材料力学实验指导书

材料力学

实验指导书

基础力学实验室 编写

重庆三峡学院土木工程学院

二零一零年九月

内容提要

本书为《材料力学》理论教学的配套教材——材料力学基本实验指导书。书

中主要介绍了低碳钢和铸铁材料的拉伸和压缩实验，以及低碳钢和铸铁材料的的扭转实验，包括实验目的、实验设备、实验原理，实验方法与步骤以及思考题等内容。书中还介绍了有关仪器和设备的使用。

前 言

材料力学实验是材料力学课程的重要组成部分。材料力学中的一些理论和公式是建立在实验、观察、推理、假设的基础上，它们的正确性还必须由实验来验证。学生通过做实验，用理论来解释、分析实验结果，又以实验结果来证明理论，互相印证，以达到巩固理论知识和学会实验方法的双重目的。

本书是根据重庆三峡学院开设的材料力学实验内容和实验仪器设备情况而编写的，由低碳钢和铸铁材料的拉伸、压缩实验，低碳钢和铸铁材料的扭转实验以及合金钢梁的弯曲实验，以及相关仪器和设备的介绍组成。

本书由郭远臣主编，本书为干光瑜主编《建筑力学第二分册—材料力学》同步教材，编写时主要参考了刘鸿文、吕荣坤的《材料力学实验》、曹以柏、徐温玉的《材料力学测试原理及实验》，王绍铭等的《材料力学实验指导》，以及其他院校的有关实验教学资料。

由于水平和时间有限，本书难免有不足和错误，望广大读者给以批评指正。

学生实验须知

1．实验前必须预习实验指导书中相关的内容，了解本次实验的目的、要求及注意事项。

2．按预约实验时间准时进入实验室，不得无故迟到、早退、缺席。 3．进入实验室后，不得高声喧哗和擅自乱动仪器设备，损坏仪器要赔偿。 4．保持实验室整洁，不准在机器、仪器及桌面上涂写，不准乱丢纸屑，不准随地吐痰。

5．实验时应严格遵守操作步骤和注意事项。实验中，若遇仪器设备发生故障，应立即向教师报告，及时检查，排除故障后，方能继续实验。

6．实验过程中，若未按操作规程操作仪器，导致仪器损坏者，将按学校有关规定进行处理。

7．实验过程中，同组同学要相互配合，认真测取和记录实验数据；

8．实验结束后，将仪器、工具清理摆正。不得将实验室的工具、仪器、材料等物品携带出实验室。

9．实验完毕，实验数据经教师认可后方能离开实验室。

10．实验报告要求字迹端正、绘图清晰、表格简明、实验结果正确。

目 录

实验一 实验二 实验三 附录A 附录B

低碳钢和铸铁的拉伸实验.................................................................... 1 低碳钢和铸铁的压缩实验.................................................................... 6 低碳钢、铸铁的扭转实验........................................................................ 9 WES-1000数显式液压万能试验机........................................................ 14 WNZ-500微机控制扭转试验机............................................................. 17

实验一 低碳钢和铸铁的拉伸实验

一、 实验目的

（1） 测定低碳钢的弹性模量E 、屈服极限σs 、强度极限σb 、延伸率δ和断

面收缩率Ψ。

（2） 测定铸铁的强度极限σb 。

（3） 观察低碳钢拉伸过程中的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。 （4） 比较低碳钢和铸铁在拉伸过程中的力学性能。 （5） 熟悉材料实验机和其它仪器的使用。

二、 实验设备

（1） WES-1000数显式液压万能实验机。 （2） 游标卡尺（0.02mm ）。

三、 试件介绍

由于试件的形状和尺寸对实验结果有一定的影响，为便于互相比较，应按统一规定加工成标准试件。按国家有关标准的规定，拉伸试件分为比例试件和非比例试件两种。在试件中部，用来测量试件伸长的长度，称为原始标距（简称标距）。比例试件的标距l 0与原始横截面面积A 0的关系规定为

l

=k

（1.1）

式中系数k 的取值为5.65时为短试件，取11.3时为长试件。对直径为d 0的圆截面试件，短试件和长试件的标距l 0分别为5 d0和10 d0。非比例试件的l 0和A 0不受上述关系限制。本实验采用圆截面的长试件，即l 0=10 d0.

