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      材料力學實驗設計-連接件的受力變形實驗

      返回列表來源:天氏庫力 發布日期 2019-11-23 瀏覽:

      一、實驗目的
      ⒈測量銷釘被剪斷時的剪力并觀察剪斷面
      ⒉測量銷釘與孔連接時銷釘產生顯著變形時的最大擠壓應力
       
       
      二、實驗設備
       
      ⒈拉力試驗機
      拉力試驗機
       
      拉力試驗機
      三、實驗原理
      拉壓桿與其他構件之間,或一般構件與構件之間,常采用銷釘、耳片或螺栓等相連接,連接件之間的受力與變形一般均較復雜,而且在很大程度上還受到加工工藝的影響,要精確分析其應力比較困難,同時也不實用,工程中一般采用簡化分析方法。而在實驗室中,我們可以用萬能試驗機簡單的測出構件之間產生變形或切斷所需要的力。 
       
       
      剪切:
      考慮圖a所示銷釘,受力如圖中所標??梢钥闯?,作用在銷釘上的外力垂直于銷釘軸線,且作用線之間的距離很小。實驗表明,當上述外力過大時,銷釘將沿著橫截面1-1與2-2被剪斷,如圖b。分析銷釘的內力,利用截面法,沿剪切面1-1假象的將銷釘切開,并選切開后的左段為研究對象,如圖c,顯然,橫截面上的內力等于外力F1,并位于該截面內。作用線位于所切橫截面的內力,即前述剪力,用Fs表示。
      材料力學實驗設計-連接件的受力變形實驗
       
       
      材料力學實驗設計-連接件的受力變形實驗
       
       
      擠壓:
      在外力作用下,銷釘與孔直接接觸,接觸面上的應力稱為擠壓應力。實驗表明,當擠壓應力過大時,在孔、銷接觸的局部區域內,將產生顯著的塑性變形如圖d,以致影響孔和銷的正常配合,顯然,這種顯著的塑性變形通常是不允許的。在局部接觸的圓柱面上,擠壓應力的分布如圖e所示,最大擠壓應力σbs發生在該表面的中部。擠壓應力為Fb,耳片的厚度為δ,銷釘或孔的直徑為D,根據試驗與分析結果,最大擠壓應力為
      材料力學實驗設計-連接件的受力變形實驗
       
      材料力學實驗設計-連接件的受力變形實驗
       
      由圖f可以看出,受壓圓柱面在相應徑向平面上的投影面積也是δD,因此,最大擠壓應力σbs數值上即等于上述徑向截面的平均壓應力。
       
      材料力學實驗設計-連接件的受力變形實驗
      材料力學實驗設計-連接件的受力變形實驗
       
      四、實驗步驟
      ⒈根據試樣的形狀、尺寸和預計材料的抗拉強度來估算最大拉力,并以此力作為示力盤量程的40%~80%,以選擇合適的示力盤和相應的擺錘。然后,選用與試樣相適應的夾具。
       
       
      ⒉安裝試樣,依據萬能材料試驗機的操作規程進行操作,將示力盤指針調零,并將自動繪圖裝置調好。經指導老師檢查后即可開始實驗。
       
       
      ⒊加載實驗,在實驗過程中,要求均勻緩慢地進行加載。注意觀察試樣,試樣被剪斷后立即停機,記下載荷F,并取下試樣,觀察剪斷面。
       
       
      ⒋在銷釘橫截面上用白色粉筆畫一條直徑,裝成試樣后安裝到萬能材料試驗機上,注意保持所畫直徑豎直向下。
       
       
      ⒌加載實驗,在實驗過程中,要求均勻緩慢地進行加載。注意觀察試樣,當直線開始彎曲時立即停機,記下載荷F,并取下試樣。
       
       
      五、實驗結果處理
      材料力學實驗設計-連接件的受力變形實驗
      材料力學實驗設計-連接件的受力變形實驗
       
       
      六、實驗報告要求
      1、目的、設備、原理、測試數據。 
      2、記錄計算表自擬。

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