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【建筑工程管理】工程力学实验指导书

【建筑工程管理】工程力学实验指导书
【建筑工程管理】工程力学实验指导书

《工程力学》实验指导书

上海海洋大学

金属材料拉伸实验

一、实验目的

1.测定低碳钢(如Q235钢这种典型塑性材料)的下列力学性能指标:下屈服强度R ec(或称屈服极限、屈服点σs)、抗拉强度R m(或强度极限σb)、断后伸长率A和断面收缩率z。

2.测定铸铁(典型脆性材料)的抗拉强度R m(或强度极限σb)。

3.观察塑性与脆性两种材料在拉伸过程中的各种现象。

4.比较并分析低碳钢和铸铁的力学性能特点与断口破坏特征。

二、实验仪器和设备

1.万能材料试验机,拉力试验机,电子式拉力试验机。

2.电子引伸计。

3.游标卡尺。

4.试样划线器。

三、实验试样

大量实验表明,实验时所用试样的形状、尺寸、取样位置和方向、表面粗糙度等因素,对其性能测试结果都有一定影响。为了使金属材料拉伸实验的结果具有符合性与可比性,国家制订有统一标准。本实验按照GB/T228-2002 eqv ISO6892—1998《金属材料室温拉伸试验方法》第六章试样的要求制备试样。拉伸试样系由夹持、过渡和平行三部分构成。试样两端较粗段为夹持部分,其形状和尺寸可依实验室现有使用试验机夹头情况而定;试样两夹持段之间的均匀部分为实验测试的平行部分;而夹持与平行二部分之间为过渡部分,通常用圆弧进行光滑连接,以减少应力集中。拉伸试验可分为机

加工试样和不经机加工的原状全截面试样。通常采用机加工的圆形截面试样如图1(a)所示,亦可采用矩形截面试样如图1(b)所示。图中L c为试样平行段长度,L0为试样原始标距(或称测量伸长变形的工作长度),d为圆形试样平行部分的原始直径,a为矩形试样平行部分的原始厚度,b为矩形试样平行部分的原始宽度,S0为试样平行部分原始横截面面积,r为过渡弧半径。拉伸试样分为比例和非比例标距两种。比例试样系按公式计算确定的试样,式中系数K通常为5.65或11.3,前者称为短试样,后者称为长试样。短试样的标距或L0 = 5d,长试样的标距为或L0 = 10d,一般都采用短比例标距试样。对非比例标距试样的原始标距L0与原始横截面面积S0之间无上述公式表达的比例关系,可根据GB-T 2975—1998和ISO 377—1997《钢及钢产品力学性能试验取样位置和试样制备》的要求或金属产品供需双方商订的协议要求来确定。这里摘录国标中有关拉伸比例试样的尺寸参数和加工尺寸允许偏差分别列入表1、表2、表3中,供读者参考。

图1 拉伸试样图

表1 比例试样

表2 圆形截面比例试样尺寸(单位:mm)

表3 试样尺寸允许偏差(单位:mm)

本实验采用圆形截面短比例试样,即L0=5d;亦可采用圆形截面长比例试样,即L0=10d。

四、实验原理

根据GB-T 228—2002和ISO 6892—1998《金属材料室温拉伸试验方法》的基本要求,分别简要叙述如下:

Ⅰ 低碳钢(Q235钢)拉伸实验原理

做拉伸实验时,利用万能材料试验机的自动绘图装置及拉伸过程各特征点的示力度盘读数或电子拉力试验机的X—Y函数记录仪,可测绘出低碳钢试样的拉伸图,即图2所示的拉力F与伸长L u—L0之间关系曲线。图中起始阶段呈曲线,是由于试样头部在

试验机夹具内有轻微滑动及试验机各部分存在间隙等原因造成的。分析时可将其忽略直接把图中的直线段延长与横坐标相交于O 点,作为其坐标原点。拉伸图形象地描绘出钢材的受力变形特征以及各阶段受力与变形之间的关系,但同一种钢材的拉伸曲线会因试样尺寸不同而异。为了使同一种钢材不同尺寸试样的拉伸过程及其特性点便于比较,以消除试样几何尺寸的影响,可将拉伸曲线图的纵坐标(拉力F )除以试样的原始横截面面积S 0,并将横坐标(伸长ΔL)除以试样的原始标距L 0,这样得到的曲线便与试样尺寸无关,此曲线称为应力—应变曲线如图1-3所示。从曲线上可以看出,它与拉伸图曲线相似,更清晰表征了钢材的力学性能。拉伸实验过程分为四个阶段如图2和图3所示。

2 低碳钢试样拉伸图

图3 低碳钢应力延伸率图

(1)弹性阶段OA :在此阶段中的OP 段,其拉力F 和伸长ΔL 成正比关系,表明钢材的应力R 与延伸率(或称应变)为线性关系,完全遵循虎克定律,则OP 段称为线弹性阶段。故点P 对应的应力RF 称为材料的比例极限,如图3所示。在此弹性阶段内可以测定材料的弹性模量E ,它是材料的弹性性质优劣的重要特征之一。实验时如果当应力继续增加达到A 点所对应的应力R e 时,则应力与应变之间的关系不再是线性关系,但变形仍然是弹性的,即卸除拉力后变形完全消失,这呈现出非线性弹性性质。故A 点对应的应力R e 称为材料的弹性极限,把PA 段称为非线性弹性阶段。工程上对材料的弹性极限(非线性阶段)和比例极限(线弹性阶段)并不严格区分,而是把拉力卸掉后,

R p —比例极限R e —弹性极限;R eH —上屈服强度; R eL —下屈服强度;R m —抗拉强度;R k —断裂应力;

A —断裂后伸长;A e —弹性延伸率

用精密仪器测定其不能恢复的塑性应变约为0.02%所对应的应力值界定为规定非比例伸长应力(或称条件弹性极限)R e0.02,它是控制钢材在弹性变形范围内工作的有效指标,在工程上很有实用价值。

(2)屈服阶段AS′:当应力超过弹性极限继续增加达到锯齿状曲线SS′时,示力度盘上的指针暂停转动或开始稍微回转并往复运动,这时在试样表面上可看到表征金属晶体滑移的迹线,大约与试样轴线成45°方向的螺旋线。这种现象表征试样在承受的拉力不继续增加或稍微减小的情况下却继续伸长达到塑性变形发生,这种现象称为试样材料的屈服,其相对应的应力称为屈服应力(或屈服强度)。示力度盘的指针首次回转前的最高应力R eH称为上屈服强度,在屈服阶段不计初始瞬时效应时的最低应力R eL称为下屈服强度。由于上屈服强度受试验速率、试样变形速率和试样形式等因素的影响不够稳定,而下屈服强度则比较稳定,故工程中一般要求准确测定下屈服强度R eL作为材料的屈服极限σs。其计算公式为R eL(σs) = F eL/S0。如果材料没有明显的屈服现象时,工程上常用产生规定残余延伸率为0.2%时的应力R r0.2作为规定残余延伸强度,又称条件屈服极限σr0.2。屈服强度(或屈服极限)是衡量材料强度性能优劣的一个重要指标。本实验要求准确测定其屈服强度。

(3)强化阶段S′B:当过了屈服阶段后,试样材料因发生明显塑性变形,其内部晶体组织结构重新得到了排列调整,其抵抗变形的能力有所增强,随着拉力的增加,伸长变形也随之增加,故拉伸曲线继续上凸升高形成S′B曲线段,称为试样材料的强化阶段。在该阶段中试样随着塑性变形量累积增大,促使材料的力学性能也发生变化,即材料的塑性变形性能劣化,材料抵抗变形能力提高,这种特征称为形变强化或冷作硬化。当拉力增加达到拉伸曲线顶点B时,示力度盘上的主动针开始返回,而被动针所指的最大拉力为F m,依它求得材料抗拉强度R m = F m/S0,它也是衡量材料强度性能优劣的又

一重要指标。本实验也要准确测定其抗拉强度。

(4)颈缩和断裂阶段BK:对于低碳钢类塑性材料来说,在承受拉力达F m以前,试样发生的变形在各处基本上是均匀的。但在达到F m以后,则变形主要集中于试样的某一局部区域,在该区域处横截面面积急剧缩小,这种特征就是所谓颈缩现象。试验中

试样一旦出现“颈缩”,此时拉力随即下降,示力度盘上的主动针继续回转,直至试样被拉断,则拉伸曲线由顶点B急剧下降至断裂点K,故称曲线BK阶段为颈缩和断裂阶段。试样拉断后,弹性变形消失,而塑性变形则保留在拉断的试样上,其断口形貌成杯锥状如图4所示。利用试样原始标距内的残余变形来计算材料的断后伸长率A和断面收缩率Z,其计算公式为:

断后伸长率;

