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材料力学实验设计-连接件的受力变形实验

返回列表来源:天氏库力 发布日期 2019-11-23 浏览:

一、实验目的
⒈测量销钉被剪断时的剪力并观察剪断面
⒉测量销钉与孔连接时销钉产生显著变形时的最大挤压应力
 
 
二、实验设备
 
⒈拉力试验机
拉力试验机
 
拉力试验机
三、实验原理
拉压杆与其他构件之间,或一般构件与构件之间,常采用销钉、耳片或螺栓等相连接,连接件之间的受力与变形一般均较复杂,而且在很大程度上还受到加工工艺的影响,要精确分析其应力比较困难,同时也不实用,工程中一般采用简化分析方法。而在实验室中,我们可以用万能试验机简单的测出构件之间产生变形或切断所需要的力。 
 
 
剪切:
考虑图a所示销钉,受力如图中所标。可以看出,作用在销钉上的外力垂直于销钉轴线,且作用线之间的距离很小。实验表明,当上述外力过大时,销钉将沿着横截面1-1与2-2被剪断,如图b。分析销钉的内力,利用截面法,沿剪切面1-1假象的将销钉切开,并选切开后的左段为研究对象,如图c,显然,横截面上的内力等于外力F1,并位于该截面内。作用线位于所切横截面的内力,即前述剪力,用Fs表示。
材料力学实验设计-连接件的受力变形实验
 
 
材料力学实验设计-连接件的受力变形实验
 
 
挤压:
在外力作用下,销钉与孔直接接触,接触面上的应力称为挤压应力。实验表明,当挤压应力过大时,在孔、销接触的局部区域内,将产生显著的塑性变形如图d,以致影响孔和销的正常配合,显然,这种显著的塑性变形通常是不允许的。在局部接触的圆柱面上,挤压应力的分布如图e所示,最大挤压应力σbs发生在该表面的中部。挤压应力为Fb,耳片的厚度为δ,销钉或孔的直径为D,根据试验与分析结果,最大挤压应力为
材料力学实验设计-连接件的受力变形实验
 
材料力学实验设计-连接件的受力变形实验
 
由图f可以看出,受压圆柱面在相应径向平面上的投影面积也是δD,因此,最大挤压应力σbs数值上即等于上述径向截面的平均压应力。
 
材料力学实验设计-连接件的受力变形实验
材料力学实验设计-连接件的受力变形实验
 
四、实验步骤
⒈根据试样的形状、尺寸和预计材料的抗拉强度来估算最大拉力,并以此力作为示力盘量程的40%~80%,以选择合适的示力盘和相应的摆锤。然后,选用与试样相适应的夹具。
 
 
⒉安装试样,依据万能材料试验机的操作规程进行操作,将示力盘指针调零,并将自动绘图装置调好。经指导老师检查后即可开始实验。
 
 
⒊加载实验,在实验过程中,要求均匀缓慢地进行加载。注意观察试样,试样被剪断后立即停机,记下载荷F,并取下试样,观察剪断面。
 
 
⒋在销钉横截面上用白色粉笔画一条直径,装成试样后安装到万能材料试验机上,注意保持所画直径竖直向下。
 
 
⒌加载实验,在实验过程中,要求均匀缓慢地进行加载。注意观察试样,当直线开始弯曲时立即停机,记下载荷F,并取下试样。
 
 
五、实验结果处理
材料力学实验设计-连接件的受力变形实验
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六、实验报告要求
1、目的、设备、原理、测试数据。 
2、记录计算表自拟。

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