电测梁弯曲试验.ppt-烟台大学工程力学实验教学中心.ppt

同学们 来工程力学实验中心实习 实验三 电测梁的弯曲实验 二、目的 1、了解电测法的实验原理，学会电测法的基本操作，培养同学的实验动手能力。 2、验证材料力学弯曲理论分析所的弯曲正应力计算公式的正确性。 三、电测法原理 1、电阻应变片 电测实验装置示意图 JDY—II静动态电阻应变仪 结构 实验内容 测试原理 四点弯曲加载受力分析： 实验报告 实验报告 试验日期 年 月 日 实验记录及数据处理 试件材料：A3钢 分析与讨论 1、根据的分散性（一致性）分析其产生原因。 2、根据的线性度（非线性度）分析其产生原因。 3、本实验过程中存在什么问题，可建议解决问题的设想措施。 4、通过本实验，你有何收获？ 冲击韧性实验 冲击韧性实验 冲击的概念： 顾名思义——冲：高速度，击：打击，施加作用力。 从力学的角度定义物理学的冲击——以较大的加载速率给构件或零件施加作用力的物理现象，称之为冲击。 实验目的： 测定低碳钢和铸铁的冲击韧度值，并加以比较。 冲击韧性实验演示 疲劳实验 一、疲劳破坏的概念 交变应力 二、 疲劳破坏的概念 疲劳破坏——金属构件在交变应力作用下发生的低应力破坏称为疲劳破坏。 疲劳极限及其测定 疲劳极限——材料在无限次应力循环下也不会发生疲劳破坏的最大应力。 低碳钢受轴向对称循环应力疲劳曲线 铝合金受轴向对称循环应力疲劳曲线 非对称循环下的疲劳极限 工程中许多交变荷载属于非对称循环类型。本节将介绍非对称循环的疲劳极限曲线的测绘方法。 非对称循环下的疲劳极限 准备一组试件，给定一循环特性r值，按此r值选取?min 和?max间的不同的比值，由小到大，按前述步骤，一根一根的进行试验，这样就可获得相应于这一r值的疲劳极限?r 。依此过程给定不同的循环特性r值，一组一组地进行下去，便可测出相应于一系列r值的疲劳极限。 疲劳极限测定实验演示 PQ—6型旋转弯曲疲劳试验机 再见 ！ 非对称循环： r ? -1 循环特性：——应力比 r = ?min ?max ? t 0 T ?max ?min ? t 0 ?max ?min T 应力幅度： ?a= ?max – ?min 2 平均应力： ?m= ?max+ ?min 2 ?m ?a ?a 对称循环： r = -1 ?a=?max =?min ?m=0 单向循环： r = 0 ?m=?max /2 对称循环 非对称循环 脉动称循环 ? t 0 T ?max ?min ?m ?a r = -1 r ? -1 r = 0 ?m t ? ?min ?max ?a 0 t ? 0 ?max ?a ?m t ? 0 ?min ?max ?a ?m t ? 0 ?m 应力类型 应力循环图 ?a和?m ?max和?min 循环特征 ?a= ———— ?max–?min 2 ?m= ———— ?max+?min 2 ?a= ?max= –?min ?m= 0 ?a= ?m= —— ?max 2 ?a= 0 ?m= ?max= ?min ?max=?m+?a ?min=?m–?a ?max= –?min ?max?? ?min= 0 ?max= ?min -1?r ?+1 r =-1 r = 0 r =+1 非对称循环 对称循环 脉动循环 静应力 交变应力类型 疲劳破坏的特征： （1） 破坏时的最大应力值远低于材料的强度极限，甚至低于屈服极限； （2） 即使塑性材料制做的构件，破坏前也无明显的塑性变形，即没有预兆，破坏是突然发生的，好象脆性材料一样； （3）破坏后其断口上明显地分为 两个区域：一个是光滑区，一个是粗糙区，如图所示。 粗糙区 光滑区 裂 纹 源 疲劳断口形貌 ?-1 N0 0 ?max N ?—N曲线 S—N曲线 参考点 对于钢材： N0=2?106~1?107次 当NN0时： ?—N曲线近似表达式 循环基数N0（循环寿命） —— ?—N曲线上开始成水平的循环次数。 疲劳极限?r（疲劳持久极限） —— ?—N曲线的水平渐近线所代表的应力。 钢材的疲劳极限： 弯曲： ?-1 = 0.4 ?b 拉伸、压缩： ?-1 = 0.28 ?b 扭转： ?-1 = 0.22 ?b 幂指数m 与构件受力变形形式有关。 m ? 9 ?-1N N =k m ?-1N = ?-1 N0 N m m = ?-1 N0 或 104 420 360 300 240 180 120 105 106 10