弹塑性应力及电测法的综合实验.doc

实验十九 弹塑性应力及电测法的综合实验 (此实验为设计型、综合型、扩展型实验。) 实验目的： 加深理解材料的弹塑性过程，材料进入塑性后的性态与卸载后的残余应力分布情况。 X射线法与电测法相结合。用电测法观察试件加、卸载时的应力、应变情况，用X射线法进行表面应力的测定。通过自行制定实验方案（贴片、布线、测试等），分析两种方法所测实验结果的全过程，对静态电测的基本测试技术、X射线表面应力测量方法进行一次综合训练，以进一步巩固理论知识，从一般材料力学处理的弹性问题扩展至塑性问题，特别是会涉及到一些目前尚未有完整理论解的问题，与工程实际相结合，培养独立分析问题、解决问题的能力，培养实验动手能力，培养科学工作作风。 实验设备： 1．《X-95型》X射线应力测试仪。 2．抛光机。 3．YJR-6型静态数字应变仪。 4．测力仪。 5．加载小车。 实验内容： 用电测法测定梁在纯弯曲时弹性状态及进入塑性后的应力-应变情况，观察 屈服状态，判断塑性铰的出现及观察塑性铰特征，观察分析卸载特点。从理论分析得出卸载后表面残余应力的状态，并用X射线法加以验证对比。 试件尺寸及加载方案如图所示： 材料：Q235； (s=235MPa； 实验要求： 用电测法测定试样在纯弯曲段内上下表面处弹性及塑性阶段的应力应变情况。 用计算机画出弹塑性阶段的应力应变曲线及卸载曲线。 测定弹性模量E及泊松比υ，观察弹塑性阶段泊松比υ的变化。 判断材料进入全塑性阶段（出现塑性铰）时的应力应变特征。 测定卸载后试样上下表面的残余应力。 仔细观察卸载规律，得出相应结论。 从理论上计算出弹性极限载荷Pe、塑性极限载荷Pu，计算出卸载后的残余应力。将实验结果与理论分析结果进行对比。 实验步骤 由于此实验为破坏性实验，（试样塑性变形后不可恢复），故首先要认真制定实验方案， -53- 包括加载方案。先求出理论解，并经过认真、全面、综合考虑后再动手做实验。 对试样进行打磨（同时考虑电测贴片及残余应力测试）。 进行选片、贴片、焊线工作。 计算弹性极限载荷，确定加载方案，特别是进入塑性后的加载方案。 用电阻应变仪及测力计测定并记录载荷-应变曲线，判断进入全塑性之后进行卸载，注意记录卸载曲线。 对已经塑性变形的试件进行抛光，准备残余应力测试。 残余应力测试。 分析实验结果，将理论值与实验值进行对比分析。 通过实验，提出自己见解和看法，找出一两个工程实例，得出相应结论。每位同学以小论文的形式独立完成报告，注意要有分析、讨论，注明参考文献。 注意事项 此实验为完全开放型实验，实验小组为2人一组，可在指定的一段时间内多次进入实验室做实验。 此实验综合性、独立性强，涉及的知识面广，贯穿于材料力学始终，有些是尚未成熟的领域，望同学们充分发挥自己的知识才能，大胆想象、创新，多看参考资料。 注意仪器设备的使用，保证安全操作，不要损坏设备。 注意节约，不要浪费。 -54- 1 40 80 40 20 6