断面收缩率。

式中L0为原始标距长度,S0为原始横截面面积,L u为试样断裂后标距长度,S u为试样断裂后颈缩处最小横截面面积。

Ⅱ 铸铁拉伸实验原理

对铸铁试样做拉伸实验时,利用试验机的自动绘图装置可绘出铸铁试样的拉伸图,如图5所示。实验表明,在整个拉伸过程中试样变形很小,无屈服和颈缩现象,拉伸图上无明显直线段,拉伸曲线很快达到最大拉力F m,试样突然发生断裂,其断口平齐粗糙,是一种典型的脆性破坏断口如图6所示。其抗拉强度(或强度极限)R m = F m/S0,它远小于低碳钢材料的抗拉强度。

五、实验步骤

1.根据试样的形状、尺寸和预估材料的抗拉强度来估算最大拉力,并使此力位于试验机示力度盘量程的40%~80%内,以选择合适的示力度盘和相应的摆锤。然后选用与试样头部相适应的夹具,以使试样安装在试验机上时夹持牢固。

2.用细砂纸打磨低碳钢试样表面,使之光亮洁净。在试样的原始标距长度L0范围内,用试样划线器细划等分10个分格线,标距端点可做上颜色标记,对原始标距的标记应准确到±1%,以便观察标距范围内沿轴向变形和晶体滑移迹线的情况,也便于试样断裂后测定断后伸长率。

3.根据GB/T 228—2002《金属材料室温拉伸试验方法》中第7章的规定,测定试样原始横截面面积。本次实验采用圆形截面试样,应在标距的两端及中间处的两个相互垂直的方向上各测一次横截面直径d,取其算术平均值,选用三处中平均直径最小值,并以此值计算横截面面积S0,其S0=πd2/4。该计算值修约到四位有效数字(π取五位有效数字)。

4.安装试样,可快速调节试验机的夹头位置,将试样先夹持在上夹头中,再把测力指针调零,随动指针靠上;再升起下夹头,将试样夹牢并使之铅直;并将试验机上自动绘图装置及绘图纸调整好,使试样处于完好待实验状态。经指导教师检查后即可开始实验。

5.在加载实验过程中,总的要求应是缓慢、均匀、连续地进行加载。

对低碳钢试样,测定下屈服强度R eL,在试样平行长度的屈服期间其应变速率应在0.00025/S~0.0025/S之间,试验中平行长度内的应变速率应尽可能保持恒定;测定抗拉强度R m时,试样平行长度的应变速率不应超过0.008/S。在上述规定的应变速率的范围内选择确定一适宜的试验速率。对于铸铁试样,测定抗拉强度R m时,试样平行长

度的应力速率不应超过6N/mm2·S-1。

6.在实验中,对低碳钢试样,要注意观察拉伸过程四个特征阶段中的各种现象,记下示力度盘上指针首次停止时的上屈服点力F eH值、主动针往复回转所指示下屈服点力F eL值和最大力F m值。对于铸铁试样,记下示力度盘上最大力F m值。当试样被拉断后立即停机,并取下试样观测。

7.对于拉断后的低碳钢试样,要分别量测断裂后的标距L u和颈缩处的最小直径d u。按照GB/T 228—2002中的规定测定L u时,将试样断裂后的两段在断口处紧密地对接起来,尽量使其轴线位于一条直线上,直接测量原始标距两端的距离即得L u值。如果断口处到最邻近标距端点的距离小于或等于(1/3)L0时,则需要用GB/T 228—2002中附录F《移位方法测定断后伸长率》的方法来计算试样断后伸长率。如图7所示,试验前将试样原始标距L0细分为N(例如10)等分,在试验后,以符号X表示断裂后试样短段的标距标记,以符号Y表示断裂试样长段的等分标记,此标记与断裂处的距离最接近于断裂处至标距标记X的距离。如X与Y之间的分格数为n,可按下述情况分别测定断后伸长率:

图7 移位方法的图示说明

(1)若N-n为偶数时如图7a所示,测量X与Y之间的距离和测量从Y至距离为(N-n)个分格的Z标记之间的距离,则计算断裂伸长率公式为

(2)若N-n为奇数时如图7b所示,测量X与Y之间的距离,和测量从Y至距离分别为(N-n-1)和(N-n + 1)个分格的Z′和Z″标记之间的距离,则计算断裂伸长率公式为

8.拉伸实验的记录表格形式如表4和表5所示。

表4 试验前试样尺寸

表5 试验后试样尺寸

六、实验结果处理

根据实验测定的数据,可分别计算出材料的强度指标和塑性指标。

1.低碳钢

强度指标:

上屈服强度:R eH = F eH/S0,

下屈服强度:R eL = F eL/S0,

抗拉强度:R m = F m/S0。

塑性指标:

断后伸长率:

断面收缩率:

2.铸铁

强度指标

抗拉强度:R m = F m/s0

3.绘出拉伸过程中的F-ΔL曲线,对实验中观察到的各种现象进行分析比较,并写入实验报告中。

对于上述实验中的原始数据和实验结果数据要进行修约,以便使整理出的实验数据资料简明、清晰。具体修约的数据内容按照GB/T 8170—1987《数值修约规则》的规定处理。对于试样原始横截面面积的计算应修约到四位有效数字;对于短比例试样的原始标距计算值应修约到最接近5mm的倍数;对于长比例试样的原始标距计算值应修约到最接近10mm的倍数,如为中间数值则向较大一方修约;对于所测定性能数值的修约按表6规定执行。

表6 性能数值修约

金属材料压缩实验

一、实验目的

1.测定低碳钢压缩时的下屈服强度R eL(或屈服极限σs);

2.测定铸铁压缩时的抗压强度R m(或抗压强度极限σb);

3.观察并比较低碳钢和铸铁在压缩时的缩短变形和破坏现象。

二、实验仪器和设备

1.万能材料试验机;

2.游标卡尺。

三、实验试样

对于低碳钢和铸铁类金属材料,按照GB 7314—1987《金属压缩试验方法》的规定,金属材料的压缩试样多采用圆柱体如图8所示。试样的长度L一般为直径d的2.5~3.5倍,其直径d = 10mm~20mm。也可采用正方形柱体试样如图9所示。要求试样端面应尽量光滑,以减小摩阻力对横向变形的影响。

图8 圆柱体试样图9 正方形柱体试样

四、实验原理

Ⅰ低碳钢:以低碳钢为代表的塑性材料,轴向压缩时会产生很大的横向变形,但由于试样两端面与试验机支承垫板间存在摩擦力,约束了这种横向变形,故试样出现显著的鼓胀效应如图10所示。为了减小鼓胀效应的影响,通常的做法是除了将试样端面制作得光滑以外,还可在端面涂上润滑剂以利最大限度地减小摩擦力。低碳钢试样的压缩曲线如图11所示,由于试样越压越扁,则横截面面积不断增大,试样抗压能力也随之

提高,故曲线是持续上升为很陡的曲线。从压缩曲线上可看出,塑性材料受压时在弹性阶段的比例极限、弹性模量和屈服阶段的屈服点(下屈服强度)同拉伸时是相同的。但压缩试验过程中到达屈服阶段时不像拉伸试验时那样明显,因此要认真仔细观察才能确定屈服荷载F eL,从而得到压缩时的屈服点强度(或下屈服强度)R eL = F eL/S0。由于低碳钢类塑性材料不会发生压缩破裂,因此,一般不测定其抗压强度(或强度极限)R m,而通常认为抗压强度等于抗拉强度。

图10 低碳钢压缩时的鼓胀效应图11 低碳钢压缩曲线Ⅱ铸铁:对铸铁类脆性金属材料,压缩实验时利用试验机的自动绘图装置,可绘出铸铁试样压缩曲线如图12所示,由于轴向压缩塑性变形较小,呈现出上凸的光滑曲线,压缩图上无明显直线段、无屈服现象,压缩曲线较快达到最大压力F m ,试样就突然发生破裂。将压缩曲线上最高点所对应的压力值F m 除以原试样横截面面积S0,即得铸铁抗压强度R m = F m / S0。在压缩实验过程中,当压应力达到一定值时,试样在与轴线大约45°~55°的方向上发生破裂如图13所示,这是由于铸铁类脆性材料的抗剪强度远低于抗压强度,从而使试样被剪断所致。

图12 铸铁压缩曲线图13 铸铁压缩破坏示意图

五、实验步骤

1.用游标卡尺在试样两端及中间三处两个相互垂直方向上测量直径,并取其算术平均值,选用三处中的最小直径来计算原始横截面面积S0。

2.根据低碳钢屈服荷载和铸铁最大实际压力的估计值(它应是满量程的40%~80%),选择试验机及其示力度盘,并调整其指针对零。对试验机的基本要求,经国家

计量部门定期检验后应达到1级或优于1级准确度,实验时所使用力的范围应在检验范围内。

3.调整好试验机上的自动绘图装置。

4.将试样端面涂上润滑剂后,再将其准确地置于试验机活动平台的支承垫板中心处。对上下承压垫板的平整度,要求100mm应小于0.01mm。

5.调整好试验机夹头间距,当试样端面接近上承压垫板时,开始缓慢、均匀加载。在加载实验过程中,其实验速度总的要求应是缓慢、均匀、连续地进行加载,具体规定速度为0.5~0.8MPa/S。

