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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
2
低碳钢弹性模量测定
E?
?
F?
l
(?
l)?
A
=
实验后
屈服载荷和强度极限载荷
3
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。
4
篇二:
力学实验报告标准答案
力学实验报告
标准答案
长安大学力学实验教学中心
一、拉伸实验·
·
2二、压缩实验·
4三、拉压弹性模量E测定实验·
6四、低碳钢剪切弹性模量G测定实验·
8五、扭转破坏实验·
10六、纯弯曲梁正应力实验·
12七、弯扭组合变形时的主应力测定实验·
15八、压杆稳定实验·
18
一、拉伸实验报告标准答案
实验目的:
见教材。
实验仪器见教材。
实验结果及数据处理:
例:
(一)低碳钢试件
强度指标:
Ps=__22.1___KN屈服应力ζs=Ps/A__273.8___MPaPb=__33.2___KN强度极限ζb=Pb/A__411.3___MPa塑性指标:
伸长率?
?
L1-LL
100%?
A?
A1
A
33.24%面积收缩率?
68.40%
低碳钢拉伸图:
(二)铸铁试件
强度指标:
最大载荷Pb=__14.4___KN
强度极限ζb=Pb/A=_177.7__MPa
问题讨论:
1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同?
答:
拉伸实验中延伸率的大小与材料有关,同时与试件的标距长度有关.试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同.因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其有关性质才具可比性.
材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的(横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外).
2、分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征.
试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性,低碳钢延伸率大表现为塑性;
低碳钢具有屈服现象,铸铁无.低碳钢断口为直径缩小的杯锥状,且有450的剪切唇,断口组织为暗灰色纤维状组织。
铸铁断口为横断面,为闪光的结晶状组织。
.
教师签字:
________
日期:
________
二、压缩实验报告标准答案
见教材。
实验原理:
实验数据记录及处理:
例:
(一)试验记录及计算结果
问题讨论:
1、分析铸铁试件压缩破坏的原因.
答:
铸铁试件压缩破坏,其断口与轴线成45°
~50°
夹角,在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值,抗剪先于抗压达到极限,因而发生斜面剪切破坏。
篇三:
理论力学实验报告
《理论力学》
摩擦实验
实验报告
(2019~2019学年第二学期)
专业:
工程力学
学院:
航空航天与力学学院
小组成员学号:
145362114532251453213145342414532291453430
姓名:
王云林周培钊梁浩光管箫杨周洋张鑫
实验目的
1.测定木与铁之间的静滑动摩擦系数。
2.测定当滑块高度较大时,在斜面上保持平衡所需的最大与最小荷载并作受力分析。
3.处理实验数据,计算理论值并与测量值作误差分析。
4.使学生更好地理解摩擦本质并提高学生的动手实践能力。
实验装置与仪器
●装置
本实验用MC50摩擦实验装置来完成。
MC50摩擦实验装置是由滑板倾角调整机构、角度显示机构组成。
通过滑块在不同材质的滑道上运动,可以测定物体的摩擦角并显示角度。
可以进行在不同情况下物体滑动、翻倒的演示。
1、滑道倾角的调节:
滑道倾角可通过两种方式调节,即电机快速调整和手动慢速微调。
2、角度的显示:
通过角度传感器和显示仪表即时反映滑道倾角的变化值,角度显示精度值为0.01度。
1、滑道角度显示仪2、手动微调按钮3、电动调节按钮4、电动调节角度5、角度调节电源开关6、光电
门7、滑道8、手动微调9、计时器显示仪10、计时器操作键11、光电门接入端口12、计时器电源开关13、活动平台调节仪14、活动平台
●仪器
砝码、铁块(680g、30×
30×
100mm)、滑轮、托盘(30g)等。
实验内容
1、通过改变斜面倾角测量木与铁间的静摩擦系数。
2
、当滑块较高时,在一定的倾角下,在其自重作用,测定滑块向下滑动时的荷载及滑块向上倾倒时荷载。
实验原理
●静摩擦因数的推导
当滑道倾角为θ时,若物块恰好不滑下,则此时?
ΣFx=0:
mgsinθ-Fs=0?
ΣFy=0:
N-mgcosθ=0又因为Fs=Nfs得fs=tanθ?
●物块在斜坡上的受力分析
θ
1、倾斜角25°
时向下滑动(或倾倒)时的理论载荷推导
假设滑块质量为m,底面边长为a,高b,滑道ψ倾角,以沿滑道向下的方向为x轴方向,垂直于滑道向上的方向为y轴方向,其受力分析右图所示。
由于静摩擦系数fs=tanθ(θ
为摩擦角),因此当ψ>
θ时,滑块可沿滑道下滑(或倾倒)。
(1)假设滑块向下滑动
∑Fy=0;
N-mgcosψ=0∑Fx=0;
mgsinψ=mgcosψfs+Ft1
(2)假设滑块向下翻倒
以滑块的左下角为矩心,由于此时支持反力和摩擦力通过矩心,可列出物块的力矩平衡方程ΣMo=0;
(a/2)×
mgcosψ+b×
Ft2-(b/2)×
mgsinψ=0Ft=max(Ft1,Ft2)
Ft=min(Ft1,Ft2)
实验操作
●静摩擦系数实验
a、调整好滑道倾角角度以滑块放在滑道下端时不下滑时为准(此时角度较小);
b、旋转手动微调按钮,将滑道的倾角慢慢调大,直到滑块达到将滑未滑时止,记下此时的滑道倾角,即为滑块的摩擦角;
c、重复上述步骤,记下十个数据,去掉最大值与最小值,将剩余八组数据求平均数。
d、将所测得的倾角代人静摩擦系数公式,即可得到所测木与铁间静摩擦系数。
●滑块斜面上滑动与翻倒实验
a、打开滑道调节机构的总电源,并按下电动调节按钮,逆时针旋转按钮,将滑道倾角调整到适当的角度(25度)。
b、利用活动平台调节仪将活动平台调节至水平。
c、将与托盘相连的线穿过活动平台的孔洞(细线与空洞边缘不接触),并绕过滑轮,将线的另一端系在滑块上。
d、在托盘里放一定重量的砝码,使得滑块在滑道上保持静止,然后再慢慢的增加砝码,直到滑块开始向上滑动或翻倒为止,记下此时的砝码重量。
e、将砝码慢慢减少,直到滑块开始向下滑动或翻倒为止,记下此时的砝码重量。
如此记下三组数据。
f、将器材收置原位,关闭实验装置电源。
数据记录与处理
●测量静摩擦因数数据
●翻倒和滑动的临界外力值
物块质量680g;
托盘质量30g;
物块尺寸长30mm宽30mm高100mm;
斜面的倾角25°
;
重力加速度g=9.8m/s2;
利用推导出来的公式分别求出上翻和下滑的理论拉力上滑理论值:
4.337N;
上翻理论值:
2.364N;
下滑理论值:
1.382N;
下翻理论值:
0.512N;
实验误差分析
1、在测量静摩擦因数时,由于所用的木块与所给滑块接触面光滑程度不同所以会产生较大
误差,并且实验结果可能受到滑道表面和滑块表面的清洁程度的影响。
2、在缓慢升高滑道时由于受到桌面震动的扰动,使滑块提前滑下,从而使实验结果fs比实际值较小。
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