四、实验原理及方法

常温下的拉伸实验可以测定材料的弹性模量E 、屈服极限σs 、强度极限σb 、

1

延伸率δ和断面收缩率ψ等力学性能指标，这些参数都是工程设计的重要依据。 （1）低碳钢弹性模量E 的测定

由材料力学可知，弹性模量是材料在弹性变形范围内应力与应变的比值，即

E =

（1.2） 因为σ=

F ∆L , ε=, 所以弹性模量E 又可以表示为 A L 0

E =

FL （1.3） A L

式中，E —材料的弹性模量，σ−应力，ε－应变，F —实验时所施加的荷载，A —以试件直径的平均值计算的横截面面积，L 0—引伸仪标距，∆L −试件在载荷P 作用下，标距L 0段的伸长量。

可见，在弹性变形范围内，对试件作用拉力F ，并量出拉力F 引起的标距内伸长∆L ，即可求得弹性模量E ，实验时，拉力F 值由试验机读数盘示出，标距L 0＝100㎜（不同的引伸仪标距不同），试件横截面面积可根据A =只要测出标距段的伸长量∆L ，就可得到弹性模量E 。

在弹性变形阶段内试件的变形很小，标距段的变形（伸长量∆L ）需用放大倍数为200倍的球铰式引伸仪来测量。 （2）屈服极限σs 、强度极限σb 的测定

测定弹性模量后继续加载使材料达到屈服阶段，进入屈服阶段时，负荷数显框载荷值常常有上下波动，其中较大的载荷称上屈服点，较小的称下屈服点。一般用第一个波峰的下屈服点表示材料的屈服载荷F s ，它所对应的应力即为屈服极限σs 。

屈服阶段过后，材料进入强化阶段，试件又恢复了承载能力。载荷达到最大值F b 时，试件某一局部的截面明显缩小，出现“颈缩”现象。这时峰值、速率数显框的峰值停留在F b ，负荷数显框载荷值迅速下降，表明荷载迅速下降，试件即将被拉断。这时峰值、速率数显框的峰值即为破坏载荷F b ，所对应的应力叫强度极限σb 。

（3）延伸率δ和断面收缩率ψ的测定

2

d 2算出，

试件的原始标距为l 0（本实验取100㎜），拉断后将两段试件紧密对接在一起，量出拉断后的标距长l 1，延伸率应为

δ=

l −l ×100% （1.4） l 0

式中 l 0—试件原始标距，为50㎜，l 1—试件拉断后标距长度。

对于塑性材料，断裂前变形集中在紧缩处，该部分变形最大，距离断口位置越远，变形越小，即断裂位置对延伸率是有影响的。为了便于比较，规定断口在标距中央三分之一范围内测出的延伸率为测量标准。如断口不在此范围内，则需进行折算，也称断口移中。具体方法如下：以断口O 为起点，在长度上取基本等于短段格数得到B 点，当长段所剩格数为偶数时（见图1.1b ），则由所剩格数的一半得到C 点，取BC 段长度将其移至短段边，则得断口移中得标距长，其计算式为

l 1

=AB +2BC

−

−

如果长段取B 点后所剩格数为奇数（见图1.1c ），则取所剩格数加一格之半得C 1点和减一格之半得C 点，移中后标距长为

l 1=AB +BC 1+BC

3

−

−

−

将计算所得的l 1代入式中，可求得折算后的延伸率δ。

为了测定低碳钢的断面收缩率，试件拉断后，在断口处两端沿互相垂直的方向各测一次直径，取平均值d 1计算断口处横截面面积，再按下式计算面积收缩率

ψ=

A −A 100% （1.6） A 0

式中 A 0—试件原始横截面面积 A 1—试件拉断后断口处最小面积

五、实验步骤

（1）试验机准备。根据估算的最大载荷，选择合适的荷载档位（量程，分F100、F50、F20三种），并按相应的操作规程进行操作。

（2）测量试件的直径。在标距两端及中部三个位置上，沿互相垂直的方向，测量试件直径，以其平均值计算弹性模量，以其最小值计算强度和断面收缩率。

（3）安装试件。

（4）进行预拉（只用于低碳钢拉伸试验）。为了检查机器和仪表是否处于正常状态，先把荷载预加到略小于F n （测定弹性模量E 时最大荷载），然后卸载到0～F 0之间。

（5）加载。加载应保持匀速、缓慢。测出屈服载荷F s 后，可稍加实验速率，最后直到将试件拉断，记录最大载荷F b 。对铸铁试件，应缓慢匀速加载，直至试件被拉断，记录最大载荷F b 。