6.对于低碳钢试样,若将试样压成鼓形即可停止实验。对于铸铁试样,加载到试样破裂时(可听见响声)立即停止实验,以免试样进一步被压碎。

7.做铸铁试样压缩时,注意在试样周围安放防护网,以防试样破裂时碎碴飞出伤人。

六、实验结果处理

根据实验测定的数据,可分别计算出低碳钢和铸铁的强度性能指标,并按前述拉伸实验中表1-6规定进行修约。

1.低碳钢的下屈服强度(或屈服极限σs)指标

R eL= F eL/S0

2.铸铁的抗压强度指标

R m = F m/S0

圆轴扭转实验

一、实验目的

1.测定碳钢的切变屈服点(剪切屈服极限)τs或下屈服点τST、抗扭强度(剪切强度极限)τb。

2.测定铸铁的抗扭强度τb。

3.观察、比较和分析上述两种典型材料受扭转时的变形和破坏等现象。

二、实验设备

1.扭转试验机;

2.游标卡尺。

三、试样制备

根据GB10128-88《金属室温扭转试验方法》中的规定,金属扭转试验所用试样为圆形截面,推荐采用直径为10mm,标距L0分别为50mm和100mm,平行长度L c 分别为70mm和120mm的试样。其头部形状和尺寸应按试验机夹头要求制备。如采用其他直径的试样,其平行长度应为标距加上两倍直径。扭转试样的形状和尺寸以及加工精度见图14。

图14 圆形截面扭转试样

四、实验原理

圆轴承受扭转时,材料处于纯剪应力状态。因此常用扭转试验来研究不同材料在纯剪作用下的力学性质,这对于工程中的构件的合理设计和选材是十分重要的。

1.低碳钢试样的扭转试验全过程,由试验机自动绘图器绘出其扭矩T和扭转角?

的关系曲线,如图15所示。

由该图知,在弹性变形OA直线段,试样横截面上的扭矩与扭转角成正比关系,其上的剪应力亦呈线性分布,即截面最外缘的剪应力最大,中心的剪应力几乎为零,如图16(a)所示,在这个阶段材料服从切变虎克定律,并可测定切变模量G。AB段为曲线部分。它表明这阶段扭矩和扭转角不再成正比关系,横截面上剪应力的分布也不再是线性的,最外缘的剪应力首先达到剪切屈服极限,塑性区由外向里扩展,而形成环状塑性区和截面中部未屈服的弹性区,如图16(b)所示。随着试样继续扭转变形,塑性区不断向圆心扩展,T-?曲线稍微上升,直至B点趋于平坦,这时塑性区几乎占据了全部截面,剪应力趋于均匀分布如图16(c)所示。扭矩度盘上的指针几乎不动,此时与之对应的扭矩为屈服扭矩T s如图15(a);另一种情况,屈服阶段为锯齿状曲线。度盘指针首次下降前的最大扭矩为上屈服扭矩T su,屈服阶段中最小扭矩为下屈服扭矩T SL,如图15(b)本次试验测定屈服扭矩或下屈服扭矩。根据测定的屈服扭矩或下屈服扭矩按弹性扭转公式计算剪应力,即屈服点或下屈服点为:τs = T s/W T或τSL = T SL/W T,其中W T为抗扭截面模量。

试样再继续变形,材料进一步强化,到达T-?曲线上的C点,试件发生断裂。由扭矩度盘上的随动指针读出试样扭断前所承受的最大扭矩T b,按弹性扭转公式计算抗扭强度τb = T b/W T。

若要测定真实规定非比例扭转应力τtp与真实抗扭强度τtb按刘德维克-卡曼公式计算。具体方法见GB10128-88标准中的规定。

图15 低碳钢的T-?曲线图

(a)T nT n>T p时的剪应力分布(c)T n=T s时的剪应力分布

图16 低碳钢圆轴在不同扭矩下剪应力分布图

2.铸铁试样扭转试验时,其扭矩T和扭转角?关系如图18所示。从该图可以看出,试样从开始受扭直至破坏,近似为一斜直线,即无屈服现象,扭转角很小,破坏是突然发生的,破坏处在与试样轴线约成45°角的螺旋面上。其最大扭矩为T b,按弹性扭转公式计算抗扭强度τb = T b/W T。

上述扭转试验要求在室温10-35℃条件下进行。

3.试样受扭时,材料处于纯剪应力状态如图18所示。在与试样轴线成45°角的螺旋面上分别有主应力σ1=τ和σ2=-τ的作用,由于低碳钢的抗扭强度小于抗拉强度,所以沿其横截面被剪断,断口平齐。而铸铁的抗拉强度小于抗扭强度,故沿其45°方向被拉断,断口成一螺旋面。如图1-24所示。

图17 铸铁的T-?图

图18 纯剪应力状态图19 受扭试样断口

五、试验步骤

1.测量试样直径。在标距两端及其中间处两个相互垂直方向上各测一次直径,并取其算术平均值,取三处测得直径的算术平均值中的最小值计算试样截面模量W T。

2.估计试样的最终扭矩T p,选择合适的扭矩度盘,调整扭矩度盘指针对零点,装好绘图纸并选择扭转速度:屈服前应在(6°-30°)/min范围内,屈服后不大于360°/min,速度的改变应无冲击。

3.安装试样,用粉笔在试样表面划一条平行于试样轴线的直线,以便观察受扭时

的变形。

4.进行试验,观察试样在扭转过程中的各种现象。并记下试样扭转屈服时的扭矩T s和破坏时的最大扭矩T b,直至试样断裂。

5.取下试样。观察比较断口,分析破坏原因。

6.将试验机复原,结束试验。

六、试验结果整理

1.根据测定碳钢和铸铁的扭矩,按弹性扭转公式计算切应力,并将试验结果填入表7。

碳钢切变强度指标:

τs = T s/W或τSL = T SL/W T,

τb = T b/W T。

铸铁切变强度指标:

τb = T b/W T。

表7 试验结果

七、思考题

1.低碳钢拉伸或扭转的断裂形式是否一样?分析其破坏原因。

2.铸铁在压缩和扭转时,其断口都与试样轴线成45°左右,破坏原因是否相同?

3.试根据拉伸、压缩和扭转三种试验结果,综合分析低碳钢与铸铁的力学性能。

4.为什么用扭转试验来测定材料在纯剪应力状态下的力学性质而不用直接剪切试验?

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学习建筑力学心得 《建筑力学》由理论力学、材料力学、结构力学三部分组成,它是土木工程专业一门重 要的专业基础课。《建筑力学》课程中的基本规律、原理和方法,是人们通过观察生活和生产实践 中的各种现象,进行多次科学实验,经过分析,综合和归纳所总结出来的。从很久以前到日益发展的现代社会,力学总是和人类的发展与进步息息相关。人类在远古时代就开始制作各种和力学相关的物品,例如弓箭、房屋、船以及乐器等等,这些都是简单的结果。随着现代社会的进步,人们对于结构设计的规律以及结构的强度和刚度逐渐有了更深的认识并且积累了经验,这表现在古代建筑的辉煌成就中,如埃及的金字塔、中国的万里长城、北京的故宫等等。虽然在这些结构中隐含力学的知识,但其归根并没有形成一门学科,随着现代社会的进步和发展,人们逐渐从这些结构和实践中总结出经验,形成了现代的力学一建筑力学。 现代社会所有的有关建筑的和力学室密不可分的,没有可靠的力学与结构分析 就没有安全而又实用的建筑物。特别是建筑力学对现代建筑的意义更为重要,每一 座好的建筑在开始建造前都要通过大量的实验验证和安全评估,否则将产生 诸多不良的影响,甚至损失难以估计。首先要考虑建筑结构的合理性,如何在实际 情况下选取合适节省材料的结构方式完成工程很重要。最重要的是要考虑到安全因 素,从整体的静力分析到有线单元的衍架与混凝土结构再到外部环境因素,例如风 载荷、地震、建筑物的本身质量等等以及有特殊设计要求的特殊场地,这 些都是和建筑力学密不可分的。 建筑力学是需要我们认真对待的,他几乎应用到所有角落。建筑是随着人类文 明进一步发展的,再好的。理论都需要可靠的实践来证明,同理好的理论和方法也 尤为重要,例如现代在计算机领域的应用,我们可以通过模拟软件来模拟模块的受 力及有线单元的使用等,很方便的促进了力学的分析和复杂问题的计算,所以他们 是相符发展和影响的。总之,力学和建筑是分不开的,作为一个建筑力学的学习 者,特别是对我这样对建筑工程感兴趣的学生来说,掌握最基本的分析方法和培养 良好的科学习惯尤为重要,并为以后的学习和工作打下坚实的基础,当一个工程在 我们手中像长城一样伫立不随着人类社会的进步和发展,人类逐渐 从建筑建构和实践中总结经验,发展成现代的力学理论与方法。这些理论和方法几 乎被应用到了所用领域。建筑的发展和力学是不可分的,可以说没有可靠的力学与 结构分析就没有安全而又实用的优秀建筑。尤其是对于现代建筑的意义更为重要, 每一座好的建筑建造前都要通过很多次的实验验证。如何用最少的材料建 造最安全适用的房屋是有一套过程的,通过对建筑模型的力学分析,如它的抗弯能 力,弹性性能等。尤其在一些大型桥梁建筑中使用的钢筋结构和拉杆等,在长期的负荷作用下如何保持结构的受力均衡和稳定,在做工程建造前必须有着严密的计算分析及准备方案。例如,在建设青藏铁路时,为了保证铁路地基的长年冷冻状态,在铁路两旁的地基中插入了数千根散热棒,否则地基会由于长期的工作解冻,坍塌裂缝,造成铁轨受力不均,造成不可预计的损失,这些都是要在实际工程中考虑和解决的问题,只有正确地利用力学才能把一座座优美坚固的建筑呈现在地上。 总结,建筑力学是一门技术基础课程,它为土木工程的结构设计及施工现场受 力问题的解决提供基本的力学知识和计算方法,我会努力学好建筑力学这门课程, 通过理论与实践相结合来不断的提高自己的能力,为祖国建设做出更大的贡献。

