随着我国现代化建设事业的发展,新的材料不断涌现,新型结构层出不穷,给强度问题和实验应力分析提出了许多新课题。因此,材料力学实验的内容,愈来愈丰富,实验技术也将变得更为多样并得以提高。我们需要拥有扎实地掌挥实验的基础知识和技能,才能较快地接受新的知识内容。今天小编就从三个点出发,来给大家科普一下材料力学试验都有哪些要求?
双柱拉力试验机示意图
在常温、静载作用下,材料力学实验所涉及的物理量主要是作用在试件上的裁荷和试件的变形。实验时往往需要测量力和变形量,因此需要 3~4 人共同协作完成实验。
一、做好实验课前的预习及准备工作
实验前应认真预习课本,明确实验目的、实验原理和实验步骤;设计记录表格用于记录原始数据;选择试件,估计最大载荷,确定加载方案;了解所需要使用的仪器和仪表的构造、工作原理和操作方法。
二、实验的进行
根据实验步骤进行实验操作,实验过程中认真观察实验现象并同步记录实验数据。另外,材料力学实验所用的设备一般较大,完成一次实验往往需要数人相互协调配合。实验小组人员应分工明确,相互协作,一般分工如下:
1、记录者 1人。
记录者是实验的总指挥,不仅要记录数据,而且要及时地分析数据的好坏,以确保实验的正确性和完整性。
2、测量变形者 1人。
测量变形者应了解仪表的性能及参数,熟悉操作规程掌握读数方法,以确保数据的正确性。
3、试验机操作者 1~2 人。
试验机操作者应了解试验机的性能,熟悉操作规程和注意事项。
实验结束时,要检查数据是否齐全、准确,并交于实验指导老师,得到认可后断开电源、清理设备、整理仪器和用具,得到指导教师允许后才能离开实验室。
三、实验报告的书写
实验报告是实验者最后交出的成果,是实验资料的分析结论,应严肃认真地完成实验报告,其内容应包括:
1.实验项目名称、日期、同组人员姓名。
2.实验目的。
3.实验设备:名称、型号和精度等。
4.实验数据:将测得的实验数据填入对应的实验报告数据记录表中。
5.实验数据处理:
(1)测量中的有效数字。
实验测量中,由于使用的仪器、仪表和量具的最小分度值随仪器、仪表和量具的精度的不同而不同,所以在测量时除直接从标尺上读出可靠的刻度值外,还需要尽可能地估读出最小刻度值以下的一位估读值。这种由测量得到的可靠数字和末位的估读数字所组成的数字称为有效数字。例如,用米尺、游标卡尺、千分尺测量一试件直径,其读数见表 1.1。
由表 1.1 可知,有效数字的位数取决于仪器、仪表和量具的精度,不能随意增减。
(2) 四舍六人五单双修约规。
当有效数字以后的第一位数为 4或4 以下的数时,舍去;为 6或 6 以上的数时,进 1;为 5 时,若有效数字的末位是单数则进 1,是双数则舍去。
(3) 四舍六人五考虑修约规。
有效数字以后的第一位数为 5,且 5 以后非零则进 1,5 以后皆为零,且有效数的末位为偶数则舍去;若 5 以后皆为零,但有效数的末位为奇数,则进1。
(4) 有效数字的计算法则:
D 几个数相加(或相减)时,其和(或差)在小数点后面保留的位数与几个数中小数点后面最少的那个相同;@ 几个数相乘(或相除)时,其积(或商)的有效数字与几个数中位数最少的相同;3 常数以及无理数参与计算,不影响结果有效数字的位数,该无理数的位数只需取与有效数字最少的位数相同即可;@求4 个数或 4 个数以上的平均值时,所得的有效位数要增加一位。
6、实验结果的表示:在实验中除需对测得的数据进行整理并计算实验结果外般还要采用图表或曲线来表示实验结果。实验曲线应绘制在坐标纸上,图中应注明横纵坐标分别代表的物理量和比例尺。实验测得的数据点应当用记号来表示,例如“·”“×”或“△”等。当连接各数据点为直线时,需要根据最小二乘法进行直线拟合;当连接各数据点为曲线时,不要用直线逐点连成折线,应当根据多数坐标点的位置,绘制成光滑的曲线。
7、实验结果分析:在实验报告的最后,应对实验结果进行分析,并进行记录。
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