（7）取下试件，将试验机恢复原状。观察试件并测量有关数据。

六、实验结果的处理

（1）计算屈服极限σs 和强度极限σb

σs =

F F

σb = A 0A 0

12

其中A 0=d 0，d 0为最小直径。

4

（2）错略推算低碳钢的弹性模量E 。

（3）计算延伸率δ和断面收缩率ψ

δ=

l l ×100% l 0

4

ψ=

A −A 100% A 0

七、思考题

（1） 由实验现象和结果比较低碳钢和铸铁的机械性能有何不同？ （2） 试件的形状和尺寸对测定弹性模量有无影响？ （3） 实验时如何观察低碳钢的屈服极限？

（4） 材料相同而标距分别为5 d0和10 d0的两种试件，其δ、ψ、σs 、σb 是否相同？为什么？

八、实验记录参考表格

表1－1 试件原始尺寸

直径（mm ）

材标距L 0 料 （mm ） 低碳钢 铸铁

横截面1

横截面2

横截面3

（1） （2） 平均 （1） （2） 平均 （1） （2） 平均

最小横截

面面积A 0（mm ）

2

表1－2 实验数据

材料

拉断后

屈服载最大载

标距

荷（kN ）（kN ） 荷

（mm ）

（1）

断口处直径（mm ）

断口处横截面面积（mm 2）

（2） （3） （4） 平均

断口形状 低碳钢

铸铁

低碳钢 铸铁

表1－3 计算结果

材料 低碳钢 铸铁

弹性模量E(Gpa)

强度指标（MPa ）

塑性指标(%)

