【正文】 。圖 41 矩形截面梁的純彎曲 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟 ，預(yù)熱電阻應(yīng)變儀和載荷顯示儀。165。185。200。194。172。247。 bh185。 0F1aa239。根據(jù)實(shí)?胡克定律，可計(jì)算出相應(yīng)的應(yīng)力值 實(shí)實(shí) ??E?式中， 為梁材料的彈性模量。將五個(gè)工作片和溫度補(bǔ)償片的引線以半橋形式分別接入電阻應(yīng)變儀后面板上的五個(gè)通道中，組成五個(gè)電橋（其中工作片的引線接在每個(gè)電橋的 和 端，溫度補(bǔ)償片AB接在電橋的 和 端）。 （二）實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)裝置如圖 41 所示，矩形截面梁采用低碳鋼制成。 型載荷顯示儀。預(yù)習(xí)要求了解試驗(yàn)原理和試驗(yàn)步驟儀器設(shè)備及使用原理（一）儀器設(shè)備。、壓縮和扭轉(zhuǎn)三種試驗(yàn)結(jié)果，比較低碳鋼與灰鑄鐵的力學(xué)性能及破壞形式，并分析原因。（3）用手搖柄均勻緩慢加載，直至試樣被扭斷為止，關(guān)閉扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)，由從動(dòng)指針讀取最大外力偶矩 。ebM（1）測(cè)量試樣的直徑（方法與拉伸試驗(yàn)相同）。（3）用手搖柄均勻緩慢加載，注意觀察測(cè)矩盤上的指針，若指針停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則表明整個(gè)材料發(fā)生屈服，記錄下此時(shí)的外力偶矩 。（1）測(cè)量試樣的直徑（方法與拉伸試驗(yàn)相同）。（2）采用等量逐級(jí)加載法，每加一塊砝碼，記錄一次百分表的讀數(shù)。根s?據(jù)測(cè)定的試樣在斷裂時(shí)的外力偶矩 ，可求得抗扭強(qiáng)度為ebMpeb43W??對(duì)于灰鑄鐵試樣，只需測(cè)出其承受的最大外力偶矩 （方法同 2），抗扭強(qiáng)度為ebMpeb??由上述扭轉(zhuǎn)破壞的試樣可以看出：低碳鋼試樣的斷口與軸線垂直，表明破壞是由切應(yīng)力引起的；而灰鑄鐵試樣的斷口則沿螺旋線方向與軸線約成 角，表明破壞是由拉?45應(yīng)力引起的。從圖 16 可以看出，當(dāng)外力偶矩超過(guò) 后，扭轉(zhuǎn)角 增加很快，而外力偶矩 增加很小， 近似于一條es?eMC直線。因此，一般均根據(jù)由 點(diǎn)測(cè)定的B B來(lái)求扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 。當(dāng)達(dá)到圖中 點(diǎn)時(shí)， 與 成正比的關(guān)系開(kāi)始破壞，這時(shí)，??eMAeM?試樣表面處的切應(yīng)力達(dá)到了材料的扭轉(zhuǎn)屈服應(yīng)力 ，如能測(cè)得此時(shí)相應(yīng)的外力偶矩 ，s? epM如圖 17a 所示，則扭轉(zhuǎn)屈服應(yīng)力為 pesW?經(jīng)過(guò) 點(diǎn)后，橫截面上出現(xiàn)了一個(gè)環(huán)狀的塑性區(qū)，如圖 17b 所示。16/3pdW??在測(cè)出屈服扭矩 后，改用電動(dòng)加載，直到試樣被扭斷為止。ab試樣在外力偶矩的作用下，其上任意一點(diǎn)處于純剪切應(yīng)力狀態(tài)。圖 31 扭角儀根據(jù)扭矩增量的平均值 ，測(cè)得的扭轉(zhuǎn)角增量的平均值 ，由此可得到切變模量T???pITlG???式中： 為試樣的標(biāo)距； 為試樣在標(biāo)距內(nèi)橫截面的極慣性矩； 為試樣的直l 32/d4p??I d徑。226。219。166。216。188。209。202。164。237。214。217。試驗(yàn)裝置如圖 31所示，將試樣安裝在扭角儀上，每次增加同樣的扭矩 ，若扭轉(zhuǎn)角 也基本相等，T???即驗(yàn)證了剪切胡克定律。 預(yù)習(xí)要求了解試驗(yàn)原理和試驗(yàn)步驟儀器設(shè)備及使用原理（一）儀器設(shè)備。s?b?：抗扭強(qiáng)度 。 三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱（1 學(xué)時(shí)）：低碳鋼和鑄鐵的扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)類型演示性試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑴y(cè)定低碳鋼的彈性常數(shù)：切變模量 。