工程力学三点弯曲实验报告
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一、引言工程力学作为一门理论与实践相结合的重要学科,旨在培养学生对工程结构受力性能的掌握,提高学生解决实际工程问题的能力。
本学期,我们参加了工程力学实训课程,通过实际操作和案例分析,对工程力学的基本理论和方法有了更深入的理解。
以下是对本课程实训的总结报告。
二、实训内容概述本次实训课程主要包括以下内容:1. 静力学基本实验:通过实验,使学生掌握力、力矩、力的分解与合成等基本概念,了解力的平衡条件,培养动手操作能力。
2. 材料力学实验:通过实验,使学生掌握材料的力学性能,了解材料在受力过程中的变形和破坏规律,为后续工程设计提供理论依据。
3. 结构力学实验:通过实验,使学生了解结构的受力性能,掌握结构稳定性和刚度分析的方法,提高学生对实际工程问题的解决能力。
4. 桥梁工程实训:通过实地考察和案例分析,使学生了解桥梁的结构形式、受力特点以及设计原理,培养工程实践能力。
5. 工程绘图实训:通过实际绘图练习,使学生掌握工程图纸的绘制规范和技巧,提高工程图纸的表达能力。
三、实训过程及收获1. 静力学基本实验在静力学基本实验中,我们通过实验装置,验证了力的平衡条件、力的分解与合成等基本理论。
通过实际操作,我们学会了如何正确测量力的大小和方向,如何根据受力情况分析力的作用效果。
此外,我们还掌握了实验数据的处理和分析方法,提高了自己的实验技能。
2. 材料力学实验在材料力学实验中,我们进行了拉伸、压缩、弯曲等实验,了解了材料在不同受力状态下的力学性能。
通过实验数据的处理和分析,我们掌握了材料强度、刚度和稳定性的基本概念,为后续工程设计奠定了基础。
3. 结构力学实验在结构力学实验中,我们通过模型实验,了解了结构的受力性能,掌握了结构稳定性和刚度分析的方法。
通过实际操作,我们学会了如何分析结构的受力状态,如何评估结构的稳定性和刚度,提高了自己的工程实践能力。
4. 桥梁工程实训在桥梁工程实训中,我们实地考察了桥梁的结构形式、受力特点以及设计原理。
材料基本力学性能试验—拉伸和弯曲一、实验原理拉伸实验原理拉伸试验是夹持均匀横截面样品两端,用拉伸力将试样沿轴向拉伸,一般拉至断裂为止,通过记录的力——位移曲线测定材料的基本拉伸力学性能。
对于均匀横截面样品的拉伸过程,如图1所示,图1金属试样拉伸示意图则样品中的应力为其中A为样品横截面的面积。
应变定义为其中△l是试样拉伸变形的长度。
典型的金属拉伸实验曲线见图2所示。
图3金属拉伸的四个阶段典型的金属拉伸曲线分为四个阶段,分别如图3(a)-(d)所示。
直线部分的斜率E就是杨氏模量、σs点是屈服点。
金属拉伸达到屈服点后,开始出现颈缩现象,接着产生强化后最终断裂。
弯曲实验原理可采用三点弯曲或四点弯曲方式对试样施加弯曲力,一般直至断裂,通过实验结果测定材料弯曲力学性能。
为方便分析,样品的横截面一般为圆形或矩形。
三点弯曲的示意图如图4所示。
图4三点弯曲试验示意图据材料力学,弹性范围内三点弯曲情况下C点的总挠度和力F之间的关系是其中I为试样截面的惯性矩,E为杨氏模量。
弯曲弹性模量的测定将一定形状和尺寸的试样放置于弯曲装置上,施加横向力对样品进行弯曲,对于矩形截面的试样,具体符号及弯曲示意如图5所示。
对试样施加相当于σpb0.01。
(或σrb0.01)的10%以下的预弯应力F。
并记录此力和跨中点处的挠度,然后对试样连续施加弯曲力,直至相应于σpb0.01(或σrb0.01)的50%。
记录弯曲力的增量DF和相应挠度的增量Df,则弯曲弹性模量为对于矩形横截面试样,横截面的惯性矩I为其中b、h分别是试样横截面的宽度和高度。
也可用自动方法连续记录弯曲力——挠度曲线至超过相应的σpb0.01(或σrb0.01)的弯曲力。
宜使曲线弹性直线段与力轴的夹角不小于40o,弹性直线段的高度应超过力轴量程的3/5。
在曲线图上确定最佳弹性直线段,读取该直线段的弯曲力增量和相应的挠度增量,见图6所示。
然后利用式(4)计算弯曲弹性模量。