σs

σb

δ

ψ

注：1Pa ＝1N/㎡

5

实验二 低碳钢和铸铁的压缩实验

一、实验目的

（1）比较低碳钢和铸铁压缩变形和破坏现象。

（2）测定低碳钢的屈服极限σs 和铸铁的强度极限σb 。

（3）比较铸铁在拉伸和压缩两种受力形式下的机械性能、分析其破坏原因。

（4）熟悉万能实验机的使用方法。

二、实验仪器和设备

（1）60kN 电液伺服万能实验机或WES-1000数显式液压万能试验机。

（2）游标卡尺（0.02mm ）。

三、 试件介绍

根据国家有关标准，低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形试

件。低碳钢压缩试件的高度和直径的比例为3：2，铸铁压缩试件的高度和直径

的比例为2：1。试件均为圆柱体。

四、实验原理及方法

压缩实验是研究材料性能常用的实验方法。对铸铁、铸造合金、建筑材料等

脆性材料尤为合适。通过压缩实验观察材料的变形过程、破坏形式，并与拉伸实

验进行比较，可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响，从而对材料的机

械性能有比较全面的认识。

压缩试验在万能试验机上进行。当试件受压时，其上下两端面与试验机支撑

之间产生很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受到阻碍，故压缩后试件呈鼓形。

摩擦力的存在会影响试件的抗压能力甚至破坏形式。为了尽量减少摩擦力的影

响，实验时试件两端必须保证平行，并与轴线垂直，使试件受轴向压力。另外。

端面加工应有较高的光洁度。

低碳钢压缩时也会发生屈服，但并不像拉伸那样有明显的屈服阶段。因此，

在测定F s 时要特别注意观察。在缓慢均匀加载下，负荷数显框负荷值等速变化，

当材料发生屈服时，其值将减慢，甚至倒退。这时对应的载荷即为屈服载荷F s 。

屈服之后加载到试件产生明显变形即停止加载。这是因为低碳钢受压时变形较大

而不破裂，因此愈压愈扁。横截面增大时，其实际应力不随外载荷增加而增加，

故不可能得到最大载荷F b ，因此也得不到强度极限σb 。

铸铁试件压缩时，在达到最大载荷F b 前出现较明显的变形然后破裂，此时

负荷数显框载荷值迅速倒退，铸铁试件最后略呈鼓形，断裂面与试件轴线大约呈

450。

五、实验步骤

（1）试验机准备。根据估算的最大载荷，选择合适的荷载档位（量程，分

F100、F50、F20三种），并按相应的操作规程进行操作。

（2）测量试件的直径和高度。测量试件两端及中部三处的截面直径，取三

处中最小一处的平均直径计算横截面面积。

（3）将试件放在万能试验机活动台球形支撑板中心处。

（4）开动试验机，使活动台上升，对试件进行缓慢均匀加载。对于低碳钢，

要及时记录其屈服载荷，超过屈服载荷后，继续加载，将试件压成鼓形即可停止

加载。铸铁试件加压至试件破坏为止，记录最大载荷。

（5）取出试件，将试验机恢复原状。观察试件。

六、实验结果的处理

（1）计算低碳钢的屈服极限σs

σs =

（2）计算铸铁的强度极限σb F （2.1） A 0

σb =F （2.2） A 0

12其中A 0=d 0，d 0为试件实验前最小直径。

七、思考题

（1）为何低碳钢压缩测不出破坏载荷，而铸铁压缩测不出屈服载荷？

（2）根据铸铁试件的压缩破坏形式分析其破坏原因，并与拉伸作比较？

（3）通过拉伸与压缩实验，比较低碳钢的屈服极限在拉伸和压缩时的差别？

（4）通过拉伸与压缩实验，比较铸铁的强度极限在拉伸和压缩时的差别？

八、实验记录参考表格 表2－1 试件原始尺寸

直径（mm ）

材高度

料 （mm ）

低

碳

钢

铸

铁 横截面1 横截面2 横截面3 （1） （2） 平均 （1） （2） 平均 （1） （2） 平均 最小横截面面积A 0（mm 2）

表2－2 实验数据

材料 屈服载荷

（kN ） 屈服极限（Mpa ） 最大载荷（kN ） 强度极限（Mpa ） 破坏形式简图

低碳钢

低碳

钢

铸铁 铸铁

实验三 低碳钢、铸铁的扭转实验

一、实验目的

（1）观察、比较低碳钢和铸铁的受扭过程及破坏现象。

（2）测定其扭转性能指标，分析试件破坏原因，并比较其力学性能。

（3）熟悉扭转实验机的实验方法。

二、实验仪器和设备

（1）微机控制扭转实验机。

（2）游标卡尺（0.02mm ）。

三、试件介绍

扭转试验所用试件与拉伸试件的标准相同，一般使用圆形试件， d 0=10mm，

标距l 0=50mm或100mm, 平行长度l 为70mm 或120mm 。其它直径的试样，其平

行长度为标距长度加上两倍直径。为防止打滑，扭转试样的夹持段宜为类矩形。

四、实验原理和方法

扭转试验是材料力学试验最基本、最典型的试验之一。进行扭转试验时，把

试件两夹持端分别安装于扭转试验机的固定夹头和活动夹头之间，开启直流电动

机，经过齿轮减速器带动活动夹头转动，试件便受到了扭转荷载，试件本身也随

之产生扭转变形。扭转试验机上可以直接读出扭矩M 和扭转角ϕ，同时试验机

也自动绘出了M —ϕ曲线图，一般ϕ是试验机两夹头之间的相对扭转角。要想测

得试件上任意两截面间的相对转角，必须增装测量扭角的传感器。扭转试验的标

准是GB/T10128—2007。

因材料本身的差异，低碳钢扭转曲线有两种类型，如图3.1所示。扭转曲线