，均勻緩慢加載，注意讀取低碳鋼的屈服載荷 和灰鑄鐵的最sF大載荷 ，并注意觀察試樣的變形現(xiàn)象。，選擇相應(yīng)的測(cè)力盤，配置好相應(yīng)的擺錘。A灰鑄鐵在壓縮過(guò)程中，當(dāng)試樣的變形很小時(shí)即發(fā)生破壞，故只能測(cè)其破壞時(shí)的最大載荷 ，抗壓強(qiáng)度為bcF AFσbc? 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟 ，并涂上潤(rùn)滑油。當(dāng)達(dá)到屈服應(yīng)力后，試樣產(chǎn)生塑性變形，隨著壓力的繼續(xù)增加，試樣的橫截面面積不斷變大直至被壓扁。bc，比較低碳鋼與灰鑄鐵在壓縮時(shí)的變形特點(diǎn)和破壞形式。 思考題？？？應(yīng)如何避免或減小其影響？二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱（1 學(xué)時(shí)）：低碳鋼和鑄鐵的壓縮實(shí)驗(yàn)29 / 151實(shí)驗(yàn)類型演示性試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模呵?yīng)力 。安裝時(shí)不能卡得太松，以防實(shí)驗(yàn)中脫落摔壞；也不能卡得太緊，以防刀刃損傷造成測(cè)量誤差。開(kāi)動(dòng)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)后，操作者不得離開(kāi)工作崗位，實(shí)驗(yàn)中如發(fā)生故障應(yīng)立即停機(jī)。（2）塑性性能指標(biāo)（伸長(zhǎng)率 和斷面收縮率 ）的計(jì)算精度要求為 ，即：凡??%.＜ 的數(shù)值舍去，≥ 而＜ 的數(shù)值化為 ，≥ 的數(shù)值則進(jìn)為 。（3）開(kāi)動(dòng)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，勻速緩慢加載直至試樣被拉斷為止，記錄下從動(dòng)指針?biāo)Ａ粑恢玫淖畲筝d荷 。（2）把試樣安裝在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的上、下夾頭之間，估算試樣的最大載荷，選擇相應(yīng)的測(cè)力盤，配置好相應(yīng)的擺錘。bF（5）取下拉斷后的試樣，將斷口吻合壓緊，用游標(biāo)卡尺量取斷口處的最小直徑和兩標(biāo)點(diǎn)之間的距離。27 / 151（3）把試樣安裝在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的上、下夾頭之間，估算試樣的最大載荷，選擇相應(yīng)的測(cè)力盤，配置好相應(yīng)的擺錘，調(diào)整測(cè)力指針，使之對(duì)準(zhǔn)“0”點(diǎn)，將從動(dòng)指針與之靠攏，同時(shí)調(diào)整好自動(dòng)繪圖裝置。（1）將試樣打上標(biāo)距點(diǎn)，并刻畫上間隔為 或 的分格線。（2）先將低碳鋼的拉伸試樣安裝在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上，再把引伸儀安裝在試樣的中部，并將指針調(diào)零。1（b）圖 11 測(cè) 的移位法l斷面收縮率 ——拉斷后的試樣在斷裂處的最小橫截面面積的縮減量與原始橫截?面面積的百分比，即 %10???A?式中： 為試樣的原始橫截面面積； 為拉斷后的試樣在斷口處的最小橫截面面積。186。187。198。169。188。202。（a）AOBDCl163。186。187。198。169。188。202。 AOBDCl163。若在斷口處形成縫隙，則此縫隙應(yīng)計(jì)入 內(nèi)。移位后的 分別為： 或1 1l BCAl21??。若斷口到鄰近標(biāo)距端的距離大于 ，則可直3/l接測(cè)量標(biāo)距兩端點(diǎn)之間的距離作為 。為了避免這種影響，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB228—87 對(duì) 的測(cè)定作了如下規(guī)定。若斷口在試樣的中部，發(fā)生嚴(yán)重塑性變形的頸縮段全部l在標(biāo)距長(zhǎng)度內(nèi)，標(biāo)距長(zhǎng)度就有較大的塑性伸長(zhǎng)量；若斷口距標(biāo)距端很近，則發(fā)生嚴(yán)重塑性變形的頸縮段只有一部分在標(biāo)距長(zhǎng)度內(nèi)，另一部分在標(biāo)距長(zhǎng)度外，在這種情況下，標(biāo)距長(zhǎng)度的塑性伸長(zhǎng)量就小。