二、试样要求1.拉伸实验对厚、薄板材,一般采用矩形试样,其宽度根据产品厚度(通常为0.10-25mm),采用10,12.5,15,20,25和30mm六种比例试样,尽可能采用lo =5.65(F)0.5的短比例试样。
三点弯曲实验角度计算公式《三点弯曲实验:深度解析角度计算公式》1. 介绍三点弯曲实验是一种常见的材料力学测试方法,通过在材料上施加力以产生弯曲应力和应变,从而评估材料的强度和韧性。
在进行三点弯曲实验时,计算弯曲角度对于评估材料性能至关重要。
在本文中,我们将深入探讨三点弯曲实验中的角度计算公式,从而更好地理解这一测试方法的原理和应用。
2. 角度计算公式在进行三点弯曲实验时,我们需要计算材料在加载过程中的弯曲角度。
这一角度可以通过以下公式进行计算:\[ \theta = \frac{{PL^2}}{{2EI}} \]在这个公式中,θ代表弯曲角度,P代表加载力,L代表支撑距离,E代表杨氏模量,I代表惯性矩。
这一公式为理论计算公式,通过该公式可以得出材料在三点弯曲实验中的弯曲角度。
3. 深入解析3.1 弯曲角度与加载力的关系根据角度计算公式可知,弯曲角度与加载力成正比,即加载力越大,材料的弯曲角度也会增加。
这一关系反映了材料在承受外力时的变形情况,通过对加载力和弯曲角度的关系进行分析,可以更好地评估材料的强度和变形能力。
3.2 弯曲角度与支撑距离的关系另弯曲角度与支撑距离的平方成正比。
这意味着支撑距离的变化会直接影响材料的弯曲角度。
在进行实际的三点弯曲实验时,需要考虑支撑距离对于弯曲角度的影响,从而得到更准确的测试结果。
3.3 其他因素的影响除了加载力和支撑距离,杨氏模量和惯性矩也是影响弯曲角度的重要因素。
杨氏模量反映了材料的刚度,惯性矩则反映了材料在弯曲过程中的分布情况。
在进行三点弯曲实验时,需要全面考虑这些因素对于弯曲角度的影响,从而得出准确的测试结果。
4. 个人观点和理解三点弯曲实验作为一种重要的材料力学测试方法,对于评估材料性能具有重要意义。
深入理解角度计算公式,可以帮助我们更好地掌握三点弯曲实验的原理和应用,从而为材料的设计和选择提供重要参考。
我个人认为在进行三点弯曲实验时,需要综合考虑各种因素对于弯曲角度的影响,以得出准确的测试结果,这对于材料工程领域具有重要意义。
北京航空航天大学、材料力学、实验报告实验名称:直梁弯曲试验学号 390512---- 姓名 ----- 实验时间:2011试件编号试验机编号 计算机编号 应变仪编号百分表编号成绩实验地点:主楼南翼116室2&9 2&9 - 15 -教师年 月 日一、实验目的:1. 用电测法测定纯弯(或三点弯)时梁横截面上的正应力分布规律,并与理论计算结果进行比较,以验证梁的弯曲理论。
2. 用电测法测定纯弯(或三点弯)时梁中性层上的切应力大小,与理论计算结果进行比较,并对实验结果进行分析。
3.学习电测法的多点测量。
二、实验原理三点弯曲实验装置简图对于三点弯曲梁,距中性层为 y 处的纵向正应变和横向正应变为:()()ZZM y y E I M yy E I εεμ⋅=⋅⋅'=-⋅ (1)距中性层为 y 处的纵向正应力为:()()zM yy E y I σε⋅=⋅=(2) 本实验采用重复加载法,多次测量在一级载荷增量∆M 作用下,产生的应变增量∆ε和∆ε’。
于是式(1)和式(2)分别变为:a a2aPbh()()()ZZZM y y E I M yy E I M y y I εεμσ∆⋅∆=⋅∆⋅'∆=-⋅∆⋅∆=(3) (4)在本实验中,/2M P a ∆=∆⋅ (5)最后,取多次测量的平均值作为实验结果:111()()()()()()Nnn Nnn Nnn y y Ny y Ny y Nεεεεσσ===∆∆='∆'∆=∆∆=∑∑∑ (6)在梁的中性层处,切应力的理论计算公式为:32SF bhτ=(7) 由于在纯剪切应力状态下,有:0452γε=- (8)因此在实验时,通过测量中性层处450方向的正应变,即可得到中性层处的切应变,进一步由剪切胡克定律计算中性处的切应力,与理论值进行比较。
实验采用重复加载法,实验结果处理参照式(3)~(6)。