工程力学实验指导书(建环)

工程力学实验指导书(建环、给排水、包装工程) 2016年 9月

目录 实验一金属材料的拉伸实验 (2) 实验二金属材料的压缩实验 (5) 实验三弯曲正应力电测实验 (8)

实验一金属材料的拉伸实验 一、实验目的和要求 1、 观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的力与变形的关系。 2、测定低碳钢拉伸时的屈服极限s σ;强度极限b σ,伸长率δ和截面收缩率φ 3、测定铸铁的强度极限b σ。 4、比较低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)拉伸时的力学性质。 5、了解CMT 微机控制电子万能实验机的构造原理和使用方法。 二、实验装置和原理 实验仪器设备: CMT 微机控制电子万能实验机、游标卡尺、拉伸试件。 试件制备: 实验采用的圆截面短比例试件按国家标准(GB/T 228-2002)制成,如图1-1所示。这样可以避免因试件尺寸和形状的影响而产生的差异,便于各种材料的力学性能相互比较。图中:d 0为试件直径,L 0为试件的标距,并且短比例试件要求L 0=5d 0。 图1-1 实验原理: 试件夹持在夹具上,点击试件保护键,消除夹持力,调节拉力作用线,使之能通过试件轴线,实现试件两端的轴向拉伸。 试件在开始拉伸之前,设置好保护限位圈,微机控制系统首先进入POWERTEST3.0界面。试件在拉伸过程中,POWERTEST3.0软件自动描绘出一条力与变形的关系曲线如图1—2,低碳钢在拉伸到屈服强度时,取下引伸计,试件继续拉伸,直至试件被拉断。 低碳钢试件的拉伸曲线(图1—2a)分为四个阶段―弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段。 铸铁试件的拉伸曲线(图1—2b)比较简单,既没有明显的直线段,也没有屈服阶段,变形很小时试件就突然断裂,断口与横截面重合,断口形貌粗糙。抗拉强度σb 较低,无明显塑性变形。与电子万能实验机联机的微型电子计算机自动给出低碳钢试件的屈服载荷Fs 。、最大载荷Fb 和铸铁试件的最大载荷Fb 。

环境监测实验知识讲解

环境监测实验

环境分析实验教案任课教师:赵艳琴 河北联合大学 化学工程学院

实验五. 差值紫外吸收光谱法测定废水中微量苯酚 一、实验目的及要求 1. 学会使用紫外-可见分光光度计; 2. 掌握差值吸收光谱法测定废水中微量苯酚的方法。 二、实验原理 酚类化合物在酸、碱溶液中发生不同的离解,其吸收光谱也发生变化。 λ为210nm 例如,苯酚在紫外光区有两个吸收峰,在酸性或中性溶液中, max λ位移至235nm和288nm: 和272nm,在碱性溶液中, max 图1为苯酚在两种溶液中的吸收光谱。在紫外分析中,有时利用不同的酸、碱条件下光谱变化的规律直接对有机化合物进行测定。 图1 苯酚的紫外吸收光谱 曲线A:在0.1mol/L KOH溶液中苯酚的吸收光谱; 曲线B: 在中性溶液中苯酚的吸收光谱; 曲线A-B:苯酚的差值光谱

废水中含有多种有机杂质,干扰苯酚在紫外区的直接测定。如果将苯酚的中性溶液作为参比溶液,测定苯酚碱性溶液的吸收光谱,利用两种光谱的差值光谱,就有可能消除杂质的干扰,实现废水中苯酚含量的直接测定。这种利用两种溶液中吸收光谱的差异进行测定的方法,称为差值吸收光谱法。 三、仪器与试剂 仪器:紫外—可见分光光度计;容量瓶(50mL 10个);吸量管(10mL,5mL)。 试剂:苯酚标准溶液:称取苯酚0.004 mol·L -1;KOH 溶液:0.1mol·L -1。 四、实验步骤 1. 配制苯酚的标准系列溶液 将10个50 mL 容量瓶分成两组,各自编号。按表1所示加入各种溶液,再用水稀释至刻度,摇匀,作为苯酚的标准系列溶液。 表1 配制溶液数据表 2. 绘制苯酚的吸收光谱 取上述第3号的一对溶液,用1cm 吸收池,以水作参比溶液,分别绘制苯酚在中性溶液和碱性溶液中的吸收光谱(250nm-320nm)。然后用苯酚的中性溶液作参比溶液,绘制苯酚在碱性溶液中的差值光谱,将数据填入表2,找差值光谱中的最大吸收波长。 3. 测定苯酚两种溶液的光谱差值 从上述绘制的差值光谱中,选择288nm 附近最大吸收波长作为测定波长 max λ,在紫外可见分光光度计上固定测定波长为max λ, 然后以中性溶液为参

建筑力学课程学习指导书.

大学现代远程教育 《建筑力学》课程 学习指导书 宁永胜编

■课程容与基本要求 《建筑力学》主要包括静力学基础,平面任意力系的简化与平衡,平面体系的几何组成分析,各类基本构件的强度、刚度及稳定性问题,静定结构的力计算和位移计算,超静定结构的力计算等容。通过本课程的学习,要求学生熟悉各类常用杆类构件的受力特性,能够利用建筑力学的基本原理和方法,解决实际建筑工程中一些杆件结构构件的强度、刚度和稳定性设计问题等,并为后续的结构类专业课程打下坚实的力学知识基础。 ■课程学习进度与指导 章节课程容建议学时学习指导 模块一 导学、静力学基础及平 面任意力系的平衡6学时 以课件学习为主,重点掌握静力学基本 公理及平面任意力系的平衡计算 模块二 平面体系的几何组成 分析2学时 以课件学习为主,重点掌握无多余约束 几何不变体系的组成规则并能够利用 这些规则进行体系的几何组成分析。 模块三 各类基本构件的强度、 刚度和稳定性问题6学时 以课件学习为主,重点掌握拉压杆的应 力、变形及强度计算和平面弯曲杆件的 应力及强度计算。 模块四 静定结构的力、位移计 算* 9学时 以课件学习为主,重点掌握静定梁、静 定刚架的力图绘制、静定桁架的力计算

和静定结构的位移计算。 模块五超静定结构的力计算* 8学时以课件学习为主,重点掌握超静定梁和刚架力计算的力法、位移法和力矩分配法。 模块一静力学基础及平面任意力系的平衡 一、学习目标:了解建筑力学的研究对象与任务;掌握刚体、力、平衡、力矩、力偶、约束等基本概念;熟练掌握静力学的四个基本公理及其两个推论;了解工程中常见的约束类型,并掌握各类约束的约束特点及其约束力;熟练掌握平面任意力系的简化及平衡计算。 二、学习容:建筑力学的研究对象与任务;刚体、弹性体及其基本假定;力、力矩、力偶及其性质;约束与约束反力;受力分析与受力图;平面任意力系的简化;平面任意力系的平衡条件及平衡计算。 三、本章重点、难点:静力学的四个基本公理及其推论;平面任意力系的简化与平衡计算。 四、建议学习策略:听视频课件、做在线测试、讨论交流等。 模块二平面体系的几何组成分析 一、学习目标:领会几何不变体系、几何可变体系、瞬变体系和刚片、约束、自由度等基本概念;熟练掌握无多余约束几何不变体系的组成规则及体系几何组成分析的方法;了解结构的几何特性与静力特性的关系。 二、学习容:几何组成分析的基本概念;无多余约束几何不变体系的组成规则;体系几何组成分析的方法及示例;结构的几何特性与静力特性的关系。 三、本章重点、难点:利用无多余约束几何不变体系的组成规则进行体系几何组成分析的方法。

工程力学实验指导书.