表现为弹性、屈服和强化三个阶段，与低碳钢的拉伸曲线不尽相同，它的屈服过

程是由表面逐渐向圆心扩展，形成环形塑性区。当横截面的应力全部屈服后，试

件才会全面进入塑性。在屈服阶段，扭矩基本不动或呈下降趋势的轻微波动，而

扭转变形继续增加。当首次扭转角增加而扭矩不增加（或保持恒定）时的扭矩为

屈服扭矩，记为M s ； 首次下降前的最大扭矩为上屈服扭矩，记为M su ；屈服阶

段中最小的扭矩为下屈服扭矩，记为M sL （不加说明时指下屈服扭矩）。对试件

连续施加扭矩直至扭断，从试验机扭矩度盘上读得最大值。考虑到整体屈服后塑

性变形对应力分布的影响，低碳钢扭转屈服点和抗扭强度理论上应按下式计算。

τS =3M S W 0 （3.1）

τb =3M W （3.2）

图3.1 低碳钢 图3.2铸铁

铸铁试件扭转时，其扭转曲线不同于拉伸曲线，它有比较明显的非线性偏离，

见图3.2）。但由于变形很小就突然断裂，一般仍按弹性公式计算铸铁的抗扭强度，

即

τb =M （3.3） 0

圆形试件受扭时，横截面上的应力应变分布如图3.3b 、c 所示。在试件表面

任一点，横截面上有最大切应力τ，在与轴线成±45°的截面上存在主应力

。低碳钢的抗剪能力弱于抗拉能力，试件沿横截面σ1=τ，σ3=−τ（见图3.3a ）

被剪断。铸铁的抗拉能力弱于抗剪能力，试件沿与σ1正交的方向被拉断。图3.4

给出了几种典型材料的宏观断口特征。由此可见，不同材料，其变形曲线、破坏

方式、破坏原因都有很大差异。

图

3.3

a ) 切断断口 b ) 正断断口 c ）木纹状断口

图3.4

五、实验步骤：

1、低碳钢

（1）测量试件直径：在试件标距段l 0的两端及中间三个截面处，每个截面

垂直交叉各测量一次后取平均值，取三处截面中平均值最小的直径计算W ρ 。

（2）选择量程：根据材料的性质，直径大小估算所需的最大扭矩M max ，然

后转动量程选择手轮选择合适的测力度盘，

（3）示力值、扭转角调零：分析软件示力值、扭转角调零（如果已在零位，

这步可以不做）。

（4）安装试件：将试件的一端安装于固定夹头中（注意一定要装在正中，

并保持试件水平，用眼水平观察），并用内六角扳手旋紧试件，手感旋紧即可，

不要旋得太紧。然后缓慢移动齿轮减速箱，使活动夹头靠近试件的另一端，看能

否装入，若不能。开启正转或反转，转到合适的位置，使试件顺利插入活动夹头

中，并用扳手旋紧夹块夹紧试件（注意：正反转操作，不要一下正转，一下反转，中间一定要按停止按钮过渡，等电机停下来之后再按相反转，否则将损坏电机

或电控元器件）。

（5）划线：在试件的两端和中间用彩色粉笔画三个圆周线，并沿试件表面

划一母线，以便观察低碳钢扭转时的变形情况（铸铁变形较小不用画此线）。

（6）选定快慢档：开始时用慢速加载，将速度快慢档拨至“慢速”档（0～

360/min）， 速度调节电位器旋至“0”位附近。

（7）从动针及刻度环调零：按下从动针拨钩按钮并把从动针拨至主动针的

右面并与之重合，旋转3600的刻度环使指针对准“0”度。

开始慢速加载，保持指针匀速往前走，这时图形上出现一条斜直线，说明此

时低碳钢在弹性范围阶段，力与变形成比例。注意观察示力值，当示力值停止或

往回走时，说明材料已进入屈服阶段，此时马上记录屈服荷载M s 和转角ϕ。

之后“停机”，将“慢速”档拨至“快速”档（0～3600/min）。再开机，这

时加载速度可加快，并将速度调到最大。以后试件每转一圈记录一次载荷，直至

试件扭断为止。由被动针读出最大扭矩M b （提示：低碳钢扭断时无声响，只是

示力值出现波动，当示力值出现波动往急速下降时，说明试件已破坏，此时赶紧

估读转角度数ϕ，否则当你停机时，电机的惯性已使转角多转了几十度，转角的

整圈数从试件的螺旋线上读出）。

（9）关机取试件：试件断裂后立即停机，取下试件，认真观察分析断口形貌和

塑性变形能力。

（10）结束实验：试验机复原，关闭电源，清理现场，并把报废试件丢入废

品箱中。

2、铸铁

试验方法与低碳钢相同，但铸铁试件扭转变形很小就破坏，因此一定要用“慢

速”档加载。注意观察铸铁在扭转过程中的变形及破坏情况，听到断裂声后马上

关机即可，并记录扭断时的最大扭矩M b 和转角ϕ。

注意事项：

1．要在停机下状态下，扳动“快、慢档”变速开关进行变速。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

2．施加扭矩后，禁止转动量程选择手轮。 ．．．．．．．．．．．．．．．．

附录A WES-1000数显式液压万能试验机

液压式万能试验机广泛应用于材料试验中，其结构原理可分为四大部分。WES-1000数显式液压万能试验机的外形如图A －1所示。

图A-1

一、加力部分

在液压万能试验机的机座上装有两根固定立柱，主要由这两根立柱支承大横梁、小横梁、大活塞和工作台。当开动电动机时，传动皮带就带动油泵工作，高压油液经油管进油阀输送到工作油缸，推动大活塞往上运动。小横梁固定在大活塞顶上，活塞上升时，通过两根活动立柱带动工作台往上运行。做拉伸实验时，将拉伸试件的两端夹于上拉伸夹头和下拉伸夹头（固定不动）之间，当工作台上升时，使试件发生拉伸变形；做压缩实验时，把压缩试件放在下压头中心位置处，当工作台上升时使上压头接触试件后，产生压缩变形；做弯曲实验时，把弯曲试