三、实验步骤1. 设计实验所需各类数据表格; 2. 拟定加载方案;3. 试验机准备、试件安装和仪器调整; 4. 确定组桥方式、接线、设置应变仪参数; 5. 检查及试车;检查以上步骤完成情况,然后预加一定载荷,再卸载,以检查试验机和应 变仪是否处于正常状态。
三点弯曲法杨氏模量全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:三点弯曲法是一种常用的材料力学测试方法,用于测定材料的弯曲强度和弯曲模量。
而杨氏模量是衡量材料刚度的指标之一,它反映了材料在拉伸或压缩加载下的应力应变关系。
本文将详细介绍三点弯曲法和杨氏模量的相关知识。
三点弯曲法是一种简便有效的材料力学测试方法,适用于各种材料的弯曲性能测试。
在这种测试方法中,试样以两个支点为支撑,施加一个载荷在试样中间,由此产生弯曲变形。
通过测量试样的挠度和载荷,可以计算出材料的弯曲模量和弯曲强度。
三点弯曲法的原理是基于梁的弯曲理论,即当在梁上施加一个外力时,梁会发生弯曲变形,内部产生拉应力和压应力。
根据梁的弯曲理论,可以推导出试样中心的最大应力和最大挠度与试样尺寸、载荷大小和支座间距等参数的关系。
在进行三点弯曲测试时,需要事先制备好符合标准要求的试样,并严格控制试验条件,如载荷施加速度、试验环境温度等。
测试完成后,可以通过计算得到试样的弯曲模量和弯曲强度。
在三点弯曲法中,可以通过试验数据计算得到材料的弯曲模量。
弯曲模量的大小取决于材料的组织结构、成分和加工工艺等因素,不同材料的弯曲模量也会有所差异。
在工程设计和材料选择中,弯曲模量是一个重要的参数,可以指导材料的合理选择和设计。
第二篇示例:杨氏模量是材料力学性能的一个重要参数,用于描述材料在弹性区域内受力变形的能力。
而三点弯曲法则是一种常用的测试方法,用来测定材料的弯曲性能和弯曲刚度。
本文将介绍三点弯曲法和杨氏模量的相关知识,以及它们在工程实践中的应用。
我们来了解一下三点弯曲法的原理和操作步骤。
在进行三点弯曲测试时,通常需要一根长条状的材料样品,将其固定在两个支撑点之间,使样品在中间形成一个凸起。
然后在凸起的中间点施加一个向下的载荷,通过测量变形和载荷的关系来确定材料的弯曲性能。
三点弯曲测试可以得到材料的弯曲强度、弯曲刚度等参数,用于评估材料在实际应用中的性能。
三点弯曲法可以应用于不同类型的材料,包括金属、塑料、陶瓷等。
钢筋弯曲的实验报告实验目的:通过对钢筋的弯曲实验,了解钢筋的力学性质以及其在结构工程中的应用。
实验原理:钢筋是一种常用的建筑材料,具有良好的抗拉强度和延展性。
在结构工程中,经常需要对钢筋进行弯曲处理,以满足建筑设计的需要。
弯曲实验可以通过施加外力,使钢筋发生弯曲变形,同时测量钢筋的折断荷载、抗弯矩等力学参数,从而分析其性能与应用特点。
实验材料与仪器:本次实验采用的是常见的HRB400级别的钢筋,直径为10mm。
实验仪器包括:弯曲试验机、外观检测设备、力学性能测试仪等。
实验步骤:1. 准备工作:选取足够长度的钢筋样品,确保无裂纹或其他缺陷。
2. 测量样品的尺寸:测量钢筋的长度、直径,并计算出其截面积,以便后续的力学参数计算和分析。
3. 安装试样:将准备好的钢筋样品安装到弯曲试验机上,调整加载点与支撑点的距离。
4. 施加加载:通过弯曲试验机施加外力,使钢筋发生弯曲变形。
在整个过程中,需记录加载力以及相应的位移和变形。
5. 测量力学参数:在弯曲过程中,通过力学性能测试仪,测量并记录钢筋的折断荷载、抗弯矩等重要参数。
6. 外观检测:在弯曲完成后,对钢筋样品进行外观检测,观察是否出现裂纹、断裂等现象。
7. 数据分析与报告:对实验所得数据进行统计和分析,编写实验报告,总结实验结果。
实验结果与分析:根据实验数据统计和分析,得出以下结论:1. 钢筋的折断荷载与其直径成正比,即直径越大,折断荷载越大。
2. 钢筋的抗弯矩与其截面积和长度成正比,即钢筋弯曲时,截面积越大,抗弯矩也越大。
3. 在弯曲过程中,钢筋受到的外力使其发生弯曲变形,但能够保持一定的延展性,不会立即折断。
4. 如果钢筋发生裂纹、断裂等现象,表明钢筋的承载能力已达到或超过其极限弯曲能力。