第一章绪论 §1.1 工程力学实验的内容 实验是进行科学研究的重要方法,科学史上许多重大发明是依靠科学实验而得到的,许多新理论的建立也要靠实验来验证。例如材料力学中应力应变的线性关系就是虎克于1668年到1678年间作了一系列的弹簧实验之后建立起来的。不仅如此,实验对材料力学有着更重要的一面。因为材料力学的理论是建立在将真实材料理想化,实际构件典型化,公式推导假设化基础之上的,它的结论是否正确以及能否在工程中应用,都只有通过实验验证才能断定。在解决工程设计的强度,刚度等问题时,首先要知道材料的力学性能和表达力学性能的材料常数。这些常数只有靠材料试验测试才能得到。有时实际工程中构件的几何形状和载荷都十分复杂,构件中的应力单纯靠计算难以得到正确的数据,这种情况下必须借助于实验应力分析的手段才能解决。因此,材料力学实验是学习材料力学课程不可缺少的重要环节。材料力学实验包括以下三个方面的内容: 1.测定材料的力学性能材料的力学性能是指在力或能的作用下,材料在变形、强 度等方面表现出的一些特性,如弹性极限、屈服极限(屈服强度)、强度极限、弹性模量、疲劳极限、冲击韧性等。这些强度指标或参数都是构件强度、刚度和稳定性计算的依据,而它们一般要通过实验来测定。此外,材料的力学性能测定又是检验材质、评定材料热处理工艺、焊接工艺的重要手段。随着材料科学的发展,各种新型合金材料、合成材料不断涌现,力学性能的测定,是研究每一中新型材料的重要任务。 2.验证理论公式的正确性材料力学的一些理论是以某些假设为基础的,例如杆件 的弯曲理论就以平面假设为基础。用实验验证这些理论的正确性和适用范围,有助于加深对理论的认识和理解。至于新建立的理论和公式,用实验来验证更是必不可少的。实验是验证、修正和发展理论的必要手段。 3.实验应力分析某些情况下,例如因构件几何形状不规则,受力复杂或精确的边 界条件难以确定等,应力分析计算难于获得准确结果。这时,用诸如电测、光弹性等实验应力分析方法直接测定构件的应力,便成为有效的方法。对经过较大简化后得出的理论计算或数值计算,其结果的可靠性更有赖于实验应力分析的验证。§1.2 材料力学试验的标准、方法和要求 材料的强度指标如屈服极限、强度极限、持久极限等,虽是材料的固有属性,但往往与试样的形状、尺寸、表面加工精度、加载速度、周围环境(温度、介质)等有关。为使实验结果能相互比较,国家标准对试样的取材、形状、尺寸、加工精度、试验手段和方法以及数据处理都作了统一规定。

环境监测实验指导书样本

附录2: 实验指导材料 实验指导 实验1 水的物理性质检验 实验2 水中碱度的测定 实验3 水中总硬度的测定 实验4 水中阴阳离子的测定 实验5 水中溶解氧的测定 实验6 高锰酸钾指数的测定 实验7 化学需氧量的测定 实验8 生化需要量的测定 实验9 大气中氮氧化物的测定 实验10 固体中有害物质的测定 实验一、水的物理性质检验 一、色度 ( 一) 铂-钴标准比色法 仪器: 1.50mL成套具塞比色管, 2.离心机。 试剂 : 1.铂-钴标准溶液: 称取1.246g氯铂酸钾K2PtCl6, 再用称量瓶称取1.000g 干燥的氯化钴CoCl2·6H2O, 共溶于100mL去离子水中加入100mL HCl , 将此溶液转移至1000mL容量瓶中, 再稀释至标线, 此标准溶液的色度为500度。 步骤: 1.标准色列的配制: 取50mL比色管11支, 分别加入铂-钴标准溶液0, 0.50、 1.00、 1.50、 2.00、 2.50, 3.00, 3.50, 4.00, 4.50、 5.00mL,

加去离子水至标线, 摇匀。即配制成色度为0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50度的标准色列, 密封保存, 可长期使用。 2..水样的测定取50ml透明的水样于比色管中, 如水样色度过高, 可取适量水样, 用去离子水稀释至50mL与标准色列进行比色( 观察时, 可将比色管置于白磁板上, 使光线从管底部向上透过柱液, 目光自管口垂直向下观察) , 将结果乘以稀释倍数。 计算 C =M V ×500 式中, C—水样的色度, 度; M—相当于铂钴标准溶液用量, mL; V—水样体积, mL 问题: 用铂钴标准法测定水的色度有何适用范围? ( 二) 稀释倍数法 仪器 50mL具塞比色管, 其标线高度要一致。 步骤 1.取100-150mL澄清水样置烧杯中, 以白色瓷板为背景, 观测并描述其颜色种类。 2.分取澄清的水样, 用水稀释成不同倍数, 分取50mL置于50mL比色管中, 管底部衬一白瓷板, 由上向下观察稀释后水样的颜色, 并与蒸馏水相比较, 直至刚好看不出颜色, 记录此时的稀释倍数。 ( 三) 分光光度法 仪器 1.分光光度计 2.离心装置。 步骤

工程力学实验报告

实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验时间:设备编号:温度:湿度: 一、实验目的 1、观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的力与变形的关系。 2、测定低碳钢的弹性模量E。 3、测定低碳钢拉伸时的屈服极限;强度极限,伸长率和截面收缩率 4、测定铸铁的强度极限。 5、比较低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)拉伸时的力学性质。 6、了解CMT微机控制电子万能实验机的构造原理和使用方法。 二、实验设备和仪器 1.CMT微机控制电子万能实验机 2.电子式引伸计仪 3.游标卡尺 4.钢尺 三.实验原理 试件夹持在夹具上,点击试件保护键,消除夹持力,调节拉力作用线,使之能通过试件轴线,实现试件两端的轴向拉伸。 试件在开始拉伸之前,设置好保护限位圈,微机控制系统首先进入POWERTEST3.0界面。试件在拉伸过程中,POWERTEST3.0软件自动描绘出一条力与变形的关系曲线如图1—2,低碳钢在拉伸到屈服强度时,取下引伸计,试件继续拉伸,直至试件被拉断。

低碳钢试件的拉伸曲线(图1—2a)分为四个阶段―弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段。 铸铁试件的拉伸曲线(图1—2b)比较简单,既没有明显的直线段,也没有屈服阶段,变形很小时试件就突然断裂,断口与横截面重合,断口形貌粗糙。抗拉强度σb 较低,无明显塑性变形。与电子万能实验机联机的微型电子计算机自动给出低碳钢试件的屈服载荷Fs 、最大载荷Fb 和铸铁试件的最大载荷Fb 。 取下试件测量试件断后最小直径d1和断后标距 l1,由下述公式 A Fs s = σ A F b b = σ %1000 1?-= l l l δ %1000 1 0?-= A A A ψ 可计算低碳钢的拉伸屈服点σs 。、抗拉强度σb 、伸长率δ,和断面收缩率ψ;铸铁的抗拉强度σb 。 低碳钢的弹性模量E 由以下公式计算: l A Fl E ??= 00 式中ΔF 为相等的加载等级,Δl 为与ΔF 相对应的变形增量。 四、实验步骤 (1)低碳钢拉伸试验步骤

建筑力学课程学习指导书创新教材

郑州大学现代远程教育《建筑力学》课程 学习指导书 宁永胜编

■课程内容与基本要求 《建筑力学》主要包括静力学基础,平面任意力系的简化与平衡,平面体系的几何组成分析,各类基本构件的强度、刚度及稳定性问题,静定结构的内力计算和位移计算,超静定结构的内力计算等内容。通过本课程的学习,要求学生熟悉各类常用杆类构件的受力特性,能够利用建筑力学的基本原理和方法,解决实际建筑工程中一些杆件结构构件的强度、刚度和稳定性设计问题等,并为后续的结构类专业课程打下坚实的力学知识基础。 ■课程学习进度与指导 章节课程内容建议学时学习指导 模块一导学、静力学基础及平 面任意力系的平衡 6学时 以课件学习为主,重点掌握静力学基本 公理及平面任意力系的平衡计算 模块二平面体系的几何组成 分析 2学时 以课件学习为主,重点掌握无多余约束 几何不变体系的组成规则并能够利用 这些规则进行体系的几何组成分析。 模块三各类基本构件的强度、 刚度和稳定性问题 6学时 以课件学习为主,重点掌握拉压杆的应 力、变形及强度计算和平面弯曲杆件的 应力及强度计算。 模块四静定结构的内力、位移 计算* 9学时 以课件学习为主,重点掌握静定梁、静 定刚架的内力图绘制、静定桁架的内力 计算和静定结构的位移计算。 模块五超静定结构的内力计 算* 8学时 以课件学习为主,重点掌握超静定梁和 刚架内力计算的力法、位移法和力矩分 配法。 模块一静力学基础及平面任意力系的平衡 一、学习目标:了解建筑力学的研究对象与任务;掌握刚体、力、平衡、力矩、力偶、约束等基本概念;熟练掌握静力学的四个基本公理及其两个推论;了解工程中常见的约束类型,并掌握各类约束的约束特点及其约束力;熟练掌握平面任意力系的简化及平衡计算。

非常经典的工程力学实验指导书+题.

