《材料力学》实验报告.docx
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《材料力学》实验报告
材料力学
实验报告
对应课程
学号
学生
专业
班级
指导教师
成绩总评
学年第学期
1
1.低碳钢及铸铁拉伸破坏实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（3）
2.低碳钢及铸铁压缩破坏实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（8）
3.引伸计法测定材料的弹性模量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（12）
4.低碳钢及铸铁扭转破坏实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（15）
5.载荷识别实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（19）
成绩总评定:
拉伸压缩测E扭转载荷识别
2
低碳钢及铸铁拉伸破坏实验
实验日期：
同组成员：
一、实验目的及原理
二、实验设备和仪器
1、试验机名称及型号：
吨位：
精度：
2、量具名称：
精度：
三、实验步骤
（一）、低碳钢、铸铁拉伸实验步骤：
3
四、试样简图
低碳钢试样
实验前实验后
试
样
简
图
铸铁试样
实验前实验后
试
样
简
图
4
五、实验数据及计算
低碳钢拉伸试验
（一）试件尺寸
（a）试验前
试件标
直
径
d0
（mm）
最小横截
距
横截面1
横截面2
横截面3
面面积
L0
平
平
平
A
（1）
（2）
（1）
（2）
（1）
（2）
0
2
（mm）
均
均
均
（mm）
（b）试验后
断后标
断
口
直
径d1（mm）
距
L1
1
2
平
均
（mm）
断口（颈缩处）最小横截面面积
A1
（mm2）
屈服极限：
强度极限：
断后延伸率：
F
ss（MPa）A0
F
bb（MPa）A0
（L1LO）100%
L0
5
断面收缩率：
A0A1100%
A0
铸铁拉伸试验
（a）试验前
试件标
直
径
d0
（mm）
最小横截
距
横截面1
横截面2
横截面3
面面积
L0
平
平
平
A
（1）
（2）
（1）
（2）
（1）
（2）
0
2
（mm）
均
均
均
（mm）
（b）试验后
Fb
强度极限：
b（MPa）
（二）绘出低碳钢的“力—位移、及铸铁的“力－位移”曲线
低碳钢铸铁
6
六、讨论
1、低碳钢和铸铁两种材料拉伸机械性能的比较
2、为什么在拉伸实验中必须采用标准试件或比例试件？
材料和直径相同而长短不同的试件，其延伸率是否相同？
为什么？
3、根据实验观察低碳钢、铸铁断口形态，分析其破坏的原因。
7
低碳钢及铸铁压缩破坏实验
实验日期：
同组成员：
一、实验目的及原理
二、实验设备和仪器
1、试验机名称及型号：
吨位：
精度：
2、量具名称：
精度：
三、实验步骤
（一）、低碳钢、铸铁压缩实验步骤：
8
四、试样简图
低碳钢试样
实验前实验后
试
样
简
图
铸铁试样
实验前实验后
试
样
简
图
五、实验数据及计算
低碳钢压缩试验
（一）试件尺寸
（a）试验前
试件标
直
径
d0
（mm）
最小横截
距
横截面1
横截面2
横截面3
面面积
L0
A
（1）
（2）
平
（1）
（2）
平
（1）
（2）
平
0
（mm2
）
均
均
均
（mm）
9
（b）试验后数据计算
Fs
屈服应力：
s（MPa）
铸铁压缩试验
（a）试验前
试件标
直
径
d0
（mm）
最小横截
距
横截面1
横截面2
横截面3
面面积
L0
平
平
平
A
（1）
（2）
（1）
（2）
（1）
（2）
0
2
（mm）
均
均
均
（mm）
（b）试验后数据计算
Fb
强度极限：
b（MPa）
（二）绘出低碳钢压缩的“力—位移、及铸铁压缩的“力－位移”曲线
低碳钢铸铁
10
六、讨论
1、低碳钢和铸铁两种材料压缩机械性能的比较
2、试件偏心受压对试验结果有何影响？
3、为什么不能求塑性材料的强度极限？
4、铸铁拉、压破坏时断口为何不同？
11
引伸计法测定材料的弹性模量
实验日期：
同组成员：
一、实验目的及原理
二、实验设备和仪器
1、试样材料：
2、试验机名称及型号：
吨位：
精度：