结论:通过钢筋弯曲实验,我们深入了解了钢筋的力学性质和应用特点。
钢筋在结构工程中扮演着重要的角色,其抗弯强度和抗弯矩决定了结构的稳定性和安全性。
因此,在实际应用中,我们需要根据设计要求选择合适的钢筋规格和数量,以确保结构的牢固性和耐久性。
梁的弯曲正应力实验一、实验目的1.测定梁承受纯弯曲时横截面上的正应力的大小及分布规律,并与理论计算结果进行比较,以验证梁的弯曲正应力公式。
2.了解电测法,练习电阻应变仪的使用。
二、实验设备和仪器1.万能材料试验机或梁弯曲实验台2.电阻应变仪,预调平衡箱3.游标卡尺,直尺4.矩形截面钢梁(已贴好电阻应变片)三、实验原理图3--16(a)梁弯曲实验台加载及测量图3—16(b) 万能试验机加载及测量试件选用矩形截面梁,加载方法及测量点的布置如图3—16(a)、(b)所示。
图3--16(a)为弯曲实验台装置示意图。
试件选用矩形截面梁,加载方法测量点的布置如图3-16(a)、(b)所示。
图3—16(b)为将梁放在万能试验机上加载实验情况。
梁受集中载荷P作用后使梁的中段为纯弯曲区域,两端为剪切弯曲区域。
载荷作用于纵向对称平面内,而且在弹性极限内进行实验。
故为弹性范围内的平面弯曲问题。
梁纯弯曲时横截面上的正应力计算公式为上式说明在梁的横截面上的正应力是按直线规律分布的。
以此为依据,在梁的纯弯曲区段内某一横截面处按等分高度布置5~7个测点。
各测点将沿着梁的轴向贴上电阻应变片(一般事先贴好)。
当梁承受变形时,各测点将发生伸长或缩短的线应变。
通过应变仪可依次测出各测点懂得线应变值。
从而确定横截面上应变的分布规律。
由于截面上各点处于单向应力状态下,可由虎克定律求出实验应力为式中,E为梁所用材料的拉压弹性模量。
本实验采用“等间隔分级增量法”加载,每增加等量的载荷△P,测定各测点相应的应变增量一次,取各次应变增量的平均值△,求出各测点的应力增量△为把△与理论公式计算出的应力增量△=△M·y /I Z进行比较,从而验证弯曲正应力公式的正确性。
四、实验方法和步骤1.测量梁的横截面尺寸及各测点距中性轴的距离。
2.正确安装已贴好应变片的钢梁,保证平面弯曲,检查两边力到作用点到支点的距离(即图3—16中的a值)是否相等。
实验三 弯曲实验一、实验目的和要求1.学习使用试验机进行弯曲实验的基本原理和方法。
2.观察试样在弯曲过程中的各种现象,由此了解试件变形过程中变形随荷载变化规律,以及有关的一些物理现象。
测定试样材料的弹性模量E 。
3. 绘制力-挠度的曲线,观察平面假设的实用性,验证纯弯曲梁的挠度计算公式。
二.实验设备、仪器和试件1.万能材料实验机,划线台,游标卡尺,钢直尺,划针。
2.矩形截面低碳钢试样三、实验原理和方法(1)理论公式:本实验的测试对象为低碳钢制矩形截面简支梁,加载方式如图3-1所示。
由材料力学可知,AB 梁将产生弯曲变形,中点C 的挠度w 最大,计算式为ZEI Fl w 483=(1) 其中,跨距a l 2=,截面惯性矩123bh I Z =,这里,b 和h 分别是横截面的宽和高。
于是材料的弹性模量E 可计算得到ZwI Fl E 483=(2) 横截面上各点正应力沿截面高度按线性规律变化,沿截面宽度均匀分布,中性轴上各点的正应力为零。
截面的上、下边缘上各点正应力为最大。
危险截面C 的正应力最大值为ZW M =max σ (3)其中,M 是危险截面C 上的弯矩,Z W 是截面抗弯系数62bh W Z = (4)(2)实测方法:实验采用手动加载方法,荷载F 大小可在计算机软件界面下的"负荷"窗口读出;挠度可在软件界面下的"变形"窗口读出。
在弹性范围内,如果测得载荷与变形数据由上式可求出要求的实验值。
将实验值进行处理后可以得到材料的弹性模量E ,与理论计算值进行比较,就可以验证弯曲变形公式。
实验采用增量法。
每增加等量载荷ΔF ,测得变形一次。
因每次ΔF 相同,故变形应是基本上按比例增加。
