基础力学实验竞赛辅导精品PPT课件.pptx

1、基础力学实验竞赛辅导I 概述II 材料的力学性能及测试III 电测原理及测试 IV 实验数据处理V 其他I 概述一、竞赛简介（1）主办单位主办单位教育部教育部高等学校力学教学指导委员会力学基础课程教学高等学校力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会、中国力学学会教育工作委员会指导分委员会、中国力学学会教育工作委员会（2）承办单位承办单位江苏省力学学会、中国力学学会教育工作委员会实验教江苏省力学学会、中国力学学会教育工作委员会实验教育分委员会、东南大学育分委员会、东南大学一、竞赛简介（3）竞赛过程竞赛过程竞赛分初赛和决赛两个阶段，初赛为个人赛，决赛为团竞赛分初赛和决赛两个阶段，初赛为个人赛

2、，决赛为团体赛体赛（4）竞赛内容竞赛内容实验原理、基本实验实验原理、基本实验、综合实验、答辩四部分、综合实验、答辩四部分（以材料力学课程实验为主）（以材料力学课程实验为主）一、竞赛简介（5）竞赛形式竞赛形式初赛与决赛均分为两个项目。初赛与决赛均分为两个项目。初赛：初赛： 实验原理，闭卷笔试实验原理，闭卷笔试； 基本实验基本实验决赛：决赛： 综合实验；综合实验； 答辩答辩（4）竞赛内容竞赛内容实验原理、基本实验实验原理、基本实验、综合实验、答辩四部分、综合实验、答辩四部分（以材料力学课程实验为主）（以材料力学课程实验为主）一、竞赛简介（6）初赛竞赛规则等初赛竞赛规则等项目一项目一 实验原理（实验

3、原理（70%）笔试内容：笔试内容：材料的机械性能、电测基本理论及数据处理材料的机械性能、电测基本理论及数据处理时间与地点：时间与地点： 2010年年6月月25日日（星期六）（星期六） 校区考点（初定）校区考点（初定） 项目项目二二 基本实验（基本实验（30%）基本实验内容：基本实验内容：具体实验题目未知；具体实验题目未知； 要求由参赛学生独立操作完成要求由参赛学生独立操作完成 。一、竞赛简介（7）关于决赛关于决赛 “首届全国大学生基础力学实验竞赛首届全国大学生基础力学实验竞赛”和和“第三届第三届江苏省大学生基础力学实验竞赛江苏省大学生基础力学实验竞赛”同时进行，我省高校同时进行，我省高校统一参

4、加统一参加“首届全国大学生基础力学实验竞赛首届全国大学生基础力学实验竞赛”的初赛，的初赛，参加全国赛的排名，排名在参加全国赛的排名，排名在40名前的院校参加名前的院校参加“首届全首届全国大学生基础力学实验竞赛国大学生基础力学实验竞赛”的决赛，其余院校参加本的决赛，其余院校参加本省的决赛。省的决赛。一、竞赛简介（8）关于奖励关于奖励 全国赛：全国赛：初赛设个人三等奖（个人特等奖、一等奖、初赛设个人三等奖（个人特等奖、一等奖、二等奖由决赛评定），以各校参赛人数为计算基数，由二等奖由决赛评定），以各校参赛人数为计算基数，由省力学学会根据各校参赛人数按省力学学会根据各校参赛人数按25%下达到各学校。下

5、达到各学校。一、竞赛简介（8）关于奖励关于奖励 省赛：第三届江苏省大学生基础力学实验竞赛设一省赛：第三届江苏省大学生基础力学实验竞赛设一等奖等奖20%、二等奖、二等奖40%，以决赛代表队队数为基数，以，以决赛代表队队数为基数，以代表队竞赛成绩为依据代表队竞赛成绩为依据。三等奖，三等奖，以各校参赛人数为基以各校参赛人数为基数计算，获奖面为数计算，获奖面为 25%，由各校按初赛成绩，从高到低，由各校按初赛成绩，从高到低评定。获奖者均可获得省竞赛组委会颁发的获奖证书等。评定。获奖者均可获得省竞赛组委会颁发的获奖证书等。二、竞赛大纲（1）实验竞赛范围实验竞赛范围 理论力学静力学部分、材料力学理论力学静

