材料力學實驗設計-連接件的受力變形實驗
來源：天氏庫力 發(fā)布日期
2019-11-23 瀏覽：
一、實驗目的
⒈測量銷釘被剪斷時的剪力并觀察剪斷面
⒉測量銷釘與孔連接時銷釘產(chǎn)生顯著變形時的最大擠壓應力
二、實驗設備
⒈拉力試驗機
拉力試驗機
三、實驗原理
拉壓桿與其他構(gòu)件之間，或一般構(gòu)件與構(gòu)件之間，常采用銷釘、耳片或螺栓等相連接，連接件之間的受力與變形一般均較復雜，而且在很大程度上還受到加工工藝的影響，要精確分析其應力比較困難，同時也不實用，工程中一般采用簡化分析方法。而在實驗室中，我們可以用萬能試驗機簡單的測出構(gòu)件之間產(chǎn)生變形或切斷所需要的力。
剪切：
考慮圖a所示銷釘，受力如圖中所標?？梢钥闯?，作用在銷釘上的外力垂直于銷釘軸線，且作用線之間的距離很小。實驗表明，當上述外力過大時，銷釘將沿著橫截面1-1與2-2被剪斷，如圖b。分析銷釘?shù)膬?nèi)力，利用截面法，沿剪切面1-1假象的將銷釘切開，并選切開后的左段為研究對象，如圖c，顯然，橫截面上的內(nèi)力等于外力F1，并位于該截面內(nèi)。作用線位于所切橫截面的內(nèi)力，即前述剪力，用Fs表示。
材料力學實驗設計-連接件的受力變形實驗
擠壓：
在外力作用下，銷釘與孔直接接觸，接觸面上的應力稱為擠壓應力。實驗表明，當擠壓應力過大時，在孔、銷接觸的局部區(qū)域內(nèi)，將產(chǎn)生顯著的塑性變形如圖d，以致影響孔和銷的正常配合，顯然，這種顯著的塑性變形通常是不允許的。在局部接觸的圓柱面上，擠壓應力的分布如圖e所示，最大擠壓應力σbs發(fā)生在該表面的中部。擠壓應力為Fb，耳片的厚度為δ，銷釘或孔的直徑為D，根據(jù)試驗與分析結(jié)果，最大擠壓應力為
材料力學實驗設計-連接件的受力變形實驗
由圖f可以看出，受壓圓柱面在相應徑向平面上的投影面積也是δD，因此，最大擠壓應力σbs數(shù)值上即等于上述徑向截面的平均壓應力。
材料力學實驗設計-連接件的受力變形實驗
四、實驗步驟
⒈根據(jù)試樣的形狀、尺寸和預計材料的抗拉強度來估算最大拉力，并以此力作為示力盤量程的40%~80%，以選擇合適的示力盤和相應的擺錘。然后，選用與試樣相適應的夾具。
⒉安裝試樣，依據(jù)萬能材料試驗機的操作規(guī)程進行操作，將示力盤指針調(diào)零，并將自動繪圖裝置調(diào)好。經(jīng)指導老師檢查后即可開始實驗。
⒊加載實驗，在實驗過程中，要求均勻緩慢地進行加載。注意觀察試樣，試樣被剪斷后立即停機，記下載荷F，并取下試樣，觀察剪斷面。
⒋在銷釘橫截面上用白色粉筆畫一條直徑，裝成試樣后安裝到萬能材料試驗機上，注意保持所畫直徑豎直向下。
⒌加載實驗，在實驗過程中，要求均勻緩慢地進行加載。注意觀察試樣，當直線開始彎曲時立即停機，記下載荷F，并取下試樣。
五、實驗結(jié)果處理
材料力學實驗設計-連接件的受力變形實驗
六、實驗報告要求
1、目的、設備、原理、測試數(shù)據(jù)。
2、記錄計算表自擬。
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