四.实验步骤1.测量矩形截面梁试样的宽度b 和高度h , 测量荷载作用点到梁支点距离a 2.在试样的侧面沿中性层划一条纵向线, 再在中性层纵向线两侧等距离各划一条纵向线; 在试样中点划一条横向线,在中点横向线两侧等距离各划一条横向线 (上述划线用于观察变形情况和平面假设) 在试样支点各划一条横向线(用于安放试样)3.实验时的取变形量5.00=∆l mm ,7.01=∆l mm , 9.02=∆l mm 1.13=∆l mm 左右(最好稍大些),相当于分四次加载。
材料弯曲实验报告引言弯曲实验是材料力学实验中常用的一种实验方法,通过施加力使材料发生弯曲变形,从而研究材料的力学性能。
本实验旨在探究材料的弯曲行为,并分析其与材料的力学性能之间的关系。
实验装置与材料本次实验使用的主要装置为一台弯曲试验机,其包括一个加载系统和一个记录和读取弯曲力的力传感器。
我们选取了常见的金属材料——钢板作为实验材料。
实验步骤1.准备工作:将实验装置调整至合适的工作状态,确保其能够稳定运行,并保证实验材料的质量和尺寸符合要求。
2.安装实验材料:将待测试的钢板固定在弯曲试验机上,并确保其固定牢固。
3.设置实验参数:根据实验要求,设定加载系统的初始位置、载荷速度以及加载方式等实验参数。
4.开始实验:启动弯曲试验机,加载系统会开始施加力对实验材料进行弯曲。
同时,力传感器将持续记录所施加的力大小。
5.读取数据:实验过程中,及时读取并记录所施加的力大小和相应的位移值。
可以利用计算机系统进行数据记录和处理。
6.结束实验:当实验材料发生破坏或达到预设的弯曲程度时,停止加载系统的运动,并记录最终弯曲力和位移数值。
7.数据分析:根据实验结果,通过绘制弯曲力-位移曲线和弯曲应力-应变曲线,分析材料的弯曲性能。
实验数据与结果在本次实验中,我们记录了实验材料在不同载荷下的弯曲力-位移数据,并绘制了相应的力-位移曲线。
通过对实验数据的分析,我们得到了以下结论: 1. 随着加载力的增加,材料的位移也随之增加,但增速逐渐减缓,呈现出一种非线性关系。
2. 在一定范围内,弯曲力和位移呈正相关,即加载力越大,位移越大。
3. 当材料弯曲到一定程度时,会出现材料发生破坏的情况。
结论通过本次实验,我们深入了解了材料的弯曲行为以及材料力学性能的相关因素。
我们发现,加载力对材料的位移和破坏起着重要的影响。
弯曲实验是研究材料弯曲性能的重要手段,对于材料的设计和应用具有重要意义。
参考文献1.陈永平, 杨丽敏, 刘华, 徐永健. 材料力学实验与材料力学性能评定实验教程[M]. 清华大学出版社, 2011.2.张善民, 严学飞, 袁雷. 材料刚度、强度与韧性综合化分析方法[J]. 材料导报, 2017, 31(15):132-137.3.张政权, 邢吉祥, 吉泽厚. 材料筛选软件[J]. 中国稀土学报, 2018,36(6):594-600.致谢在本次实验中,感谢实验员对实验装置和材料的准备工作和技术支持,以及指导老师对实验过程和数据分析结果的指导和帮助。
材料弯曲实验报告篇一:3-材料力学实验报告(弯曲)材料力学实验报告(二)实验名称:弯曲正应力实验一、实验目的二、实验设备及仪器三、实验记录测点1的平均读数差ΔA1平=? ? ? ? A? 10 ? ?61平1平梁的材料:低碳钢(Q235) 梁的弹性模量E=200GPa梁的截面尺寸高H=宽b= 加载位置 a=W ? bH2抗弯截面模量 Z 6?平均递增载荷? P 平 ?与ΔP相应的弯矩 ? M ? ?Pmax2平? a ?四、测点1实验应力值与理论应力值的比较?1 实 ?E . ??1平?? ?Mmax1 理 ?W?Z误差: ?1理??1实? 100?%?1理五、回答问题1.根据实验结果解释梁弯曲时横截面上正应力分布规律。
2.产生实验误差的原因是由哪些因素造成的?审阅教师篇二:材料力学实验报告(2)实验一拉伸实验一、实验目的1.测定低碳钢(Q235)的屈服点?s,强度极限?b,延伸率?,断面收缩率?。
2.测定铸铁的强度极限?b。
3.观察低碳钢拉伸过程中的各种现象(如屈服、强化、颈缩等),并绘制拉伸曲线。
4.熟悉试验机和其它有关仪器的使用。
二、实验设备1.液压式万能实验机;2.游标卡尺;3.试样刻线机。
