【文章內(nèi)容簡介】 1）分級加載，每次１０kg，共四次，記下每次各點應(yīng)變儀的讀數(shù)。（2）實驗結(jié)束。關(guān)閉儀器，卸掉荷載，整理試驗紀(jì)錄。五、試驗結(jié)果整理與計算如果補償片不受力，擇優(yōu)工作應(yīng)變片測得的應(yīng)變即位該纖維層的應(yīng)變大小，其應(yīng)力由式σ=Eε求出，注意應(yīng)變儀讀促出的應(yīng)變值為１με＝106ε，100με=100106ε，1000με=1000106ε等等。讀數(shù)“＋”表示拉應(yīng)變，讀數(shù)“－”表示壓應(yīng)變?；檠a償時，即個應(yīng)變都受力的情況下，并且其應(yīng)變關(guān)系已知時，可采用互為補償線路，即可選擇其中任一應(yīng)變片為工作片，另一片為補償片，這樣都使讀數(shù)增大，提高測量精度。在彎曲試驗的具體情問題中，由于電阻應(yīng)變片R1與R5（圖3）與中性軸的距離相等，則應(yīng)變絕對值相等符號相反，即ε5=ε1因此，可以結(jié)成互為補償線路。這時從應(yīng)變儀中得到的讀數(shù)為ε測=2ε5=2︱ε1︱即 ε5=ε測/2同理R2 R4亦可照此方法接線。請教師檢查數(shù)據(jù)，整理好儀器，工具和現(xiàn)場。六、注意事項必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程使用電阻應(yīng)變儀。轉(zhuǎn)動個旋鈕時應(yīng)緩慢輕巧。到現(xiàn)在接線柱上要擰緊，更換測點時，必須關(guān)閉店門或?qū)⑦x擇開關(guān)至于“0”處測量過程中，不得碰動導(dǎo)線。七、思考題應(yīng)變片標(biāo)距的大小對測量結(jié)果有無影響？為什么要用溫度補償片？為什么要求補償片粘貼到與受利試件相同的材料上？電阻應(yīng)變儀測得數(shù)值帶有正號或負(fù)號說明什么？哪些因素是試驗與理論值產(chǎn)生偏差？為什么本次試驗中使用σ=Eε這一公式計算應(yīng)力？ 實驗中那些現(xiàn)象科驗證彎曲盈利分布規(guī)律的正確性？ 附錄一 萬能材料試驗機簡介一、 概述：在材料力學(xué)實驗中，一般都要給試件加載，并示出荷載大小，這種試驗設(shè)備稱為材料試驗機。它是材料試驗的主要設(shè)備，在生產(chǎn)廠礦和科研機構(gòu)有著廣泛的應(yīng)用，通過學(xué)習(xí)應(yīng)該初步掌握它的原理和使用方法。根據(jù)加載性質(zhì)的不同，可分為靜荷載試驗機，例如拉力試驗機、壓力試驗機、扭轉(zhuǎn)試驗機等；動荷載試驗機，例如沖擊試驗機、疲勞試驗機等。如果在同一臺試驗機上能分別進行拉力、壓力，變曲等多種試驗，則稱萬能材料試驗機。萬能試驗機類型很多，有油壓擺式、杠桿擺式萬能試驗機等。不同工廠生產(chǎn)的這類試驗要具體形式也不相同，但基本原理是一樣的。其主要組成分為加力和測力兩大部分，此外許多試驗機還備有試驗曲線自動記錄裝置。下面僅介紹常見的夜市萬能試驗機。二、 油壓擺式萬能試驗機：（一） 結(jié)構(gòu)原理這里最常用的一種試驗機。類型較多，但一般只是外形不同，基本原理可表示如圖1。1. 加載部分在機器底座1上，裝有兩個固定立柱2，它支撐著固定橫頭3和工作油缸4。開動油泵電動機帶動油泵5工作，將油液從郵箱經(jīng)油管（1）和送油閥送入工作油缸，從而推動工作活塞上橫頭7；活動立柱8和活動臺9上升。若將試件兩端裝卡在上下夾頭10和11中，因下夾頭固定不動，當(dāng)活動臺上升時便使試件承受拉力。輸油管路中的送油閥門用來控制進入工作油缸中的油量，以便調(diào)節(jié)對試件加載的速度。加載時回油閥門至于關(guān)于關(guān)閉位置?；赜烷y門打開時，則可將工作油缸中的油液泄回油箱，活動臺由于自重而下落，回到原始位置。如果拉伸試件的長度不同時，可用下夾頭電動機轉(zhuǎn)動底座中渦輪，使螺柱13上下移動，調(diào)節(jié)下夾頭的位置。注意當(dāng)試件已卡緊或受力后不能再開動下夾頭電視。否則，就要造成用下夾頭對事件加載，以致?lián)p傷機件?；顒优_的行程對拉伸和壓縮區(qū)間都有規(guī)定，使用者必須遵守。2. 