壓縮試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)報(bào)告

....試驗(yàn)二壓縮試驗(yàn)壓縮試驗(yàn)是為了測(cè)定工程材料在受壓時(shí)的力學(xué)性能。有的材料如混凝土、巖石、鑄鐵等抗拉力量差但它的抗壓力量很好這些材料除了抗壓強(qiáng)度 與抗拉強(qiáng)度 不bc b同之外，還有E值及破壞形式上也存在著壓縮與拉伸的差異。因此，壓縮試驗(yàn)同樣是工程材料力學(xué)試驗(yàn)的重要內(nèi)容之一。一、試驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定鑄鐵壓縮時(shí)的強(qiáng)度極限 和低碳鋼的屈服極限 。bc sc觀看鑄鐵和低碳鋼壓縮時(shí)的變形和破壞形式，找出它們的不同之處。二、儀器設(shè)備與工具電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)WD－200B或壓力試驗(yàn)機(jī)YE－1000等。游標(biāo)卡尺等。三、試樣制備與安裝金屬壓縮試件有圓柱體、正方形柱體、矩形板、帶凸耳板狀等幾種外形。鑄鐵和低碳鋼的壓縮試件一般做成圓柱體。高度與直徑的比l/d的大小會(huì)影響到試驗(yàn)的結(jié)果。試0件過(guò)于瘦長(zhǎng)則易壓彎，過(guò)于粗短則受兩端摩擦力的影響大。為了確保試件處于單向壓縮狀GB7314－87對(duì)側(cè)向無(wú)約束試件做出了以下有關(guān)規(guī)定：〔1〕 試件僅適應(yīng)于測(cè)定 。0 bc〔2〕 l(2.5~3.5)d0 〔規(guī)定總壓縮應(yīng)力。tc

試件適應(yīng)于測(cè)定 、sc bc

、 〔規(guī)定非比例壓縮應(yīng)力〕和pcP〔3〕E。c

l(5~8)d試件適應(yīng)于測(cè)定 和壓縮楊氏0 pc0.01試件為了削減摩擦力的影響，試件兩端面應(yīng)盡量光滑，相互平行，且與軸線垂直。試件安裝在試驗(yàn)機(jī)上下壓座之間，見圖3－10。 壓縮試件安裝下承壓座是一個(gè)球形承墊，假設(shè)試件兩端面稍有不平行，則球形承墊可以產(chǎn)生調(diào)整作用，使壓力通過(guò)試件的軸線。四、 試驗(yàn)原理低碳鋼壓縮試驗(yàn)低碳鋼在壓縮時(shí)的Pl3－11。在屈服之前，曲線與拉伸時(shí)一樣。在屈服之后的曲線，就與拉伸的不同了。在彈性范圍內(nèi)，加載速率應(yīng)掌握在1~10MPa/s。在明..(100~500106/s變形連續(xù)增大，載荷保持不變或消滅波動(dòng)，如圖3－11所示。按圖示的方法，讀取各種情形下的壓縮屈服載荷Psc

，然后計(jì)算壓縮屈服點(diǎn)。P26〕

sc 〔3－sc A0前面已指出，與試件軸線成45oC斜截面上的剪應(yīng)力是使材料發(fā)生滑移，即屈服的緣由。由材料力學(xué)知道，無(wú)論試件橫截面上的正應(yīng)力是拉應(yīng)力還是壓應(yīng)力，只要大小一樣，則在45oC斜截面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力的大小都是一樣的，因此 與 應(yīng)是相等或相近的。sc sPscOlPscOlPOlPscOlPscOlPOl3－11低碳鋼壓縮曲線鑄鐵壓縮試驗(yàn)PbcOl鑄鐵壓縮時(shí)的Pl曲線呈非線性，見圖3－PbcOl點(diǎn)與鑄鐵拉伸時(shí)的曲線是一樣的。所不同的是鑄鐵壓縮到達(dá)Pbc鼓形或斜圓柱。