《工程力学》实验指导书 主编:2011年11月

目录 实验一拉伸和压缩实验 (3) 实验二梁弯曲正应力实验 (8) 实验三金属材料扭转实验 (12)

实验一 拉伸和压缩实验 拉伸实验 一、实验目的 1.观察与分析低碳钢、灰铸铁在拉伸过程中的力学现象并绘制拉伸图。 2.测定低碳钢的σs 、σb 、δ、ψ 和灰铸铁的σb 。 3.比较低碳钢与灰铸铁的机械性能。 二、实验内容 1.低碳钢拉伸实验 材料的机械性能指标σs 、σb 、δ 和ψ 由常温、静载下的轴向拉伸破坏试验测定。整个试验过程中,力与变形的关系可由拉伸图表示,被测材料试件的拉伸图由试验机自动记录显示。低碳钢的拉伸图比较典型,可分为四个阶段 : 直线阶段OA ——此阶段拉力与变形成正比,所以也称为线弹性变形阶段,A 点对应的载荷为比例极限载荷Fp ; 屈服阶段BC ——曲线常呈锯齿形,此阶段拉力的变化不大,但变形迅速增加,此段内曲线上的最高点称为上屈服点B ,,最低点称为下屈服点B ,因下屈服点B 比较稳定,工程上一般以B 点对应的力值作为屈服载荷Fs ; 强化阶段CD ——此阶段拉力增加变形也继续增加,但它们不再是线性关系,其最高点D 对应的力值为最大载荷Fb ; 颈缩阶段DE ——过了D 点,试件开始出现局部收缩(颈缩),直至试件被拉断。 图1-1为低碳钢拉伸图。 图1-1 图1-2 F

2.灰铸铁拉伸实验 对于灰铸铁,由于拉伸时的塑性变形极小,在变形很小时就达到最大载荷而突然断裂,没有明显的屈服和颈缩现象,其强度极限即为试件断裂时的名义应力。图1-2为铸铁拉伸图。 三、实验仪器、设备 1.600KN 微机屏显式液压万能试验机; 2.游标卡尺。 四、实验原理 1.根据低碳钢拉伸载荷F s 、F b 计算屈服极限σs 和强度极限σb 。 2.根据测得的灰铸铁拉伸最大载荷F b 计算强度极限σb 。 3.根据拉断前后的试件标距长度和横截面面积,计算低碳钢的延伸率δ和截面收缩率ψ。 %100001?-= L L L δ %1000 1 0?-=A A A ψ 五、实验步骤 (一)实验准备 1.打开计算机,双击计算机桌面上的TestExpert 图标,试验软件启动。 2.打开控制系统电源,系统进行自检后自动进入PC-CONTROL 状态。 3.软件联机并启动控制系统: (1)点击“联机”按钮.出现联机窗口,当此窗口消失证明联机成功。 (2)按下启动按钮,控制系统“ON ”灯亮后,软件操作按钮有效。 4.测量并记录试件的尺寸:在刻线长度内的两端和中部测量三个截面的直径d 0,取直径最小者为计算直径,并量取标距长度L 0。 5.调节横梁位置并安装试样。 (二)进行实验 1.设置试验条件。 2.开始试验: (1)按下“试验”按钮,试验机开始按试验程序对试件进行拉伸。仔细观 A F s s =σ0 A F b b =σ4 2 00d A ?= π

生产环境监测作业指导书

以下所附签名者代表已审阅并确认此份标准作业程序书所明列的细则且了解所有职责归属。

1.目的 1.1.为车间(配料间)空气、人员、器具、纯水、包材消毒提供微生物控制检测依据,最终保 证产品质量。 2.适用范围 2.1.适用于车间(配料间)空气、人员、器具、纯水、包材消毒的微生物控制和检测。 3.职责 3.1.品管部:负责本标准的制定、修改、解释,对规定内容进行检测。 3.2.生产部:负责车间空气、人员、器具、纯水、包材消毒的微生物控制。 3.3.储运部:负责配料间的微生物控制。 4.作业内容 4.1.车间(配料间)空气菌落总数内控标准 4.1.1.制作间<1200cfu/m3,即<8cfu/平皿。 4.1.2.预处理间、配料间(配料中转间)<1000cfu/m3,即<7cfu/平皿。 4.1.3.半成品中转间、半成品库(含液洗库)、分装走廊、分装间、冷配间、净瓶储存室 <800cfu/m3,即<5cfu/平皿。 4.1.4.抽检频率:制作间、预处理间、半成品中转间、半成品库、分装间走廊、分装间、 冷配间、净瓶储存室、配料间(配料中转间)每周至少抽检一次。 4.1. 5.包装间每周抽检一次,不作为判定依据,只作为空气质量跟踪和检查的参考依据。 4.1.6.取样数量:制作间6个,冷配间3个,包装间5个,预处理间3个,净瓶储存室3个, 膏霜半成品库3个,液洗半成品库3个,半成品中转间2个,分装走廊3个、分装间5个,配

料间4个,配料中转间2个。 4.1.7.取样方式:取样皿按取样区域面积均衡放置(不得放于风口处或进出口处),暴露 时间5分钟,离地面不得低于40cm,不得高于1.5m。 4.1.8.检测方法:按照《车间洁净度检测作业指导书》进行检测。 4.1.9.结果判定:根据检测结果取平均值,如不符合上述标准则判定为不合格。 4.2.车间(配料间)空气霉菌内控标准 4.2.1.分装间、分装走廊、净瓶储存间、冷配间、半成品中转间、半成品库<500 cfu/m3 , 即<3cfu/平皿。 4.2.2.制作间<1000cfu/m3 ,即<7cfu/平皿。 4.2.3.预处理间、配料间(配料中转间)<800cfu/m3,即<5cfu/平皿。 4.2.4.每月至少抽检一次。 4.2. 5.取样数量同4.1.6;取样方式同4.1.7;检测方法:同4.1.8。 4.2.6.结果判定:根据检测结果取平均值,如不符合上述标准则判定为不合格。 4.3.纯水菌检内控标准。 4.3.1.纯水每天生产前抽检一次,内控标准<100cfu/ml。 4.3.2.取样:每天生产第一料加水前从出水口取样,分成两份作平行样,取平均值。 4.3.3.检测方法:同4.1.8。 4.3.4.判定: 根据检测结果取平均值,如不符合上述标准则判定为不合格。 4.4.器具菌检内控标准 4.4.1.准灌装机料斗、输料管道、勺子(或铲子)、半成品桶内壁、导流槽等与膏体接触

【建筑工程管理】建筑力学实验指导书

《建筑力学》实验指导书 基本实验1 低碳钢和灰口铸铁的拉伸、压缩实验 一、实验目的 1.试样在拉伸或压缩实验过程中,观察试样受力和变形两者间的相互关系,并注意观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。 2.测定该试样所代表材料的PS、Pb和ΔL等值。 3.对典型的塑性材料和脆性材料进行受力变形现象比较,对其强度指标和塑性指标进行比较。 4.学习、掌握电子万能试验机的使用方法及其工作原理。 二、仪器设备和量具 电子万能材料试验机,x-y函数记录仪,钢板尺,游标卡尺。 三、低碳钢的拉伸和压缩实验 1.低碳钢的拉伸实验 在拉伸实验前,测定低碳钢试件的直径d和标距L。试件受拉伸过程中,观察屈服(流动)、强化,卸载规律、颈缩、断裂等现象;绘制p——ΔL曲线如图2—1(a)所示;记录试件的屈服抗力Ps和最大抗力Pb。试件断裂后,测量断口处的最小直径d1和标距间的距离L1。依据测得的实验数据,计算低碳钢材料的强度指标和塑性指标。 图2—1 低碳钢拉伸图及压缩图 强度指标: 屈服极限 强度极限

塑性指标: 延伸率 断面收缩率 2.低碳钢的压缩实验 实验前,测量试件的直径d和高度h。实验时,观察低碳钢试件压缩过程中的现象,绘出P—ΔL曲线,测定试件屈服时的抗力Ps,从而计算出低碳钢的屈服极限: 四、灰口铸铁的拉伸和压缩实验 1.灰口铸铁的拉伸实验 实验前测定试件的直径d。试件在拉伸过程中注意观察与低碳钢拉伸试验中不同的现象(如变形小、无屈服、无颈缩、断口平齐等);绘出P——ΔL曲线如图2—2(a)所示;记录断裂时的最大抗力Pb,从而计算出灰口铸铁的拉伸强度极限: 。 图2—2 灰口铸铁拉伸图及压缩图 2.灰口铸铁的压缩实验 实验前测定试件的直径d和高度h。实验时观察灰口铸铁试件在压缩过程中的现象,尤其是断口形状;绘出P——ΔL曲线如图2—2(b)所示;记录压缩破坏时的最大抗力Pb,计算灰口铸铁压缩强度极限。即 五、实验操作 1.准备工作 (1)打开试验机总电源和负载测量单元、位移测量单元、x-y记录仪的电源开关进行预热。 (2)测量拉伸试样的标距长度L和直径d,测量低碳钢压缩试样的长度H和直径d,作