三、万能试验机简介具有拉伸、压缩、弯曲及其剪切等各种静力实验功能的试验机称为万能材料试验机,万能材料试验机一般都由两个基本部分组成;1)加载部分,利用一定的动力和传动装置强迫试件发生变形,从而使试件受到力的作用,即对试件加载。
2)测控部分,指示试件所受载荷大小及变形情况。
四、试验方法1.低碳钢拉伸实验(1)用画线器在低碳钢试件上画标距及10等分刻线,量试件直径,低碳钢试件标距。
(2)调整试验机,使下夹头处于适当的位置,把试件夹好。
(3)运行试验程序,加载,实时显示外力和变形的关系曲线。
观察屈服现象。
(4)打印外力和变形的关系曲线,记录屈服载荷Fs=22.5kN,最大载荷Fb =35kN。
(5)取下试件,观察试件断口: 凸凹状,即韧性杯状断口。
工程力学实验报告学生姓名:学号:专业班级:南昌大学工程力学实验中心目录实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验 2 实验二金属材料的压缩试验 6 实验三复合材料拉伸实验9 实验四金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定12 实验五电阻应变片的粘贴技术及测试桥路变换实验16 实验六弯曲正应力电测实验19 实验七叠(组)合梁弯曲的应力分析实验23 实验八弯扭组合变形的主应力测定32实验九偏心拉伸实验37 实验十偏心压缩实验41 实验十二金属轴件的高低周拉、扭疲劳演示实验45 实验十三冲击实验47 实验十四压杆稳定实验49 实验十五组合压杆的稳定性分析实验53 实验十六光弹性实验59 实验十七单转子动力学实验62 实验十八单自由度系统固有频率和阻尼比实验65实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理引伸仪标距l = mm实验前低碳钢弹性模量测定()F lE l Aδ∆⋅=∆⋅ =实验后屈服载荷和强度极限载荷载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果四、问题讨论(1)比较低碳钢与铸铁在拉伸时的力学性能;(2)试从不同的断口特征说明金属的两种基本破坏形式。
金属材料的拉伸及弹性模量测定原始试验数据记录实验二金属材料的压缩试验实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果四、问题讨论(1)观察铸铁试样的破坏断口,分析破坏原因;(2)分析比较两种材料拉伸和压缩性质的异同。
金属材料的压缩试验原始试验数据记录实验三复合材料拉伸实验实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理试件尺寸电阻应变片数据载荷和应变四、问题讨论复合材料拉伸实验原始试验数据记录实验四金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理弹性模量E= 泊松比 =实验前低碳钢剪切弹性模量测定PI l T G ⋅⋅=ϕ∆∆0=理论值)1(2μ+=EG = ;相对误差(%)==⨯-%100理实理G G G 载荷―变形曲线(F ―Δl 曲线)及结果四、问题讨论(1)为什么低碳钢试样扭转破坏断面与横截面重合,而铸铁试样是与试样轴线成45o 螺旋断裂面?(2)根据低碳钢和铸铁拉伸、压缩、扭转试验的强度指标和断口形貌,分析总结两类材料的抗拉、抗压、抗剪能力。
三点弯曲法杨氏模量全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:三点弯曲法是一种常用的材料力学测试方法,用于测定材料的弯曲性能。
在实际应用中,弯曲性能往往直接影响着材料在工程中的使用寿命和性能表现。
而杨氏模量则是材料力学中的一个重要参数,用于描述材料在受力时的弹性性能,也是评价材料抗弯刚度的重要指标之一。
本文将分别介绍三点弯曲法和杨氏模量的基本原理和应用。
我们来介绍一下三点弯曲法的原理。
三点弯曲法是一种通过在材料上施加弯曲载荷来测试其弯曲性能的方法。
测试时,将一根长条状的材料样品放在支撑点上,然后在中间施加一个向下的载荷,使材料向下弯曲。
