产生压缩应力,使凹面木材有不同程度的压缩,其应力分布是由表面向中间逐渐减少,中间一层纤维(中性层)既不受拉伸,也不受压缩。
当所受的拉伸和压缩应力超过该种材料的拉伸强度极限或压缩强度极限时,木材就遭到破坏。
三、实验步骤
实木弯曲成型可以分成三个阶段:塑化(软化)、弯曲和定型(在模型框架中干燥冷却)。
(1)塑化(软化)——将准备好的木材放在一定条件(压力、温度、湿度)的蒸汽中进行一段时间的软化,时间的长短与木材的初始含水率,树种和木材的厚度有关。
木材弯曲最合适的含水率,是木材纤维饱和点的含水率,妈20%-30%,此时木材强度最小,可产生的变形最大。
使用实木软化专用设备,可在较短的时间内以消耗较少的能量将木材转变为可以弯曲的状态。
(2)弯曲——在弯曲时,将工件自由地放在金属薄板中,以扼制弯曲过程中工件外表的拉伸,进而被弯曲成一定的形状。
在弯曲过程中,弯曲构件内部将形成张力,这种张力在以后的定型阶段将完全消除。
此外,还要对工件进行降温处理,并消除弯曲工艺流程中必须的水分,最好的方法是将其放在低温干燥室中进行干燥,为了使工件保持需要的形状,应将工件夹在一个干燥架上。
(3)成形——弯曲后,通过自然冷却可以明显减少内部应力,在含水率低于12%时,使弯曲成型的工件定型,它的形态在湿度增加时也不会发生明显的改变。
(4)总结——实木弯曲工艺流程为:毛坯加工→软化处理→弯曲成型→低温干燥→自然冷却→定型。
四、实验注意事项以及总结
(1)无论使用哪种弯曲方法,每种弯曲件都要配有专用的金属夹板和样模;(2)弯曲时务必使金属夹板和木材的拉伸面紧密接触为一个整体方能使中性层外移和保护拉伸面不受破裂;
(3)弯曲的速度宜慢,木材的厚度越大,弯曲速度越慢,一般以每分钟30---60为宜;
(4)应选择材质较好,纹理较直,光洁度较高的表面做拉伸面;
(5)由于木材缺乏塑性,故在木材弯曲之前必须进行软化处理。
软化处理可增加木材的塑性,使弯曲加由工顺利,并在变形状态下进行干燥处理,恢复木材原有的刚性和强度。
软化处理是实木加压弯曲的关键环节。
附:
1、树种的选择
(1)选择弯曲性能好,抗弯强度大的木材。
不同树种,弯曲性能是有差异的:一般阔叶材比针叶材好,硬阔叶材比软阔叶材好。
(2)弯曲性能较好的树种有:榆木、水曲柳、柞木、山毛榉、桦木等,针叶材以松木和云杉较好。
2、材质的选择
(1)幼材比老年树材好
(2)边材比心材好
(3)顺纹材比斜纹材好
(4)弯曲部件不得有腐朽、裂缝、结疤等缺陷。
3、木材含水率
(1)弯曲时的含水率应该在25%----30%以内,过高和过低都不好。
因为含水率过低会降低木材塑性;若过高木材细胞间隙水分多,弯曲时受压会冲破细胞,导致表层纤维开裂,并要增加弯曲动力,延长干燥定型时间,很不经济。