l 1l試樣的塑性變形集中產(chǎn)生在頸縮處，并向兩邊逐漸減小。當(dāng)載荷達(dá)到最大載荷后，主動(dòng)指針將緩慢退回，此時(shí)可以看到，在試樣的某一部位局部變形加快，出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象，隨后試樣很快被拉斷。（1）強(qiáng)度性能指標(biāo)屈服應(yīng)力（屈服點(diǎn)） ——試樣在拉伸過(guò)程中載荷不增加而試樣仍能繼續(xù)產(chǎn)生變s?形時(shí)的載荷（即屈服載荷） 除以原始橫截面面積 所得的應(yīng)力值，即FAFs??抗拉強(qiáng)度 ——試樣在拉斷前所承受的最大載荷 除以原始橫截面面積 所得的b b A應(yīng)力值，即 Ab?低碳鋼是具有明顯屈服現(xiàn)象的塑性材料，在均勻緩慢的加載過(guò)程中，當(dāng)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)力盤上的主動(dòng)指針發(fā)生回轉(zhuǎn)時(shí)所指示的最小載荷（下屈服載荷）即為屈服載荷。彈性模量 可按下式算出E0lAFE???式中： 為載荷增量； 為試樣的橫截面面積； 為引伸儀的標(biāo)距（即引伸儀兩刀刃A間的距離）； 為在載荷壇量 下由引伸儀測(cè)出的試樣變形增量平均值。kN4為了驗(yàn)證載荷與變形之間成正比的關(guān)系，在彈性范圍內(nèi)（根據(jù) 求出的最大彈A?P?性載荷 不 超 過(guò) ） 采 用 等 量 逐 級(jí) 加 載 方 法 ， 每 次 遞 加 同 樣 大 小 的 載 荷 增 量kN1425 / 151（ 可 選 ），在引伸儀上讀取相應(yīng)的變形量。 （二）實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把試樣安裝在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上，再在試樣的中部裝上引伸儀，并將指針調(diào)整到 0，用于測(cè)量試樣中部 長(zhǎng)度（引伸儀兩刀刃間的距離）內(nèi)的微小變形。b，比較低碳鋼與灰鑄鐵在拉伸時(shí)的力學(xué)性能和破壞形式。s?b?：伸長(zhǎng)率 和斷面收縮率 。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑴y(cè)定低碳鋼的彈性常數(shù)：彈性模量 。說(shuō)明：若時(shí)間不充裕，熱處理后的顯微組織觀察可省略或放到實(shí)驗(yàn)一進(jìn)行。（3） 學(xué)生擬定出各種鋼的淬火加熱溫度和時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟：23 / 151（1） 將各種鋼的式樣打上標(biāo)記，以示區(qū)別。箱式電爐的使用原理詳見(jiàn)實(shí)驗(yàn)教材。 預(yù)習(xí)要求實(shí)驗(yàn)前應(yīng)認(rèn)真預(yù)習(xí)本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，弄清?shí)驗(yàn)的基本原理，了解實(shí)驗(yàn)所用儀器、設(shè)備的工作原理及使用方法，以及初步掌握實(shí)驗(yàn)的方法和步驟。（2） 進(jìn)一步認(rèn)識(shí)加熱溫度與冷卻介質(zhì)（冷卻速度）對(duì)鋼的組織和性能的影響。（4） 金相顯微鏡的使用和操作詳見(jiàn)實(shí)驗(yàn)教材。（2） 對(duì)本次實(shí)驗(yàn)所有試樣進(jìn)行認(rèn)真地觀察，在觀察過(guò)程中對(duì)照金相圖譜或圖片，確定每個(gè)試樣的材料名稱和牌號(hào)，找出其組織形態(tài)的特征，并進(jìn)行對(duì)比分析。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：了解金相顯微試樣的制備過(guò)程和方法；了解金相顯微鏡的構(gòu)造、工作原理和使用方法；了解利用金相顯微鏡觀察金相顯微組織的原理；觀察、認(rèn)識(shí)鐵碳合金平衡狀態(tài)下的相和組織形貌，并予以識(shí)別；分析鐵碳合金的成分（含碳量）、組織與性能之間的關(guān)系。（3） 金相圖譜一冊(cè)或金相圖片若干幅。儀器設(shè)備及使用原理22 / 151（1） 金相顯微鏡（10 臺(tái)）。（2） 分析鐵碳合金的成分（含碳量）、組織和性能的關(guān)系。 