文档介绍：《工程力学》实验指导书
青岛科技大学
机电学院力学教研室
实验目录
一. 拉伸实验
二. 拉伸时低碳钢弹性模量 E 的测定
三. 压缩实验
四. 圆轴扭转实验
五. 梁的弯曲正应力实验
六. 弯扭组合变形的主应力测定
七. 冲击实验
八. 光弹性演示实验
实验一拉伸实验
拉伸实验是检验材料力学性能的最基本的实验。
一、实验目的
——万能材料试验机的构造和工作原理,掌握其操作规程及使用
时的注意事项。
s 、强度极限σ b 、延伸率δ、断面收缩率ψ。
b 。
,并利用自动绘图装置绘制拉伸图
(P 一∆L 曲线)。
(塑性材料)与铸铁(脆性材料)拉伸时的力学性质。
二、实验设备和量具
:游标卡尺。
:万能材料试验机。
图 1-1 液压式万能材料试验机外形图
下面将万能材料试验机的构造、工作原理及操作规程介绍如下:
在材料力学实验中,最常用的机器是万能材料试验机。它可以做拉伸、压缩、剪切、
弯曲等试验,故习惯上称它为万能材料试验机,简称为全能机。全能机有多种类型。
这里仅对常用的液压摆式万能材料试验机介绍如下:
WE——10 型液压摆式万能材料试验机
WE—10 型液压摆式万能材料试验机的外形如图 1—1,它的构造原理示意图如下图
图 1-2 液压摆式万能材料试验
机原理示意图
(1)加力部分在试验机的底座上,装有两根固定立柱,立柱支承着固定横梁及
工作油缸。开动油泵电动机带动油泵工作,将油箱里的油,经油管和送油阀送至工作
油缸,从而推动活塞,使上横梁、传力柱和活动平台向上移动。如将试件装于上夹头
和下夹头内,当活动平台向上移动时,因下夹头不动,而上夹头随着平台向上移动,
则试样受到拉伸;如将试件放在活动平台的垫板上,当活动平台上升到试件与固定横
梁上的垫板接触时,则试件就受到压缩。
做拉伸实验时,为了适应不同长度的试样,可开动下夹头的电动机使之带动蜗杆、
蜗杆带动蜗轮、蜗轮再带动丝杆,可控制下夹头上、下移动,调整适当的拉伸空间。
(2)测力部分装在试验机上的试件受力后,它所受的力的大小,可在测力盘上
直接读出。试件受了载荷的作用,工作油缸内的油就具有一定的压力。该压力的大小
与试样所受载荷的大小成正比。而测力油管将工作油缸与测力油缸联通,则测力油缸
就受到与工作油缸相等的油压。此油压推动测力活塞,带动传力杆,使摆杆和摆锤绕
支点转动。试样受力愈大,摆的转角也愈大。摆杆转动时,它上面的推杆便推动水平
齿条,从而使齿轮带动测力指针旋转,这样便可从测力度盘上读出试样受力的大小。
摆锤的重量可以调换,一般试验机可以更换三种锤重,故测力度盘上也相应有三种刻
度,这三种刻度对应着机器的三种不同的量程。WE—10 型万能试验机有 0~20KN、0~
60KN、0~100KN 三种测量量程。
(3)操作步骤
①加载前,测力指针应指在度盘的“零”点,否则必须加以调整。调整时,先开
动油泵电动机,将活动平台升起 3~5mm 左右,然后稍旋动摆杆上的平衡铊,使摆杆保
持铅直位置,再转动水平齿条使指针对准“零”点。其所以先升起活动平台才调整零
点的原因,是由于上横梁、活动立柱和活动平台等有相当大的质量,要有一定的油压
才能将它升起。但是这部分油压并未用来给试件加载,不应反映到试件载荷的读数中
去。
②选择量程,装上相应的锤重。再一次按①方法,校准“零”点。调好回油缓冲
器的旋钮,使之与所选的量程相同。
③安装试样。压缩试件必须放置垫板。拉伸试件则须调整下夹头位置,使拉伸区
间与试样长短适应。注意:试样夹紧后,绝对不允许再调整下夹头,否则会造成烧毁
下夹头电动机的严重事故。
④调整好自动绘图仪的传动装置和笔、纸等。
⑤检查送油、回油阀,一定要注意它们均应在关闭位置。
③开动油泵电动机,缓缓打开送油阀,用慢速均匀加载。
③实验完毕,立即停车取下试样。这时关闭送油阀,缓慢打开回油阀,使油液泄
回油箱,于是活动平台回到原始位置。最后将一切机构复原,并清理机器。
(4)注意事项
①开车前和停车后,送油阀、回油阀一定要在关闭位置。加载、卸载和回油均应
缓慢进行。加载时要求测力指针匀速平稳地走动,应严防送油阀开得过大,测力指针
走动太快,致使试件受到冲击作用。
②拉伸试