《工程力学》实验指导书

工程力学实验指导书力学与机械学研究所编 天津理工大学机械工程学院

2005.7 学生实验守则 1.学生应按照课程教学计划,准时上实验课,不得迟到早退。 2.实验前认真阅读实验指导书,明确实验目的、步骤、原理,预习有关的理论知识,并接受实验教师的提问和检查。 3.进入实验室必须遵守实验室的规章制度。不得高声喧哗和打闹,不准抽烟、随地吐痰和乱丢杂物。 4.做实验时必须严格遵守仪器设备的操作规程,爱护仪器设备,节约使用材料,服从实验教师指导。未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其它物品。 5.实验中要细心观察,认真记录各种试验数据。不准敷衍,不准抄袭别组数据,不得擅自离开操作岗位。 6.实验时必须注意安全,防止人身和设备事故的发生。若出现事故,应立即切断电源,及时向指导教师报告,并保护现场,不得自行处理。 7.实验完毕,应主动清理实验现场。经指导教师检查仪器设备、工具、材料和实验记录后方可离开。 8.实验后要认真完成实验报告,包括分析结果、处理数据、绘制曲线及图表。在规定时间内交指导教师批改。 9.在实验过程中,由于不慎造成仪器设备、工具损坏者,应写出损坏情况报告,并接受检查,由领导根据情况进行处理。 10.凡违反操作规程,擅自动用与本实验无关的仪器设备、私自拆卸仪器而造成事故和损失的,肇事者必须写出书面检查,视情节轻重和认识程度,按章程预以赔偿。

目录 引言..................................................(4)实验一金属拉伸实验....................................(5)实验二金属压缩实验.....................................(8)实验三金属(园轴)扭转试验..............................(17)

工程力学实验报告

实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验 实验时间:设备编号:温度:湿度: 一、实验目的 1、观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的力与变形的关系。 2、测定低碳钢的弹性模量E。 3、测定低碳钢拉伸时的屈服极限;强度极限,伸长率和截面收缩率 4、测定铸铁的强度极限。 5、比较低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)拉伸时的力学性质。 6、了解CMT微机控制电子万能实验机的构造原理和使用方法。 二、实验设备和仪器 1.CMT微机控制电子万能实验机 2.电子式引伸计仪 3.游标卡尺 4.钢尺 三.实验原理 试件夹持在夹具上,点击试件保护键,消除夹持力,调节拉力作用线,使之能通过试件轴线,实现试件两端的轴向拉伸。 试件在开始拉伸之前,设置好保护限位圈,微机控制系统首先进入POWERTEST3.0界面。试件在拉伸过程中,POWERTEST3.0软件自动描绘出一条力与变形的关系曲线如图1—2,低碳钢在拉伸到屈服强度时,取下引伸计,试件继续拉伸,直至试件被拉断。 1 分为四个阶段―弹性、屈服、强化、颈—12a)低碳钢试件的拉伸曲线

(图缩四个阶段。比较简单,既没有明显的直线段,也没有—2b)铸 铁试件的拉伸曲线(图1屈服阶段,变形很小时试件就突然断裂,断 口与横截面重合,断口形貌粗较低,无明显塑性变形。与电子万能实验机联机的微型σb糙。抗拉强度和铸铁试件、最大载荷Fb电子计 算机自动给出低碳钢试件的屈服载荷Fs Fb。的最大载荷 l1,由下述公式取下试件测量试件断后最小直径d1和断后标距 A??lAFlFs????10b01%%?100????100?bs AAlA 0000,和断面收缩δσb、伸长率。可计算低碳钢的拉伸屈服点σs、抗拉强度。σbψ率;铸铁的抗拉强度由以下公式计算:低碳钢的弹 性模量E Fl?0?E l?A0相对应的变形增量。ΔΔl为与F为相等的加载等级,Δ式中F四、实验步骤 低碳钢拉伸试验步骤(1) 2 按照式样、设备的准备及测试工作,大致可以将低碳钢拉伸试验步骤归纳如下: do lo。在式样标距段的及标距首先,将式样标记标距点,测量式样直 径两端和中间3处测量式样直径,每处直径取两个相互垂直方向的平均值,do。用扎规和钢板尺处直径的最小值取作试验的初始直径做好记录。3lo测量低碳钢式样的初始标距长度。接着,安装试件。按照微机控制电子万能试验机的操作方法,运行电子万能试验机程序, 并开启控制器电源。先将有力传感器的夹具夹住式样的一端,在微型电子计算机电子万能试验机应用软件界面中执行力清零;在移动横梁,使式样的另一端缓慢插入另型卡板中,锁紧夹头,进行保护从而消除

工程力学实验指南

工程力学实验指导书 仲恺农业工程学院机电工程系 2008.1

前言 材料力学是研究工程材料力学性能和构件强度、刚度和稳定性计算理论的科学,主要任务是按照安全、适用与经济的原则,为设计各种构件(主要是杆件)提供必要的理论和计算方法以及实验研究方法。 要合理地使用材料,就必须了解材料的力学性能,各种工程材料固有的力学性质要通过相应的试验测得,这是材料力学实验的一个主要任务。 另外,材料力学的理论是以一定的简化和假设为基础。这些假设多来自实验研究,而所建立理论的正确性也必须通过实验的检验,这是材料力学实验的第二个任务。 材料力学实验的第三个任务是通过工程结构模型或直接在现场测定实际结构中的应力和变形,进行实验应力分析,为工程结构的设计和安全评估提供可靠的科学依据。 从以上所述各项任务中,不难看到材料力学实验的重要性,它与材料力学的理论部分共同构成了这门学科的两个缺一不可的环节。 学生在学习并进行材料力学实验时,应注意学习实验原理、试验方法和测试技术,逐步培养科学的工作习惯和独立分析、解决问题的能力,要善于提出问题,勤于思考,勇于创新。这样才能牢固地掌握材料力学课程的基本内容,为将来参加祖国社会主义现代化建设打下坚实的基础。 指导书中将实验内容分为“基本实验”和“选做实验”两个层次,这样既可保证实验教学的基本要求,又可根据不同的需求进行选择,以期在培养学生的综合分析能力和创新能力方面发挥重大作用。 本实验指导书中难免存在缺点和错误之处,请师生们指正,以便今后进一步修改和完善。

基本实验 1 低碳钢和灰口铸铁的拉伸、压缩实验 一、实验目的 1.试样在拉伸或压缩实验过程中,观察试样受力和变形两者间的相互关系,并注意观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。 2.测定该试样所代表材料的P S、P b和ΔL等值。 3.对典型的塑性材料和脆性材料进行受力变形现象比较,对其强度指标和塑性指标进行比较。 4.学习、掌握电子万能试验机的使用方法及其工作原理。 二、仪器设备和量具 电子万能试验机,引伸计、钢板尺,游标卡尺。 三、低碳钢的拉伸和压缩实验 1.低碳钢的拉伸实验 在拉伸实验前,测定低碳钢试件的直径d和标距L。试件受拉伸过程中,观察屈服(流动)、强化,卸载规律、颈缩、断裂等现象;绘制p——ΔL曲线如图2—1(a)所示;记录试件的屈服抗力P s和最大抗力P b。试件断裂后,测量断口处的最小直径d1和标距间的距离L1。依据测得的实验数据,计算低碳钢材料的强度指标和塑性指标。 7 图1—1 低碳钢拉伸图及压缩图 强度指标:

环境监测与评价实验指导

实验一 邻菲罗啉分光光度法测定试样中的微量铁 一、实验目的 1.掌握邻菲罗啉分光光度法测定微量铁的方法原理 2.熟悉绘制吸收曲线的方法,正确选择测定波长 3.学会制作标准曲线的方法 4.通过邻菲罗啉分光光度法测定微量铁,掌握分光光度计的正确使用方法,并了解此仪器的主要构造。 二、实验原理 邻菲罗啉(phen )和Fe 2+在pH3~9的溶液中,生成一种稳定的橙红色络合 物Fe(phen)2+3 ,其lg K =21.3,κ508=1.1×104 L·mol -1·cm -1,铁含量在0.1~6μg·mL -1 范围内遵守比尔定律。显色前需用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe 3+全部还原为Fe 2+,然后再加入邻二氮菲,并调节溶液酸度至适宜的显色酸度范围。有关反应如下: HCl OH NH 2Fe 223?++ ==== 22N Fe 2++↑+ 2H 2O + 4H + + 2Cl - N N Fe 2++ 3 N N Fe 3 2+ 用分光光度法测定物质的含量,一般采用标准曲线法,即配制一系列浓度的标准溶液,在实验条件下依次测量各标准溶液的吸光度A ,以溶液的浓度C 为横坐标,相应的吸光度A 为纵坐标,绘制标准曲线。在同样实验条件下,测定待测溶液的吸光度Ax ,根据测得吸光度值Ax 从标准曲线上查出相应的浓度值Cx ,即可计算试样中被测物质的质量浓度。 三、仪器和试剂 1.仪器 分光光度计,1 cm 比色皿。 2.试剂 (1)100 μg·mL -1铁标准储备溶液,10 μg·mL -1铁标准使用液。 (2)100 g·L -1盐酸羟胺水溶液50mL 。用时现配。