測力部分加載時，工作油缸中的油壓推動活塞6的力與試件受的力成正比。如果用油管（2）將工作油缸和測力油缸連通，此油壓便推動測力活塞15向下移動，使拉桿拉動擺鐘16繞支點轉(zhuǎn)動而抬起，同時擺上的推桿便推動齒桿17，使齒輪和指針18旋轉(zhuǎn)。指針旋轉(zhuǎn)的角度與油壓，亦即與實踐上所承受載荷成正比，因此在測力度盤19上，便可讀出試件受力的大小。油壓相同，即表示試件受力相同，如果增加或減少擺錘的重量，指針將旋轉(zhuǎn)不同的角度。即說明指針指針旋轉(zhuǎn)角度所指出的載荷大小與擺錘重量有關(guān)。一般試驗機可以更換三種錘重。它對應(yīng)的有三種刻度的測力度盤，分別表示三種測力范圍。例如臥室的30噸萬能試驗機的三種度盤為060KN、0150KN、0300KN。實驗時，要根據(jù)試件需載荷A、B、C。也有些試驗機是采用調(diào)節(jié)擺桿長度的辦法，而不是變更擺錘重量。加載前，應(yīng)調(diào)整測力指針對準(zhǔn)度盤上的零點。方法是，開動油泵電機、送油、將活動臺9升起1厘米左右，然后移動擺桿上的平衡砣20，使擺桿達(dá)到鉛重位置，再旋轉(zhuǎn)度盤（或轉(zhuǎn)動齒桿）使指針對準(zhǔn)“零”點。所以先升起活動臺再調(diào)零點，原因是由于上橫頭，活動立柱、活動臺等有相當(dāng)大的重量，要一定油壓才能將它們升起。但是這部分油壓并為用來給試件加載，不應(yīng)反映到試件載荷的讀書中去。1. 操作步驟（1） 檢查油路上各閥門于關(guān)閉位置，換上試件相配合的夾頭形式；保險開關(guān)應(yīng)當(dāng)有效。（2） 根據(jù)所需要最大荷載，選擇測量度盤，放置相應(yīng)的錘重。相應(yīng)的調(diào)節(jié)好緩沖器。緩沖器的作用，使保證加載后，泄油時或試件斷裂時使擺錘緩慢落回，避免突然下落沖擊機身。（3） 裝好自動繪圖器的傳動裝置、筆和紙等。（4） 開動油泵電機，檢查運轉(zhuǎn)是否正常。然后打開送油閥門，向工作油缸緩慢輸油。待活動臺升起1厘米左右時，將送油閥門關(guān)到最小，并按上段所說方法，調(diào)整測力指針對準(zhǔn)“零”點。并調(diào)整被動指針與之重合，被動指針的作用是當(dāng)試件最大載荷時留下，指出試件受的最大載荷。（5） 安裝試件，壓縮試件必須放置墊板。拉伸試件則須調(diào)整下夾頭位置，使上下夾頭之間距離與試件長度適應(yīng)，并進行加緊，試件加緊之后，就不得再調(diào)整下夾頭了。（6） 打開送油閥，用慢速度加載，此時測力指針應(yīng)勻速轉(zhuǎn)動。（7） 實驗完畢，關(guān)閉送油閥，并立即停車。然后取下試件（有時要在泄油后，再取下試件）。緩慢打開回油閥，將油液泄回油箱。使活動臺回到原始位置，并使一切機構(gòu)復(fù)原。2. 注意事項（1） 開車前和停車后，送油閥均應(yīng)緩慢進行。（2） 拉伸試件夾住后，不得再調(diào)整下夾頭位置。（3） 機器運轉(zhuǎn)時，操縱者不得離開。實驗時不得觸動擺錘。（4） 使用時，聽見異聲或發(fā)生任何故障應(yīng)立即停車。三、 試驗機試件的裝卡技術(shù)對于拉伸試件多采用三種方法，如圖2為將試件卡入V型夾板中，此類夾頭可以直接接夾住質(zhì)地較軟的圓棒試件，夾持比較方便，夾持力隨著作用到試件上荷載的增加而增大，缺點是如果試驗機上下夾頭不同心，對試件將增生偏心載荷，不是完全軸向拉伸，給實驗帶來誤差。圖3為將試件做成臺階狀，然后用球面墊環(huán)墊起，此法的優(yōu)點是球面墊環(huán)可以自動調(diào)節(jié)中心，也克服了試件從夾頭重活脫的現(xiàn)象，此種夾持方法，既適用于軟質(zhì)試件，而特別適于卡硬脆材料。我室10B試驗機就是這種裝卡。圖4為螺紋卡問，將試件兩端車制成螺紋，擰入帶有球面的螺紋卡頭中，此法也可自動調(diào)中，也可適用于硬脆材料。對于壓縮試驗，試件安裝如圖5，試驗時一定要把試件準(zhǔn)確的至于試驗機壓板中心球形承墊上，以保證壓力通過試件中心。試件的上下端再放置平整的墊板，使試件不與試驗面壓板直接接觸，以保護機件不損傷和原來精度。彎曲試件的安裝，儒圖，將彎曲試件置于試驗機活動臺支座上，支座距離可以根據(jù)需要來調(diào)節(jié)，載荷是通過帶有圓柱形的加力頭來施加的。 