6、力学部分、材料力学B类类二、竞赛大纲（2）实验竞赛内容实验竞赛内容 1、材料的力学性能及测试、材料的力学性能及测试 2、电测原理及测试、电测原理及测试 3、实验数据处理、实验数据处理二、竞赛大纲（2）实验竞赛内容实验竞赛内容 1、材料的力学性能及测试、材料的力学性能及测试 1) 常温静载拉伸、压缩试验时的力学性能常温静载拉伸、压缩试验时的力学性能2) 标准试样标准试样 3) 低碳钢、铸铁拉伸曲线低碳钢、铸铁拉伸曲线4) 低碳钢弹性极限、比例极限、屈服极限、强度极限、低碳钢弹性极限、比例极限、屈服极限、强度极限、延伸率、截面收缩率、颈缩现象延伸率、截面收缩率、颈缩现象5) 铸铁强度极限铸铁强度极

7、限6) 其他金属材料拉伸曲线其他金属材料拉伸曲线7) 低碳钢、铸铁拉伸、压缩、扭转试验时的破坏现象，低碳钢、铸铁拉伸、压缩、扭转试验时的破坏现象，引起破坏原因引起破坏原因8) 弹性常数（弹性模量、泊松比、剪切弹性模量）弹性常数（弹性模量、泊松比、剪切弹性模量）二、竞赛大纲（2）实验竞赛内容实验竞赛内容 2、电测原理及测试、电测原理及测试 1) 电阻应变片电阻应变片2) 测量电桥测量电桥3) 测量电桥应用测量电桥应用4) 应变应变-应力换算应力换算二、竞赛大纲（2）实验竞赛内容实验竞赛内容 3、实验数据处理、实验数据处理 1)误差基本概念、分类、特点误差基本概念、分类、特点2)试验精度（精密度、

8、准确度、精确度）试验精度（精密度、准确度、精确度） 3)一元线性回归（端值法、平均值法、最小二乘一元线性回归（端值法、平均值法、最小二乘法）、法）、测量电桥应用测量电桥应用II 材料的力学性能及测试一、竞赛要求及内容（1）实验材料实验材料低碳钢、铸铁低碳钢、铸铁及其他金属材料及其他金属材料 （2）实验类型实验类型拉伸、压缩拉伸、压缩及扭转及扭转（3）竞赛内容竞赛内容 实验曲线、实验条件、实验试样、强度指标、塑性实验曲线、实验条件、实验试样、强度指标、塑性指标、弹性常数指标、弹性常数 、实验现象及原因、实验结果处理等、实验现象及原因、实验结果处理等一、竞赛要求及内容 本标准规定了金属材料拉伸试验

9、方法的原理、定本标准规定了金属材料拉伸试验方法的原理、定义、符号和说明、试样及其尺寸测量、试验设备、义、符号和说明、试样及其尺寸测量、试验设备、试验要求、性能测定、测定结果数值修约和试验报试验要求、性能测定、测定结果数值修约和试验报告。告。（4）实验实验标准标准竞赛：竞赛： 金属材料室温拉伸试验方法金属材料室温拉伸试验方法GB/T 228-2002教材：教材： 金属拉伸试验方法金属拉伸试验方法 GB/T 228-1987一、竞赛要求及内容（4）实验实验标准标准GB/T 228-2002与与GB/T 228-1987的主要差异：的主要差异： 1)1) 定义和符号定义和符号 2)2) 试样试样 3

10、)3) 试验要求试验要求 4)4) 性能测定方法性能测定方法 5)5) 二、拉伸实验（1）实验实验设备设备 对试样施加载荷的万能材料试验机对试样施加载荷的万能材料试验机电电子子式式二、拉伸实验（1）实验实验设备设备 对试样施加载荷的万能材料试验机。对试样施加载荷的万能材料试验机。液液压压式式二、拉伸实验（1）实验实验设备设备 对试样施加载荷的万能材料试验机。对试样施加载荷的万能材料试验机。电子式、液压式、机械式、电液式电子式、液压式、机械式、电液式要求达到试验机检定要求达到试验机检定1级精度或更高精度。级精度或更高精度。引伸计：一种精度高、放大倍数大的长度测量仪。引伸计：一种精度高、放大倍数大

