工程力学实验报告答案.docx
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工程力学实验报告答案
工程力学实验报告答案
评分标准
拉伸实验报告
一、实验目的（1分）
1.测定低碳钢的强度指标（（Ts、（Tb）和塑性指标（3、9）。
2.测定铸铁的强度极限Tb。
3.观察拉伸实验过程中的各种现象，绘制拉伸曲线（P—△L曲线）
4.比较低碳钢与铸铁的力学特性。
二、实验设备（1分）
机器型号名称电子万能试验机
测量尺寸的量具名称游标卡尺精度0.02mm
三、实验数据（2分）
2
右
四、实验结果处理（4分）
:
.上三100%
Lo=20〜30%左右
'■=A0~A1100%
A=60〜75%左右
五、回答下列问题（2分，每题0.5分）
1、画出（两种材料）试件破坏后的简图
2、画出拉伸曲线图
3、试比较低碳钢和铸铁拉伸时的力学性质。
低碳钢在拉伸时有明显的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，而铸铁没有明显的这四个阶段。
4、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?
相同
延伸率是衡量材料塑性的指标，与构件的尺寸无关
压缩实验报告
一、实验目的（1分）
1.测定压缩时铸铁的强度极限（Tb。
2.观察铸铁在压缩时的变形和破坏现象，并分析原因
二、实验设备（1分）
（0.5
（0.5
机器型号名称电子万能试验机
分）
测量尺寸的量具名称游标卡尺精度0.02mm
分）
三、实验数据（1分）
试
试
试件尺
寸
屈
最大
件
件
直径
截面
服
载荷
材
规
d（mm）
面积
载
Pb（N）
料
格
h/d
沿两正交方
向测得数据
平
均
值
2
Ao（mm）
荷
Ps（N）
低
1
碳
钢
2
铸
20
1
176.
13000
铁
/1
5
2
15
6
0
左右
A=740MPa左右
四、实验结果处理（2分）
五、回答下列思考题（3分）
1.画出（两种材料）实验前后的试件形状
略
2.绘出两种材料的压缩曲线。
略
3.为什么在压缩实验时要加球形承垫？
当试件的两端稍有不平行时，利用试验机上的球形承垫自动调节,
保证压力通过试件的轴线
4.对压缩试件的尺寸有何要求？
为什么？
1_ho_3
do
试件承受压缩时，上下两端与试验机承垫之间产生很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受阻，导致测得的抗压强度比实际偏高。
试件越短，影响越明显。
若试件过长，容易产生失稳现象。
5.铸铁的压缩破坏形式说明了什么？
铸铁的抗剪能力低于抗压能力。
测定弹性模量E实验报告
一、实验目的（1分）
1.测定常用金属材料的弹性模量E
二、实验设备（1分）
机器型号名称电子万能试验机
测量尺寸的量具名称游标卡尺精度0.02mm
引伸计标距50mm
三、实验数据（2分）
实验
试件
实验前
材料
规格
截面尺寸do（mm）
截面面
积A
（mni）
计算长度Lo
（mm）
测
量
部
位
沿两正父方向测得的数值
各部位的
平均值
do
最小平
均值
低碳
钢
上
1
50
2
中
1
2
下
1
2
坐标值
1点
1八、、
2点
JJ\\\
3点
4点
■J\\、
5点
6点
载荷P
变形△L
四、实验结果处理（3分）
FNL0
E=
A0L（约200Gpa
五、画出F八1曲线图（1分）
六、讨论题（2分）
1.试件尺寸和形式对测定E有无影响?
无影响
弹性模量E是只与材料有关的量，与其他量无关。
2.影响实验结果的因素是什么？
为何要用等量增载法进行实验?
扭转实验报告
一、实验目的（1分）
1.观察低碳钢和铸铁的变形现象及破坏形式。
2.测定低碳钢的剪切屈服极限*和剪切强度极限b。
3.测定铸铁的剪切强度极限b。
二、实验设备（1分）
精度
机器型号名称电子扭转试验机选择量程：
钢Nm
Nm
铸铁—Nm精度Nm
测直径量具名称游标卡尺精度0.02mm
三、实验数据和计算结果（6分）
试
件材料
直径d（mm
抗扭
载
面模
量
Wt
（mm3
）
屈
服
扭
矩
Ts
1（N
m
破坏
扭矩
Tb
（Nm
）
屈服
极限
（MP
a）
强度
极限
（MP
a）
测量
部位
沿两正交方向
测得的数值
平
均
值
最小
平均
值
低
碳
钢
上
1
10mm
左右
200
左右
35
左
右
85
左右
175
左右
425
左右
2
中
1
2
下
1
2
铸
铁
上
1
10mm
左右
200
左右
60
左右
300
左右
2
中
1
2
下
1
2
四、回答下列问题（2分）
1.画出低碳钢和铸铁试件实验前、后的图形。
略
2.绘制铸铁和低碳钢两种材料的T-'曲线图。
略
3•低碳钢和铸铁材料扭转破坏断口有何不同？
为什么？
低碳钢材料在横截面发生剪断破坏，铸铁在与轴线成45°螺旋面发生
拉断破坏。
低碳钢的抗剪能力小于抗拉和抗压能力。
铸铁的抗拉能力小于抗剪能力和抗压能力。
4.分析比较塑性材料和脆性材料在拉伸、压缩及扭转时的变形情况和破坏特点，并归纳这两种材料的机械性能。
变形情况和破坏特点略。
低碳钢的抗剪能力小于抗拉压能力，延伸率和断面收缩率大。
铸铁的抗拉能力小于抗剪能力，抗剪能力小于抗压能力
纯弯曲梁正应力实验报告
一、实验目的（1分）
1.测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律。
2.验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
3.掌握电测法的基本原理
二、实验设备（1分）
静态电阻应变仪型号名称CM-1A-20静态竖直电阻应变仪
实验装置或万能试验机的型号名称纯弯曲梁实验装置
量具的名称游标卡尺精度0.02mm
三、实验数据（5分）
梁试件的截面尺寸h40b20（mm
支座与力作用点的距离a150（mm
弹性模量E210000MPa
各点到中性层的位置：
y1y2y3y4y5壯
y7
载荷
（N
）
应变仪读数（X10-6）
1占
1八、、
2占
JJ\\\
3点
4占
■>\\、
5点
6点
7点
读
数
增
量
读
数
?
2
增
量
3
读
数
增
量
读
数
增
量
读
数
8
增
量
读
数
增
量
读
数
增
量
2
P
ZP
平
均
应变片位置1点2点3点4点5点6点7点
实验应力值（MPa理论应力值（MPa
相对误差（%
四、应力分布图（1分）
y
范围内应服从线性分布
误差允许
五、回答下列思考题（2分）
1.为什么要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上?
削去测量过程中温度对构件变形的影响。
2.影响实验结果的主要因素是什么？
（1）调零
（2）准确加载
（3）应变片位置是否准确
（4）读书是否精确
3.弯曲正应力的大小是否会受材料弹性模量的影响?
不受弹性模量的影响
主应力的测定报告
一、实验目的（1分）
1.测定薄壁圆筒表面上一点的主应力
2.测定簿壁圆筒所受的弯矩和扭矩。
3.掌握电阻应变花的使用
二、实验设备（1分）
弯扭组合实验装置的型号名称弯扭组合实验装置
臂长a=20cm
自由端端部到测点的距离1二30cm
载
应变
仪
读
数（X10-6）
荷
（N
A点
B点
）
片1
片2
片3
片1'
片2'
片3'
p
F
3
F
F
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