圖四附錄二 扭轉(zhuǎn)試驗機簡介扭轉(zhuǎn)試驗機是對試件施加扭矩，并能測出扭矩大小的設(shè)備，現(xiàn)將實驗室所用NJ100B型扭轉(zhuǎn)試驗機簡介如下。NJ100B型扭轉(zhuǎn)試驗機，采用直流電機無級調(diào)速機械傳動加載，可以反正兩個方向施加扭矩進行扭轉(zhuǎn)試驗，電子自動平衡隨動系統(tǒng)測取扭矩。最大載荷是100公斤一米，有四個測力讀盤，分別是010，020，050，0100公斤一米，、。扭轉(zhuǎn)速度為036度/分鐘和0360度/分鐘兩個范圍。試件最長可達(dá)650毫米。（一）結(jié)構(gòu)原理其測力原理如圖1，本機由加載機構(gòu)、測力計、自動記錄器組成。1. 加載機構(gòu)是由六個滾珠軸承支持在機座導(dǎo)軌上，它可以左右自由滑動。加載時，操縱直流電機轉(zhuǎn)動，經(jīng)過變速箱減速，使夾頭旋轉(zhuǎn)而施加扭矩。轉(zhuǎn)速由電表指出。2. 測力計，這是一個較復(fù)雜的系統(tǒng)，如圖4所示。測力計內(nèi)有杠桿測力系統(tǒng)，試件受扭后夾頭8傳來扭矩，使杠桿9逆時針旋轉(zhuǎn)，通過A點將力傳給變支點杠桿11(C支點和杠桿10是傳遞反向扭矩用的)，使杠桿12和杠桿13左端相互壓力為P，杠桿13則以B為支點而右端抬起，推動差動變壓器的點心移動發(fā)出一個信號，放大器15使伺服電機16轉(zhuǎn)動，通過鋼絲17拉動游鉈18水平移動。當(dāng)游鉈移動到對支點B的力矩Qs=Pf時杠桿13達(dá)到平衡，恢復(fù)水平狀態(tài)，差動變壓器的鐵芯也恢復(fù)零位，此時差動變壓器無信號輸出，伺服電機16停止轉(zhuǎn)動。由上述可知扭矩與激鉈的移動距離成正比。游鉈的移動又通過鋼絲帶動滑輪19和指針20轉(zhuǎn)動，這樣在度盤21上便可讀出時間所受扭矩的大小。3. 自動記錄器22它由記錄筆記3和滾筒24等構(gòu)成。記錄筆的移動亮表示扭矩值得大小，它的移動式滑輪19帶動指針轉(zhuǎn)動的同時，帶動鋼絲25使記錄筆水平移動。記錄滾筒的轉(zhuǎn)動表示時間加力端卡頭絕對轉(zhuǎn)角，它的轉(zhuǎn)動是由裝在卡頭上的自整角機26發(fā)出正比于卡頭轉(zhuǎn)動的點信號，經(jīng)過放大器放大，帶動伺服電機28和自整角變壓器29，而是記錄滾筒轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動量正比于試件的轉(zhuǎn)角。（二） 操作步驟和注意事項1. 操作步驟（1） 檢查試驗機卡頭的形式是否與試件相配合。將速度范圍開關(guān)置于03600，調(diào)速電位器置于零位（調(diào)速電位器在操縱板面上）。（2） 根據(jù)所需最大扭矩，轉(zhuǎn)動量程旋扭，選取相應(yīng)的測力度盤。按下電源開關(guān)，接通電源。轉(zhuǎn)動調(diào)零施扭（在設(shè)備操縱版面上），使指針對準(zhǔn)“零”點。（3） 裝好自動記錄器的筆和紙，掛好活動齒輪35，打開記錄器開關(guān)（在操縱臺面上）。（4） 安裝試件：先將試件的一端插入夾頭重調(diào)整加載機構(gòu)水平移動，使試件另一端插入夾頭中后再予以夾緊。（5） 加載：按動加載開關(guān)（在操縱臺面上），逐漸怎大調(diào)整電位器的刻度值，操縱電流電機轉(zhuǎn)動對試件施加扭矩。（6） 實驗完畢：停車、取下試件，將機器復(fù)原并清理現(xiàn)場。2. 注意事項（1） 施加扭矩后，禁止再轉(zhuǎn)動量程選擇施扭。（2） 使用V型卡板夾持試件時，必須盡量夾緊，以免實驗過程中試件打滑。（3） 機器運轉(zhuǎn)時，操縱者不得離開。聽見異聲或發(fā)生任何故障應(yīng)立即停車。 附錄三 材料力學(xué)實驗裝置1 組合實驗臺 2 等強度組件 3 標(biāo)準(zhǔn)測力顯示器 4 標(biāo)準(zhǔn)測力傳感器 5 純彎曲梁組件 6 彎扭組合梁組件 7 懸臂梁組件 8 靜態(tài)電阻應(yīng)變儀 9 螺旋加載組件附錄四 DH3818靜態(tài)電阻應(yīng)變儀 目 錄概述： 1技術(shù)