11、的长度测量仪。常用的有电子式、机械式。常用的有电子式、机械式。主要用于测定微小变形下的力学性能指标。主要用于测定微小变形下的力学性能指标。（2）实验条件实验条件温度温度：室温：室温 一般，一般，1010C C 35C C； 对温度要求严格，对温度要求严格，2323C C5 5C C。速度（率）速度（率）：应变速率：应变速率 约约0.0001/s0.0001/s 0.01/s0.01/s 二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语1)1) 标距标距 测量伸长用的试样圆柱部分的长度。测量伸长用的试样圆柱部分的长度。 （a）原始标距原始标距(L0) ： 施力前的试样标距。施力前的试样标距。 （b）断后标

12、距断后标距(Lu) ： 试样断裂后的标距。试样断裂后的标距。2)2) 平行长度平行长度(Lc) 试样两头部或两夹持部分试样两头部或两夹持部分(不带头试样不带头试样)之间平行之间平行部分的长度。部分的长度。二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语3)3) 伸长伸长 试验期间任一时刻原始标距试验期间任一时刻原始标距(L0) 的增量。的增量。二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语4)4)伸长率伸长率 原始标距的伸长与原始标距原始标距的伸长与原始标距(L0) 之比的百分率。之比的百分率。 （a）断后伸长率断后伸长率(A) ： 断后标距的残余伸长断后标距的残余伸长(L

13、u- L0) 与原始标距与原始标距(L0) 之比的百分率。之比的百分率。 （b）断裂总伸长率断裂总伸长率 (A t) ： 断裂时刻原始标距的总伸长断裂时刻原始标距的总伸长(弹性伸长加塑性弹性伸长加塑性伸长伸长)与原始标距与原始标距(L0) 之比的百分率之比的百分率。 （c）最大力伸长率最大力伸长率：最大力时原始标距的伸长与：最大力时原始标距的伸长与原始标距原始标距(L0) 之比的百分率。之比的百分率。 最大力总伸长率最大力总伸长率(Agt) 和最大力非比例伸长率和最大力非比例伸长率(Ag)二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语4)4)伸长率伸长率 / 断后伸长率断后伸长率(A) / 断裂总伸长

14、率断裂总伸长率 (A t) / 最大力总伸长率最大力总伸长率(Agt) / 最大力非比例伸长率最大力非比例伸长率(Ag) 二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语5)5) 引伸计标距引伸计标距(Le) 用引伸计测量试样延伸时所使用试样平行长度用引伸计测量试样延伸时所使用试样平行长度部分的长度。部分的长度。二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语6)6) 延伸延伸 试验期间任一给定时刻引伸计标距试验期间任一给定时刻引伸计标距(Le) 的增量。的增量。 （a）残余延伸率残余延伸率：试样施加并卸除应力后引伸计标距试样施加并卸除应力后引伸计标距的延伸与引伸计标距的延伸与引伸计标距(Le) 之比的百分率。之

15、比的百分率。 （b）非比例延伸率非比例延伸率 ：试验中任一给定时刻引伸计标距试验中任一给定时刻引伸计标距的非比例延伸与引伸计标距的非比例延伸与引伸计标距(Le) 之比的百分率。之比的百分率。 （c）总延伸率总延伸率：试试 验验 中中 任一时刻引伸计标距的总延伸任一时刻引伸计标距的总延伸(弹性延伸加塑性延伸弹性延伸加塑性延伸)与引伸计标距与引伸计标距(I,)之比的百分率。之比的百分率。 （d）屈服点延伸率屈服点延伸率(Ae) ：试样从屈服开始至屈服阶段试样从屈服开始至屈服阶段结束之间，引伸计标距的延伸与引伸计标距结束之间，引伸计标距的延伸与引伸计标距(Le) 之比的百分之比的百分率。率。二、拉伸