《建筑力学》课程教学大纲

精心整理 《建筑力学》课程教学大纲 (适用专业:建筑类专业) 一、课程的性质与要求 建筑力学是研究结构受力及构件承载能力的课程,是中等职业学校工业与民用建筑专业的重要基础课,它包含静力学、材料力学及结构力学三部分内容.根据大专建筑类专业教育标准和培养方案提出的目标及对本课程的要求,课程的任务是使学生具有对一般结构作受力分析的能力;对构件作强度、刚度、稳定性核算的能力;了解材料的主要力学性能并有测试强度指标的初步能力。为今后直接应用于设计、施工实践和学习结构课程打下必要的力学基础。 第一部分建筑力学(上) 课题一绪论 建筑力学的研究对象和任务、建筑力学的内容简介、建筑力学的学习方法。 课题二静力平衡 力和平衡的概念;静力学基本公理,力的可传性原理;三力平衡汇交定理;力系的分类及特征。

平面汇交力系合成的几何法及平衡的几何条件。 力在直角坐标轴上的投影,投影与分力的区别,合力投影定理;平面汇交力系合成的解析法及平衡的解析条件。平衡方程及其应用。 力对点之矩;合力矩定理。 力偶;力偶矩、力偶的性质;平面力偶系的合成和平衡条件。 课题三支座反力 支座的类型,各种支反力的求解方法。 课题四材料力学概论 材料力学的基本概念,材料力学的研究对象---杆件,性质和任务,强度、刚度、稳定性的概念 变形固体的概念及其基本假定;杆件变形的基本形式; 课题五轴向拉伸和压缩 课题九梁的弯曲 弯曲变形的分类;梁的计算简图的典型形式. 直梁平面弯曲时横截面上的内力一弯矩和剪力,内力正负号规定;截面法求指定截面上的内力,用剪力方程、弯矩方程作简单梁的剪力图和弯矩图;荷载集度、剪力和弯矩之间的微分关系及其在绘制内力图上的应用;叠加法绘制弯矩图;区段叠加法绘制弯矩图。 纯弯曲时的正应力公式及其推导;弯矩与挠曲线曲率间的关系,抗弯刚度;梁的正应力强度条件及强度计算;矩形截面与工字形截面梁剪应力的计算公式介绍,常用截面梁的最大剪应力公式;梁的剪切强度条件;梁的强度条件;梁的合理截面形状及变截面梁,提高梁抗弯强度的措施. 课题十应力状态 梁内任一点的应力状态、单元体,平面应力状态,主应力、主平面,最大剪应力,强度理论简介。 梁变形的概念;叠加法求梁的变形;梁的刚度条件;提高梁刚度的措施。

室内空气质量监测治理综合实验(指导书)

《室内空气质量监测治理综合实验》指导书 实验名称:室内空气质量监测治理综合实验 实验类型: 综合性实验 学时: 32学时 适用对象: 环境工程专业 一、实验目的 1.掌握空气中甲醛、二氧化氮、可吸入颗粒物(PM10)等监测分析方法。 2.提高对室内空气中污染物的综合分析能力和对室内空气污染的综合治理能力。 二、实验要求 1.根据GB/T18883—2002室内空气质量标准中的规定,甲醛(HCHO)测定选择GB/T18204.26酚试剂分光光度法或室内空气甲醛快速测定法;二氧化氮(NO2)测定选择GB/T15435盐酸萘乙二胺分光光度法;可吸入颗粒物(PM10)测定可选择GB/T17095重量法,并预习实验内容,进行实验准备。 2.按照GB/T18883—2002室内空气质量标准中“室内空气监测技术导则”要求,在房间内设3个点,甲醛和二氧化氮测定取1小时均值;可吸入颗粒物PM10测定取日平均浓度。 3.将采集样品按照标准方法进行分析,将分析结果与GB/T18883—2002室内空气质量标准进行对照,指出室内主要污染源和主要污染物,并提出可行性治理方案。 三、室内空气中甲醛的测定 1.原理 甲醛与酚试剂反应生成嗪,在高铁离子存在下,嗪与酚试剂的氧化产物反应生成蓝绿色化合物。根据颜色深浅,用分光光度法测定。 本法检出限为0.1μg/5mL(按与吸光度0.02相对应的甲醛含量计),当采样体积为10L 时,最低检出浓度为0.01mg/m3。 2.仪器 (1) 大型气泡吸收管:l0mL。 (2) 空气采样器:流量范围0~1L/min。 (3) 具塞比色管:l0mL。 (4) 分光光度计。 3.试剂 (1) 吸收液:称取0.10g酚试剂(3-甲基—苯并噻唑腙C6H4SN(CH3)C∶NNH2·HCl,简称MBTH),溶于水中,稀释至l00mL,即为吸收原液。贮存于棕色瓶中,在冰箱内可以稳定3d。采样时取5.0mL原液加入95mL水,即为吸收液。 (2) 1%硫酸铁铵溶液:称取1.0g硫酸铁铵,用0.10mol/L盐酸溶液溶解,并稀释至l00mL。

《建筑力学与结构》学习指南

《建筑力学与结构》学习指南 1.课程简介 1.1课程性质 《建筑力学与结构》课程以力学知识为基础,学习结构和构件设计工作任务及有关知识与技能,是一门以培养学生的实际工作能力为目标的应用技术课程;是一门实践性较强,同时理论与实践联系专门紧密的应用技术课程。是工程监理专业的专业核心基础课,本课程以结构设计工作任务来组织有关知识与技能的学习,培养学生混凝土结构构件的设计运算能力、绘制与识读结构施工图能力。 本课程的前导课程有《建筑制图》、《建筑CAD》、《建筑构造》、《建筑材料等》,后续课程有土《力学与地基基础》、《建筑施工》、《建筑工程计量与计价》、《建筑抗震》、《建筑施工组织与治理》、《工程质量检验与验收》等。 1.2课程作用 本课程要紧学习力学差不多知识和建筑结构一样结构构件的运算方法和构造要求,通过学习让学生会设计混凝土结构和砌体结构常用构件,会绘制与识读混凝土结构施工图,同时培养学生具备对常见工程事故分析与处理的能力。为进一步学习建筑施工、工程质量检验与验收、建筑工程计量与计价等课程提供有关建筑结构的差不多知识,为今后从事施工技术和治理工作奠定基础。 该课程是学生职业素养养成的重要平台。有利于对学生进行标准意识、规范意识、质量意识及态度意识的培养。此外,混凝土结构设计涉及到方案拟定、数据运算和绘图等诸多环节,能够为学生制造沟通、表达、协作的素养。 2学习目标 2.1能力目标:

具有对一样结构进行受力分析、内力分析和绘制内力图的能力;了解材料的要紧力学性能并有测试强度指标和构件应力的初步能力;把握构件强度、刚度和稳固运算的方法;把握各种构件的差不多概念、差不多理论和构造要求,能进行各种结构差不多构件的设计和一样民用房屋的结构设计,具有熟练识读结构施工图和绘制简单结构施工图的能力,并能处明白得决与施工和工程质量有关的结构咨询题。 2.2知识目标 在整个教学过程中应从高职培养目标和学生的实际动身,重点学习建筑力学与结构的差不多理论和差不多知识、常用杆件及结构的受力分析方法、结构的内力运算及内力图的绘制方法、结构位移的运算方法及常用结构构件的设计方法。 2.3素养目标 (1)培养差不多职业素养和良好的劳动纪律观念; (2)具有猎取、分析、归纳、交流、使用信息的能力。 (3)具有合理利用与支配资源的能力 (4)具有自学能力、明白得能力、表达能力和沟通与交流能力 (5)培养认真做事,细心做事的科学态度; 6 .培养学生的团队协作能力,按照工作任务合理分工,互有关心、协作完成任务; 7 .培养学生正确描述工作任务、工作要求,任务完成后独立完成技术总结。 3学习内容及要求 建筑施工技术专业要紧为建筑企业、施工单位培养服务于生产一线的高素养技能型人才,即具有结构设计差不多知识,能够明白得设计意图,正确指导现场施工的技能型人才。为此,课程组与行业、企业专家合作,在“工作流程模块化、模块内容项目化、项目实施情形化、情形模拟任务化、任务考核行业化”的课程开发理念的指导下,针对土建施工企业生产一线施工员为主的职业岗位对建筑力学与结构所需要的钢筋、混凝土材料的种类和性能,结构构件的运算和验算,配筋图的绘制与识读,钢筋的绑

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