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1、2022年可用于万能材料试验机的偏心拉伸装置设计 论文导读：传统的万能材料试验机上无法对偏心拉伸进行测定。就可以实现即拉又弯的复合变形。该试验内容旨在考察学生对拉弯组合变形章节对应用。但从工程机构设计的平安因素。弯组合变形，可用于万能材料试验机的偏心拉伸装置设计。关键词：万能材料试验机，偏心拉伸，弯组合变形，设计 1引言 万能材料试验机是科研单位对金属材料进行力学性能的测试的主要大型设备，同时也是工科院校材料力学试验室的重要设备。论文格式，弯组合变形。工科院校材料力学试验室依靠万能材料试验机完成对低碳钢和铸铁两种材料的拉伸、压缩、剪切和梁的弯曲试验，通过试验教学让同学们了解低碳钢和铸铁两种材料
2、的不同力学特性，验证教材理论公式，测定弹性模量E和泊松比等，都可以在万能材料试验机进行。论文格式，弯组合变形。 众所周知：万能材料试验机只能对材料施加拉伸、压缩、剪切和弯曲四种基本变形，要想同时实现拉伸和弯曲组合变形，依靠现有的万能材料试验机是无法实现的，因为材料试验机只能对材料进行轴向拉伸。但我们只要对材料试验机稍加改造，就可以实现即拉又弯的复合变形，笔者在这方面进行了尝试，达到了预期的目的，下文介绍怎样稍加改造，实现偏心拉伸试验以及完成偏心拉伸试验的试验数据报告。 偏心拉伸是材料力学试验教学项目之一，该试验内容旨在考察学生对拉弯组合变形章节对应用。论文格式，弯组合变形。偏心拉伸是工程中须要
3、考虑对实际问题，志向轴向拉伸当然好，但从工程机构设计的平安因素，须要考虑允许误差的偏心距e。论文格式，弯组合变形。 传统的万能材料试验机上无法对偏心拉伸进行测定，采纳偏心拉伸简易装置可以在任何一台万能材料试验机上进行偏心拉伸试验，从某种意义上说，偏心拉伸简易装置扩展了万能材料试验机的功能。论文格式，弯组合变形。论文格式，弯组合变形。 2设计偏心拉伸简易装置 首先介绍稍加改造的主要事实，所谓稍加改造就是在万能材料试验机的上下夹头之间增加间接装置。 2.1结构图 图1偏心夹具装配示意图 图2偏心夹具分解示意图 按图1和图2加工偏心夹具和偏心试样安装在试验机的上下夹头之间，就可以进行偏心拉伸试验 3
4、偏心拉伸方案 图3偏心拉伸试件及布片图 3.1试验原理和方法 偏心拉伸试件，在外载荷作用下，其轴力N=P，弯矩M=Pe，其中e为偏心距。依据迭加原理，得横截面上的应力为单向应力状态，其理论计算公式为拉伸应力和弯矩正应力的代数和。即 (1) 偏心拉伸试件及应变片的布置方法如图3，R1和R2分别为试件两侧上的两个对称点。论文格式，弯组合变形。则 1=P+M 2=P-M 式中：P轴力引起的拉伸应变；M弯矩引起的应变。论文格式，弯组合变形。 将得到： 按单臂外加温度补偿电阻联接桥路，分别测R1和R2的应变值并记录列表 图4单臂外加温度补偿电阻联接桥路 图4中AB间接待测电阻R1和R2由切换开关限制，B
5、C间外接温度补偿电阻. 4试验报告 试验给定条件如表1所示。试验数据记录如表2。 表1试验相关数据 试件厚度h宽度b截面1030弹性模量E=190210GPa泊松比=0.260.33偏心距e=12mm 表2试验结果处理 用单臂外加补偿片法测应变12 载荷112210105152-22-222000103-4457-223000160-6653-224000213-88 (6) (7) 求弹性模量E P=/2 求偏心距e = 应力计算： 理论值 11.3，-4.7 试验值 由上式分析可知横截面上各点均为单向应力状态，由此在直杆中心的横截面上沿轴线方向依次贴上应变片，测得在P力作用下各点的线应变，
6、按虎克定律=E，即可求得在相应各点的应力值，给出应力应变分布图，如图5所示。 误差分析 偏心距e误差： 最大应力误差： 最小应力误差： 图5应力分布图 5结束语 在万能材料试验机的上下夹头之间增加间接装置，再把偏心拉伸试样置于间接装置其中，就可以对材料施加偏心载荷。论文格式，弯组合变形。偏心拉伸简易装置扩展了万能材料试验机的功能。论文格式，弯组合变形。论文格式，弯组合变形。论文格式，弯组合变形。本试验按实际测量数据干脆代入计算，试验结果达到预期试验目的。 参考文献：1曾海燕.材料力学试验M.武汉理工高校出版社，2004.2黄燕黎明发.材料力学试验M.武汉工业高校出版社，19101.3段自力,王文安.材料力学试验M.华中理工高校出版社，11013.4刘鸿文主编.材料力学(第四版)M.北京：高等教化出版社，2004.5刘鸿文主编.材料力学试验(第三版)M.北京：高等教化出版社，2004. 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页