文档介绍：材料力学受力变形材料力学实验设计-连接件的受力变形实验一、实验目的⒈测量销钉被剪断时的剪力并观察剪断面⒉测量销钉与孔连接时销钉产生显著变形时的最大挤压应力二、实验设备⒈万能材料试验机三、实验原理拉压杆与其他构件之间,或一般构件与构件之间,常采用销钉、耳片或螺栓等相连接,连接件之间的受力与变形一般均较复杂,而且在很大程度上还受到加工工艺的影响,要精确分析其应力比较困难,同时也不实用,工程中一般采用简化分析方法。而在实验室中,我们可以用万能试验机简单的测出构件之间产生变形或切断所需要的力。剪切: 考虑图a所示销钉,受力如图中所标。可以看出,作用在销钉上的外力垂直于销钉轴线,且作用线之间的距离很小。实验表明,当上述外力过大时,销钉将沿着横截面1-1与2-2被剪断,如图b。分析销钉的内力,利用截面法,沿剪切面1-1假象的将销钉切开,并选切开后的左段为研究对象,如图c,显然,横截面上的内力等于外力F1,并位于该截面内。作用线位于所切横截面的内力,即前述剪力,用Fs表示。 bc 挤压: 在外力作用下,销钉与孔直接接触,接触面上的应力称为挤压应力。实验表明,当挤压应力过大时,在孔、销接触的局部区域内,将产生显著的塑性变形如图d,以致影响孔和销的正常配合,显然,这种显著的塑性变形通常是不允许的。在局部接触的圆柱面上,挤压应力的分布如图e所示,最大挤压应力σbs发生在该表面的中部。挤压应力为Fb,耳片的厚度为δ,销钉或孔的直径为D,根据试验与分析结果,最大挤压应力为σbs≈Fb/δD 由图f可以看出,受压圆柱面在相应径向平面上的投影面积也是δD,因此,最大挤压应力σbs数值上即等于上述径向截面的平均压应力。 f 四、实验步骤⒈根据试样的形状、尺寸和预计材料的抗拉强度来估算最大拉力,并以此力作为示力盘量程的40%~80%,以选择合适的示力盘和相应的摆锤。然后,选用与试样相适应的夹具。⒉安装试样,依据万能材料试验机的操作规程进行操作,将示力盘指针调零,并将自动绘图装置调好。经指导老师检查后即可开始实验。⒊加载实验,在实验过程中,要求均匀缓慢地进行加载。注意观察试样,试样被剪断后立即停机,记下载荷F,并取下试样,观察剪断面。⒋在销钉横截面上用白色粉笔画一条直径,装成试样后安装到万能材料试验机上,注意保持所画直径竖直向下。⒌加载实验,在实验过程中,要求均匀缓慢地进行加载。注意观察试样,当直线开始弯曲时立即停机,记下载荷F,并取下试样。五、实验结果处理剪力Fs=F/2 最大挤压应力σbs≈Fb/δD=F/δD 六、实验报告要求 1、目的、设备、原理、测试数据。 2、记录计算表自拟。答案此说法错误答疑构件中单位长度的变形量是平均线应变。而线应变是构件内某点沿某方向的变形程度的度量。10、"材料力学只限于研究等截面直杆。"答案此说法错误答疑材料力学主要研究等截面直杆,也适当地讨论一些变截面直杆,等截面曲杆。 11、"切应变是变形后构件内任意两根微线段夹角角度的变化量。" 答案此说法错误答疑切应变是某点处单元体的两正交线段的夹角的变化量。 12、"杆件的基本变形是拉压、剪切、扭转、弯曲,如果还有另外的变形,必定是这四种变形的某种组合。" 答案此说法正确选择题绪论 1、构件的强度、刚度、稳定性。A:只与材料的力学性质有关B:只与构件的形状尺寸有关C:与二者都有关D:与二者无关答案正确选择C 2、均匀性假设认为,材料内部各点的是相同的。 A:应力B:应变C:位移D:力学性质答案正确选择D 3、各向同性认为,材料沿各个方向具有相同的。A:力学性质B:外力C:变形D:位移答案正确选择A 4、在下列四种材料中,不可以应用各向同性假设。A:铸钢B:玻璃C:松木D:铸铁答案正确选择C 答疑只有松木材料是各向异性,在轴线方向和与轴线垂直的方向上力学性质不同5、根据小变形条件,可以认为:A:构件不变形B:构件不破坏 C:构件仅发生弹性变形D:构件的变形远小于原始尺寸答案正确选择D6、外力包括: A:集中力和均布力B:静载荷和动载荷C:所有作用在物体外部的力D:载荷与支反力答案正确选择D 7、在下列说法中,正确的是。 A:内力随外力的增大而增大;B:内力与外力无关;C:内力的单位是N或KN;答案正确选择A 答疑内力与外载形成平衡力系,固内力随外力的增大而增大8、静定杆件的内力与其所在的截面的有关。A:形状; B:大小; C:材料; D:位置 D:内力沿杆轴是不变的; 答案正确选择D 答疑杆件的内力只与外载的大小,外载的作用点位置有关,固与其所在的截面的形状、大小、材料均无关。 9、在任意截面的任意点处,正应力σ与剪应力τ的夹角α=。A:α=90O;B:α=45O;C:α=0O;任意角。答案正确选择A D:α为答疑在任意截面的任意点处正应力与剪应力永远相互垂直。 10、图示中的杆件