前消滅較大變形，由原來(lái)的圓柱體變?yōu)檠嘈圆牧鲜軌涸嚰钠茐氖莻€(gè)簡(jiǎn)單的外部施力、內(nèi)部損傷破壞的力學(xué)過(guò)程。國(guó)內(nèi)外都在研討、爭(zhēng)論這個(gè)問(wèn)題。試件端部的受力狀態(tài)與試件的破壞形式有親熱關(guān)系〔圖313不加任何墊片時(shí)，鑄鐵試件沿著與軸線成45o~55o方向破壞，3－12鑄鐵壓縮試驗(yàn)曲線破壞時(shí)斜面上的剪應(yīng)力與同樣的材料在剪切試驗(yàn)中所測(cè)得的剪切破壞極限b相當(dāng)接近。試件兩端面加墊薄片〔三合板〕時(shí)，其受壓破壞形式如圖3－13〔b〕所示。.....〔a〕兩端不加任何墊板〔b〕兩端加墊三合板〔2mm〕抗壓強(qiáng)度按下式計(jì)算：

3－13鑄鐵試件壓縮破壞形式P五、 試驗(yàn)步驟測(cè)量試件尺寸。

bc27〕

bc 〔3－A0用游標(biāo)卡尺測(cè)量壓縮試件上、中、下3處截面的平均值徑，取它們中的最小值計(jì)算A0

，同時(shí)測(cè)量試件的高度l。調(diào)整試驗(yàn)機(jī)橫梁位置，設(shè)置有關(guān)參數(shù)等。安放試件。按規(guī)定選擇加載速度，然后加載試驗(yàn)。對(duì)低碳鋼試件，留意觀看，登記屈服載荷Psc

，或在計(jì)算機(jī)屏幕上讀取P 值；sc對(duì)鑄鐵試件，加載至破壞為止，登記最大載荷P 。bc材料l材料l(mm)三截面平均直徑〔mm〕A(mm2)0P(kN)scP (kN)bc上中下鑄鐵七、 爭(zhēng)論問(wèn)題比較低碳鋼、鑄鐵的拉伸、壓縮力學(xué)性能和斷口外形，分析破壞緣由。....試驗(yàn)二剪切試驗(yàn)工程中使用的構(gòu)件或零部件，除了受到拉伸和壓縮的應(yīng)力作用之外，還受到剪切應(yīng)力的作用。特別是那些由鉚釘、銷釘、螺栓聯(lián)接的構(gòu)件，見圖3－14，其中聯(lián)接螺栓等受到剪力的作用，它們的抗剪強(qiáng)度如何關(guān)系到構(gòu)件的安全。因此，工程設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮材料的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，還要考慮材料的抗剪強(qiáng)度b

。剪切試驗(yàn)就是為了測(cè)定材料的b

而進(jìn)展的一種試驗(yàn)。PP1 PPP1PP231－鉚釘；2－螺栓；3－銷釘

3－14承受剪切的鉚釘、銷釘、螺栓測(cè)定低碳鋼的抗剪強(qiáng)度。觀看破壞斷口，分析破壞緣由。電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)WD－200B或其他萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、壓力試驗(yàn)機(jī)。剪切試驗(yàn)座及壓頭。游標(biāo)卡尺等。十、試驗(yàn)原理3－15~3－184種剪切試驗(yàn)原理圖。11PPP高分子層壓材料試件PP高分子層壓材料試件P2Pb bbA0

Pbb Ab01－膠接材料；2－金屬板圖3－15膠接材料拉伸剪切試驗(yàn)原理 圖3－16高分子材料壓縮剪切試驗(yàn)原理PPP巖石材料試件Pb bb2A0

Psinb bbA0圖3－17金屬剪切試驗(yàn)原理 巖石材料剪切試驗(yàn)原理3－17的裝置，受試材料為低碳鋼。十一、試驗(yàn)步驟測(cè)量試件受剪處直徑，取平均值，計(jì)算A。0安裝試件，把試件插入剪切塊孔里，調(diào)整左右對(duì)稱。調(diào)整試驗(yàn)機(jī)橫梁位置，選擇適當(dāng)量程。加載試驗(yàn)，登記剪斷時(shí)的最大荷載