材料力學(xué)實驗設(shè)計-連接件的受力變形實驗
來源:天氏庫力 發(fā)布日期
2019-11-23 瀏覽:
一、實驗?zāi)康?/span>
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(chǎn)生顯著變形時的最大擠壓應(yīng)力
二、實驗設(shè)備
⒈拉力試驗機
拉力試驗機
三、實驗原理
拉壓桿與其他構(gòu)件之間,或一般構(gòu)件與構(gòu)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(fù)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(yīng)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(gòu)件之間產(chǎn)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?shù)膬?nèi)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(nèi)力等于外力F1,并位于該截面內(nèi)。作用線位于所切橫截面的內(nèi)力,即前述剪力,用Fs表示。
材料力學(xué)實驗設(shè)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(yīng)力稱為擠壓應(yīng)力。實驗表明,當擠壓應(yīng)力過大時,在孔、銷接觸的局部區(qū)域內(nèi),將產(chǎn)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(yīng)力的分布如圖e所示,最大擠壓應(yīng)力σbs發(fā)生在該表面的中部。擠壓應(yīng)力為Fb,耳片的厚度為δ,銷釘或孔的直徑為D,根據(jù)試驗與分析結(jié)果,最大擠壓應(yīng)力為
材料力學(xué)實驗設(shè)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(yīng)徑向平面上的投影面積也是δD,因此,最大擠壓應(yīng)力σbs數(shù)值上即等于上述徑向截面的平均壓應(yīng)力。
材料力學(xué)實驗設(shè)計-連接件的受力變形實驗
四、實驗步驟
⒈根據(jù)試樣的形狀、尺寸和預(yù)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(yīng)的擺錘。然后,選用與試樣相適應(yīng)的夾具。
⒉安裝試樣,依據(jù)萬能材料試驗機的操作規(guī)程進行操作,將示力盤指針調(diào)零,并將自動繪圖裝置調(diào)好。經(jīng)指導(dǎo)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(jié)果處理
材料力學(xué)實驗設(shè)計-連接件的受力變形實驗
六、實驗報告要求
1、目的、設(shè)備、原理、測試數(shù)據(jù)。
2、記錄計算表自擬。
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