3、量具名称：
精度：
三、实验步骤
12
四、实验数据及计算
试件尺寸
试件标
直
距
横截面1
L0
平
（1）
（2）
均
（mm）
载荷（KN）
Pi=载荷增量
Pi
P1=
P2=
P3=
P4=
P5=
P6=
P7=
径
d0
（mm）
最小横截
横截面2
横截面3
面面积
平
平
A
（1）
（2）
（1）
（2）
0
2
均
均
（mm）
引伸计法测E数据表
变形量弹性模量
E（Gpa）
相应载荷变形量变形量差值
δi
δ1=
δ2=
δ3=
δ4=
δ5=
δ6=
δ7=
13
计算：
L0
P
Ei
A0
i
n
Ei
E
i
1
n
五、讨论
（1）试件尺寸和形状对测定弹性模量E有无影响？
为什么？
（2）影响实验结果的因素是什么？
为何要用等量加载法进行实验？
14
低碳钢及铸铁扭转破坏实验
实验日期：
同组成员：
一、实验目的及原理
二、实验设备和仪器
1、试验机名称及型号：
吨位：
精度：
2、量具名称：
精度：
三、实验步骤
（一）、低碳钢、铸铁扭转实验步骤：
15
四、试样简图
低碳钢试样
实验前实验后
试
样
简
图
铸铁试样
实验前实验后
试
样
简
图
五、实验数据及计算
低碳钢扭转实验
1、试件尺寸
长度L=
（mm）
直
径
D
（mm）
最小
抗扭截
极惯性矩
横截面1
横截面2
横截面3
直径
面模量
4
Dmin
Dmin3
Ip=Dmin
wp=
（1）
（2）平均
（1）
（2）平均
（1）
（2）平均
（mm）
16
32
16
测试数据处理
屈服极限：
S=MS（MPa）＝
WP
强度极限：
b=Mb（MPa）＝
WP
M—关系曲线（附后）
铸铁扭转实验
1、试件尺寸
长度L=
直
径
D
（mm）
最小
横截面1
横截面2
横截面3
直径
Dmin
（1）
（2）平均
（1）
（2）平均
（1）
（2）
平均
（mm）
测试数据处理：
强度极限b
Mb
（Mpa）
W
曲线图（附后）
六、讨论
1、低碳钢和铸铁两种材料扭转机械性能的比较
（mm）
抗扭截
面模量
3
wp=Dmin
16
17
2、低碳钢拉伸和扭转的断裂方式是否一样？
破坏原因是否相同？
3、绘出低碳钢的“扭矩—扭转角、及铸铁的“扭矩－扭转角”曲线
低碳钢铸铁
18
载荷识别实验
实验任务书
19
题
载荷识别实验
目
实
实
演示：
实
每
验
QC-004
验
验证：
验
2学时
组
5
编
性
设计：
√
时
人
号
质
综合：
间
数
1、巩固、深化、扩大所学本门课程专业知识、培养独立调研、综实合分析和解决实际问题能力。
验2、通过实验使学生了解矩形梁在加载的情况，受弯曲的程度并计目算出荷载的大小。
的3、了解实验所用设备的工作原理
实验
矩形梁
对象
学
1、根据条件制定实验方案
2、根据制定实验方案，了解所用设备的工作原理并动手操作
3、试验数据的采集、整理。
生4、实验结束后，应对整个实验的过程及结果进行评价分析，并写
实
出实验报告。
实验报告内容主要包括：
（1）封面、
（2）实验名称、
验
工（3）实验目的、（4）实验时间地点、（5）参加人员、（6）实验方
作
法、（7）实验条件、（8）实验仪器设备、（9）实验结果等。
内
容5、实验中虚心向指导教师请教，多提问题，认真观察，作好记录；要严格遵守有关规章制度，未经同意不许乱摸乱动；认真地执行实验计划，讲文明，注意安全。
20
实验
达到
能力
标准
主
要
参
考
资
料
实验
参考
场地
1、初步掌握静态电阻应变仪的调试基本技能。
2、掌握矩形梁粘贴应变片的方法。
3、初步了解电测法原理
4、在老师的指导下，应能独立完成所做的各项实验。
1、北京科技大学《工程力学》高等教育出版社
2、刘鸿文《材料力学》第5版高等教育出版社
3、《材料力学实验指导书》
1、广西科技大学汽车与交通学院电测实验室。
21
载荷识别实验
实验方案
一、实验设备
二、实验简图
三、实验步骤
22
四、实验数据及计算
1、实验数据
试样电阻应变片电阻应变片应变值（ε）距离中性层距离支座的[με=10-6ε]
的距离距离
b=
mm
h=
y1=mmx1=
mm
ε1=
mm
弹性模量E=76GPa
y2=mmx2=
mm
ε2=
I=bh3/12=
2、实验数据计算：
23
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