在这个过程中,样品的上表面受拉应力,下表面受压应力,对称轴线的中间受力最小,这就是我们所说的中和轴线。
通过在不同位置测量材料的变形和应力情况,可以得到材料在受力时的应力分布曲线,从而进一步求解出材料的抗弯刚度等性能参数。
三点弯曲法的优点在于测试方法简单,结果准确可靠。
与之相比,四点弯曲法也是一种测试材料弯曲性能的方法,但四点弯曲法由于其支撑点设置不同,样品受力不均匀,测试结果可能与实际应力分布不符。
在工程实践中,三点弯曲法更为广泛应用。
接下来,我们来介绍一下杨氏模量的概念和计算方法。
杨氏模量又称为弹性模量,是衡量材料抗拉伸和抗压性能的重要参数之一。
它描述了材料在受力时的弹性变形能力,也可以理解为应力和应变的比值。
计算杨氏模量的常用方法是通过拉伸试验得到应力-应变曲线,然后根据曲线在线性段的斜率计算得出。
对于不同类型的材料,杨氏模量的表现也有所不同。
比如金属材料通常具有较高的杨氏模量,即相同应变下所受应力较大;而橡胶等弹性材料的杨氏模量较低,即相同应变下所受应力较小。
这也是为什么在工程设计中会选择不同材料用于不同场合的原因之一。
我们来谈一谈三点弯曲法和杨氏模量之间的关系。
在实际工程应用中,通过三点弯曲法测定材料的抗弯刚度等性能参数,然后结合杨氏模量等材料力学参数,可以更准确地评估材料在受力时的表现和性能。
《材料力学实验报告-弯曲扭转》扭转实验一、实验目的1.学习扭转实验机的构造原理,并进行操作练习。
2.测定低碳钢的剪切屈服极限、剪切强度极限和铸铁的剪切强度极限。
3.观察低碳钢和铸铁在扭转过程中的变形和破坏情况。
二、实验仪器扭转实验机,游标卡尺。
三.实验原理塑性材料和脆性材料在扭转时的力学性能。
(参考材料力学课本及其它相关书籍)四、实验步骤1.低碳钢实验(1)量取试件直径。
在试件上选取3个位置,每个位置互相垂直地测量2次直径,取其平均值;然后从3个位置的平均直径值中取最小值作为试件的直径。
(2)将扭转实验机刻度盘的从动针调至靠近主动针。
主动针的调零方式为自动调整,如果主动针不在零位,应通知老师,由老师进行调整。
绝对不能用调从动针的方法,将两针调至零位。
(3)把试件安装在扭转试验机的夹头内,并将螺丝拧紧(勿太用力)。
安装时,一定要注意主动夹头的夹块要保持水平(固定夹头的夹块总是水平的),以避免引起初始扭矩。
如果已经出现小量的初始扭矩,只要不超过5N*m,可以开始加载。
另外,试件在水平面和垂直面上不能歪斜,否则加载后试件将发生扭曲。
(4)打开绘图记录器的开关;将调速旋钮置于低速位置。
开始用档慢速加载,每增加 5N*m 的扭矩,记录下相应的扭转角度。
实验过程中,注意观察试件的变形情况和图,当材料发生流动时,记录流动时的扭矩值和相应的扭转角度。
另外,注意记录扭矩刚开始下降时的扭矩值和相应的扭转角度。
扭矩值估读到0.1N*m。
(5)流动以后,继续加载,试件进入强化阶段,关闭记录器后,将电机速度选择在档,加快加载速度。
这时由于变形速度较快,可每增加180度取一次扭转角度。
直至试件扭断为止,记下断裂时的扭矩值,注意观察断口的形状。
注意,试件扭断后应立即停止加载,以便记录断裂时的扭转角度。
2.铸铁实验操作步骤与低碳钢相同。
因铸铁在变形很小时就破坏,所以只能用档慢速加载。
每增加5N*m 的扭矩,记录下相应的扭转角度。
第1篇一、实验目的本次材料弯曲实验的主要目的是了解和掌握材料在弯曲过程中的力学性能,验证材料力学基本理论,提高对材料力学实验方法的认识。
通过实验,观察和分析不同材料在不同条件下的弯曲行为,为工程设计和材料选择提供理论依据。
二、实验原理材料在弯曲过程中,受到弯矩和剪力的影响,产生正应力和剪应力。
根据材料力学的基本理论,我们可以通过计算得到材料在弯曲过程中的应力分布和变形情况。
实验中,我们主要关注材料的弯曲正应力,即材料在弯曲过程中产生的垂直于中性轴的应力。
三、实验设备与材料1. 实验设备:弯曲试验机、万能材料试验机、测量仪器(如位移计、应变片等)、计算机等。
2. 实验材料:碳素钢、不锈钢、铝合金、塑料等。
四、实验步骤1. 根据实验要求,选择合适的材料,并进行加工处理,确保试样的尺寸和形状符合实验要求。