其中：理論學(xué)時(shí)：44 學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4 學(xué)時(shí)。注意，輸入端開(kāi)路為高電平“1”，輸入端接地為低電平“0”。2．插拔集成塊時(shí)務(wù)必關(guān)閉電源六、實(shí)驗(yàn)步驟1．門電路邏輯功能的測(cè)試 圖 8－1 與門邏輯功能測(cè)試 圖 8－2 或門邏輯功能測(cè)試 20 / 151 圖 8－3 非門邏輯功能測(cè)試 圖 8－4 與非門邏輯功能測(cè)試按圖 8－圖 8－圖 8－圖 8－4 及示教板電路進(jìn)行連接，經(jīng)教師檢查無(wú)誤，接通電源。四、儀器設(shè)備萬(wàn)用表 1 只，集成門電路 6 只。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。2. 用與非門組成 RS 觸發(fā)器。分別將輸入電壓調(diào)整為 8V、10V、12V 時(shí)，測(cè)量出相應(yīng)的輸出電壓值記入表 7－3表 7－3輸入電壓（V） 8 10 12輸出電壓（V）（2）三端集成穩(wěn)壓電路按圖 7－3 連接電路，注意電容的極性及三端集成穩(wěn)壓器管腳的連接是否正確。六、實(shí)驗(yàn)步驟1．整流電路測(cè)試 17 / 1510u00 圖 7－1 整流濾波電路按圖連接整流電路，經(jīng)教師檢查無(wú)誤，通電實(shí)驗(yàn)，測(cè)出 u u0 的數(shù)值，填表7－1，觀察并畫出 u u0 的波形圖。3．分清變壓器的初、次級(jí)繞組。五、注意事項(xiàng)1．注意安全、實(shí)驗(yàn)電壓 220V。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。2. 加深理解整流、濾波和穩(wěn)壓電路的作用和特性。表 6－1 比例運(yùn)算U0(V)Ui（V）計(jì)算值 測(cè)量值反相比例運(yùn)算 同相比例運(yùn)算 表 6－2 反相求和15 / 151u00U0(v)Ui1(v) Ui2(V) Ui3(V)計(jì)算值 測(cè)量值3 2 1表 6－3 減法運(yùn)算U0(v)Ui1(v) Ui2(V) 計(jì)算值 測(cè)量值 運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用 (a) (b)圖 6－5 過(guò)零比較器電路按圖連接電路，將測(cè)試數(shù)據(jù)填表 64，并畫出電壓傳輸特性。（4）減法運(yùn)算電路，按原理圖 6－4 連接。（2）同相比例運(yùn)算電路，按原理圖 6－2 連接。六、實(shí)驗(yàn)步驟1．運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用 參數(shù)：R1 ＝10KΩ 參數(shù)：R1＝ 10KΩ14 / 151 R2＝10KΩ R2＝10KΩ RF＝100 KΩ 　　　　 R F＝100K Ω 圖 6－1 反相比例運(yùn)算電路 圖 6－2 同相比例運(yùn)算電路 參數(shù)：R 1＝10KΩ R 2＝ 20KΩ 參數(shù)：R 1＝20KΩ R 2＝20KΩ R3＝ 30KΩ R 4＝3K Ω R 3＝200KΩ R F＝100K Ω RF＝10KΩ 圖 6－3 加法運(yùn)算電路 圖 6－4 減法運(yùn)算電路準(zhǔn)備工作：先將 C、D 兩組電源調(diào)出 12V 輸出，然后關(guān)斷電源，再進(jìn)行電路連接。五、注意事項(xiàng)1．切忌正負(fù)電源極性接反。表 5－3RR1值的變化 增大（R W最大） 減?。≧ W最?。︰0 的波形失真性質(zhì)13 / 151七、課外作業(yè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)二 運(yùn)算放大器的應(yīng)用（２學(xué)時(shí)）一、實(shí)驗(yàn)類型驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹］斎胄盘?hào)仍是 Ui＝5mV、f=1000Hz，負(fù)載電阻亦不變，此時(shí)放大電路的輸出信號(hào)是不失真的正弦波，然后保持輸入電壓和負(fù)載電阻不變，將（1）RW 的阻值調(diào)整到最大，觀察輸出波形是否出現(xiàn)失真？描繪其波形并判斷失真的性質(zhì)，填好表 5－3。（2）保持 ui＝5mV、f=1000Hz 不變，用毫伏表測(cè)量出 RL 分別為∞、3KΩ、 時(shí)的輸出電壓 u0 的數(shù)值填表 5－ 2，計(jì)算電壓放大倍數(shù)。 R＝1 千歐 Rb1＝30 千歐 R W＝470 千歐 R b2＝10 千歐