件放在两支座上，当工作台上升时使上压头接触试件后，产生弯曲变形。送油阀用来控制输入工作油缸中的油量，以控制试件的变形速度。实验完毕，关闭送油阀，打开回油阀，把工作油缸里的油液泄回油箱，使工作台回到原始位置。

由于试件长度不相同，装卡拉伸试件时，可开动机座旁的电动机，使下拉伸夹头很快地上升或下降，以便装卡拉伸试件。当试件夹紧后，就不能用该电动机加载，否则会烧毁电动机，或发生其他事故。

二、测力部分

实验时，试件受力的大小可在数显前面板“负荷”数显框（或在计算机操作系统中的“负荷”框）上直接读出指示值。试件受力后，工作油缸的油具有一定的压力，压力的大小与试件受力的大小是成比例的。由于工作油缸和测力油缸是联通的，故工作油缸和测力油缸所受的油压是相等的。因此，“负荷”数显框所读负荷值即为试件受力大小。

本实验机最大量程为1000kN ，有200kN 、500kN 、1000kN 三种测量范围，做实验时刻根据试件的受力情况自行选择。

三、绘图部分

本实验机采用电子自动绘图仪绘图，通过计算机操作系统中的数据采集、分析软件自行绘制。

四、操作部分

该部分主要由送油阀、回油阀和电器开关等组成。送油阀的作用是将油箱里的油送至工作油缸。送油阀的阀门开得大，表示油送到工作油缸的速度快，也就说明试件受力大，变形快。实验时要严格控制进油阀门的大小，保证荷载盘指针均匀地转动。回油阀的作用可使试件卸载，实验做完后，须打开回油阀门，使工作油缸的油流回油箱。万能试验机的具体操作方法如下：

1．选择荷载范围

实验前，首先根据试件材料能承受的最大荷载，选择相应的档位，确定荷载

的范围，选择正确档位（量程）。

2．荷载调零

开动油泵电机，关闭回油阀，再打开送油阀，向工作油缸送油，使工作平台略上升5～10mm 后（消除工作平台的自重）点击清零按钮清零（不同实验清零时间不同，如拉伸实验时，必须在试件装夹在上夹头后才能清零）。

3．安装试件

装卡拉伸试件时，先调整上夹头位置，使拉伸区空间与试件长度相适应。调整上夹头位置时，可开动电动机使上夹头上升或下降。当试件夹紧后，就不允许再用电动机使上夹头上升或下降，以免电动机超负荷而烧毁。

4．加载与卸载

试件安装完毕，即可开启进油阀，逐渐对试件进行加载，加载时要求加载速率要平稳。切忌猛开送油阀导致加载速度失控，损坏测力机构。实验完毕，关闭电源开关和送油阀，打开回油阀，使工作油缸的油流回邮箱，工作平台下降到初始位置。

附录B WNZ-500微机控制扭转试验机

扭转试验机是对试件施加扭矩，进行扭转实验的专用设备。本实验室所用微机控制扭转试验机广泛应用于材料扭转破坏试验中，其外形如图B －1所示。

图 B-1

一、主要技术性能

本实验室所用WNZ-500微机控制扭转试验机主要技术性能参数如表B-1所示。

表B-1

最大扭矩

精度等级 1级

测量精度 ±1% RO

量程与分辨率 最高达100000码

扭转速度 0-360°/m i n

试验方夹头

向 间距 正反两0-650个方向 mm

试样直径 5-12mm

主机重量

500k g

WNZ-500 500Nm

二、加载系统

安装在溜板上的加载机构，通过6个滚珠轴承可以在基座的导轨上自由滑动。由直流电动机的带动，通过两级涡轮、蜗杆，减速箱的减速，使夹头旋转，对试件施加扭矩。

三、测力系统

由夹头之一传来的力矩，通过杠杆拉动平衡杆，推动差动变压器，转换成信号输入到计算机操作平台。

四、 记录分析装置

由计算机操作系统分析软件完成，如图B-2。

图B -2