2. 将试样安装在弯曲试验机上,调整试验机的参数,如加载速度、加载方式等。
3. 对试样进行弯曲试验,记录实验过程中的数据,如位移、应变等。
4. 利用测量仪器对试样进行应变测量,通过应变片采集数据。
5. 对实验数据进行处理和分析,计算材料在弯曲过程中的应力分布和变形情况。
五、实验结果与分析1. 实验结果表明,不同材料在弯曲过程中的力学性能存在差异。
碳素钢具有较高的抗弯强度和刚度,适用于承受较大载荷的工程结构;不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,适用于腐蚀性环境;铝合金具有较低的密度,适用于轻量化设计;塑料具有较好的韧性,适用于需要一定变形能力的场合。
2. 实验结果表明,材料在弯曲过程中的应力分布呈现非线性规律。
中性轴附近应力较大,远离中性轴的应力逐渐减小。
在材料弯曲过程中,最大应力出现在中性轴处。
3. 实验结果表明,材料在弯曲过程中的变形情况与材料的弹性模量和泊松比有关。
弹性模量较大的材料,其变形较小;泊松比较大的材料,其横向变形较大。
六、实验结论1. 通过本次材料弯曲实验,我们掌握了材料在弯曲过程中的力学性能,验证了材料力学基本理论。
弯曲实验报告材成1105班3111605529 张香陈一、实验目的测试和了解材料的弯曲角度、机械性能、相对弯曲半径及校正弯曲时的单位压力等因素对弯曲角的影响及规律。
二、实验原理坯料在模具内进行弯曲时,靠近凸模的内层金属和远离凸模的外层金属产生了弹—塑性变。
但板料中性层附近的一定范围内,却处于纯弹性变形阶段。
因此,弯曲变形一结束,弯曲件由模中取出的同时伴随着一定的内外层纤维的弹性恢复。
这一弹性恢复使它的弯曲角与弯曲半径发生了改变。
因此弯曲件的形状的尺寸和弯曲模的形状尺寸存在差异。
二者形状尺寸上的差异用回弹角来表示。
本实验主要研究影响回弹角大小的各因素。
三、实验设备及模具(1)工具:弯曲角为90度的压弯模一套,配有R=0.1、0.4、0.8、2、4五种不同半径的凸模各一个。
刚字头,万能角度尺,半径样板和尺卡。
(2)设备:曲柄压力机(3)试件:08钢板(不同厚度),铝板(不同厚度),尺寸规格为52x14mm,纤维方向不同四、实验步骤1.研究弯曲件材料的机械性能,弯曲角度和相对弯曲半径等回弹角度的影响。
实验时利用90度弯曲角度分别配有五种不同的弯曲半径的弯模,对尺寸规格相同的试件进行弯曲,并和不同的弯曲半径各压制多件。
对不同弯曲半径的试件压成后需要打上字头0.1、0.4、0.8、2、4等,以示区别。
最后,按下表要求测量和计算。
填写好各项内容。
五、数据处理(t/mm)试件尺寸:52x14mm材料料厚与纤维方向弯曲凸模弯曲角θ弯曲模凸模圆角半径R凸相对弯曲半径R凸/t 弯曲后工件弯曲角θ。
回弹角Δθ=θ。
-θ铝3 0 90度R0.1 0.033 89.83度-0.17度R0.4 0.133 90度0 R0.8 0.267 89.83度-0.17度R2 0.667 90.1度0.1度R4 1.333 90.93度0.93度铝3 45度90度R0.1 0.033 89.85度-0.15度R0.4 0.133 90度0 R0.8 0.267 90度0 R2 0.667 90.06度0.06度R4 1.333 90.54度0.54度铝3 90度90度R0.1 0.033 90.01度0.01度R0.4 0.133 90.33度0.33度R0.8 0.267 90度0度R2 0.667 90.06度0.06度R4 1.333 90.92度 0.92度 材料 料厚 与纤维方向方向弯曲凸模弯曲角θ 弯曲模凸模圆角半径R 凸相对弯曲半径R 凸/t 弯曲后工件弯曲角θ。
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=bh3/12
3、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。
在测量时候,万能角度尺不懂怎么使用使我们一组用了很多时间进行探讨,但终究功夫不负有心人,让我们圆满的完成了任务。