16、实验（3）定义与术语定义与术语7)7) 断面收缩率断面收缩率(Z) 断裂后试样横截面积的最大缩减量断裂后试样横截面积的最大缩减量(S0 -Su)与原与原始横截面积始横截面积(S0)之比的百分率。之比的百分率。8) 8) 最大力最大力 (Fm) 试样在屈服阶段之后所能抵抗的最大力。对无明显试样在屈服阶段之后所能抵抗的最大力。对无明显屈服屈服(连续屈服连续屈服)的金属材料，为试验期间的最大力。的金属材料，为试验期间的最大力。9) 9) 应力应力 试验期间任一时刻力除以试样原始横截面积试验期间任一时刻力除以试样原始横截面积(S0)之商。之商。 （a） 抗拉强度抗拉强度(Rm) ：相应：相应最大力最大

17、力(Fm)的应力。的应力。二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语9) 9) 应力应力 试验期间任一时刻力除以试样原始横截面积试验期间任一时刻力除以试样原始横截面积(S0)之商。之商。 （a） 抗拉强度抗拉强度(Rm)：相应：相应最大力最大力(Fm)的应力。的应力。 （b） 屈服强度屈服强度：当金属材料呈现屈服现象时，在：当金属材料呈现屈服现象时，在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点。试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点。二、拉伸实验 a)上屈服强度上屈服强度(ReH): 试样发生屈服而力首次下降前的最高应力。试样发生屈服而力首次下降前的最高应力。 b)下屈服强度下屈服强度(ReL

18、): 在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力。在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力。（3）定义与术语定义与术语二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语9) 9) 应力应力 试验期间任一时刻力除以试样原始横截面积试验期间任一时刻力除以试样原始横截面积(S0)之商。之商。 （c）规定非比例延伸强度规定非比例延伸强度 (Rp)：非比例延伸率等于：非比例延伸率等于规定的引伸计标距百分率时的应力。规定的引伸计标距百分率时的应力。 例如：例如：Rp0.2 ，表表示规定非比例延伸率为示规定非

19、比例延伸率为0.2%时的应力。时的应力。 二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语9) 9) 应力应力 试验期间任一时刻力除以试样原始横截面积试验期间任一时刻力除以试样原始横截面积(S0)之商。之商。 （d）规定总延伸强度规定总延伸强度 (Rt)：总延：总延 伸率伸率 等于规定的等于规定的引伸计标距百分率时的应力。引伸计标距百分率时的应力。 二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语9) 9) 应力应力 试验期间任一时刻力除以试样原始横截面积试验期间任一时刻力除以试样原始横截面积(S0)之商。之商。 （e）规定残余延伸强度规定残余延伸强度(Rr)：卸除卸除 应应 力力 后残余延后残余延伸率等于规定的

20、引伸计标距伸率等于规定的引伸计标距(Le)百分率时对应的应力。百分率时对应的应力。例如：例如：Rr0.2 ，表示规定表示规定残余延伸残余延伸率为率为0.2%时的应力。时的应力。 二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语9) 9) 应力应力 二、拉伸实验（3）定义与术语定义与术语10) 10) 主体符号规律主体符号规律 标距、长度：标距、长度：L 截面积：截面积：S 强度：强度：R 断面收缩率：断面收缩率：Z 规定残余延伸率：规定残余延伸率： 伸长率及延伸率：伸长率及延伸率：A二、拉伸实验（4）拉伸试样拉伸试样1)1)试样形状试样形状 试样横截面可以为圆形、矩形、多边形、环形，特试样横截面可以为圆形、矩形、多边形、环形，特殊情况下可以为某些其他形状。殊情况下可以为某些其他形状。二、拉伸实验2)2)试样尺寸试样尺寸 p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量p Study Constantly, And You Will Know Everything. The More You Know, The More Powerful You Will Be写在最后感谢聆听感谢聆听不足之处请大家批评指导不足之处请大家批评指导Please Criticize And Guide The Shortcomings结束语结束语讲师讲师：XXXXXX XX年年XX月月XX日日