材料力学实验报告册

1_____________实验日期_____________教师签字_____________同组者_____________审批日期_____________实验名称：拉伸和压缩试验一、试验目的1.测定低碳钢材料拉伸的屈服极限σs、抗拉强度σb、断后延伸率δ及断面收缩率ψ。2.测定灰铸铁材料的抗拉强度σb、压缩的强度极限σb。3.观察低碳钢和灰铸铁材料拉伸、压缩试验过程中的变形现象，并分析比较其破坏断口特征。二、试验仪器设备1.微机控制电子万能材料试验机系统2.微机屏显式液压万能材料试验机3.游标卡尺4.做标记用工具三、试验原理（简述）成绩2四、试验原始数据记录1.拉伸试验低碳钢材料屈服载荷最大载荷灰铸铁材料最大载荷2.灰铸铁材料压缩试验直径d0最大载荷教师签字：材料试验前试验后低碳钢直径d0=mm标距l0=mm横截面积A0=mm2直径d1=mm标距l1=mm截面积A1=mm2灰铸铁直径d0=mm截面积A0=mm23五、试验数据处理及结果1.拉伸试验数据结果低碳钢材料：铸铁材料：2.低碳钢材料的拉伸曲线3.压缩试验数据结果铸铁材料：44.灰铸铁材料的拉伸及压缩曲线：5.低碳钢及灰铸铁材料拉伸时的破坏情况，并分析破坏原因①试样的形状（可作图表示）及断口特征②分析两种材料的破坏原因低碳钢材料：灰铸铁材料：材料试验前试验后低碳钢灰铸铁56.灰铸铁压缩时的破坏情况，并分析破坏原因六、思考讨论题1.简述低碳钢和灰铸铁两种材料的拉伸力学性能，以及力-变形特性曲线的特征。2.试说明冷作硬化工艺的利与弊。3.某塑性材料，按照国家标准加工成直径相同标距不同的拉伸试样，试判断用这两种不同试样测得的断后延伸率是否相同，并对结论给予分析。6七、小结（结论、心得、建议等）7_____________实验日期_____________教师签字_____________同组者_____________审批日期_____________实验名称：扭转试验一、试验目的1.测定灰铸铁材料的扭转强度极限τb。2.测定低碳钢材料的扭转屈服极限τs及扭转条件强度极限τb。3.观察比较灰铸铁和低碳钢两种材料在扭转变形过程中的各种现象及其破坏形式，并对试样断口进行分析。二、试验仪器设备1.微机控制电子扭转试验机2.游标卡尺三、试验原理（简述）成绩8四、试验原始数据记录（以表格形式给出，格式自拟）教师签字：五、试验数据处理及结果1.计算低碳钢、灰铸铁材料的扭转强度指标。92.绘制低碳钢、灰铸铁试样的扭转图。3.低碳钢、灰铸铁试样的断口示意图，并分析破坏原因10六、思考讨论题1.试根据灰铸铁试样扭转断口，判断扭矩Ｍn的方向。2.根据低碳钢、灰铸铁材料的拉伸、压缩和扭转三种试验结果，试综合分析比较不同材料的承载能力及破坏特点，试考虑在设计零件或结构时选择材料应注意些什么问题。七、小结（结论、心得、建议等）11_____________实验日期_____________教师签字_____________同组者_____________审批日期_____________实验名称：组合梁弯曲应力测定实验一、实验目的1.用电测法测定相同材料叠梁或不同材料叠梁以及楔块组合梁的应变、应力分布规律，并根据测定结果建立力学模型。2.熟练掌握电测法多点测试技术。二、实验仪器1.材料力学多功能试验台。2.CM-1L型应变&力综合测试仪。三、实验原理（简述）成绩12四、实验原始数据记录1.叠梁：材料___________机号___________测点12345ε读（ΔF=）测点678910ε读（ΔF=）2.楔块组合梁：3.应变分布图（沿梁横截面高度）：①叠梁②楔块组合梁教师签字：测点12345ε读（ΔF=）测点678910ε读（ΔF=）13五、实验数据处理及结果1.计算叠梁各测点应变、应力的理论值及实验值：2.绘制应力分布图（沿横截面高度）（1）叠梁（2）楔块组合梁143.叠梁数据表测点yi（mm）ε实（με）σ实（MPa）ε理（με）σ理（MPa）应力误差（％）123456789104.比较各梁的承载能力①叠梁（高为h，宽为b）；②楔块组合梁（高为2h，宽为b）③胶结组合梁（尺寸同②）；④整体矩形截面梁（尺寸同②）。15六、讨论题1.一叠梁的上、下梁材料不同，几何尺寸相同，试分析说明该叠梁上、下梁的最大应变和最大应力是否相同？2.若将材料不同尺寸相同的上、下两块梁的界面之间用胶粘结成为一根整梁，当其承受横力平面弯曲时，梁横截面上的应变和应力如何分布？随着载荷增大，保持梁横截面上的应变和应力分布形式不变，需满足什么条件？3.楔块组合梁的楔块起什么作用？怎样才能使楔块组合梁与整体梁的承载能力基本相同？七、小结（结论、心得、建议等）16_____________实验日期_____________教师签字_____________同组者_____________审批日期_____________实验名称：静定/静不定弯曲扭转组合变形主应力测定实验一、实验目的1.用电测法测定薄壁圆管在静定条件下弯曲扭转组合变形时的正应力和剪应力，并计算出相应的主应力大小及方向，将实验结果与理论值进行比较。2.在惠斯登电桥中采用半桥、全桥方式组接不同桥路，测定正应力和切应力，并分析比较不同桥路的特点。3.改变结构约束，将专用支座合适安放于薄壁圆管下，在静定、静不定条件下测定薄壁圆管应力的变化，并分析比较静定/静不定结构的利弊。二、实验仪器1.BWQ-2分体式弯扭组合实验台2.CM-1L型应变&力综合测试仪三、实验原理（简述）成绩17四、实验原始数据记录测定内容组桥形式连接方法静定静不定纯扭转ε读（ΔF=300N）ε读（ΔF=300N）ε读（ΔF=300N）σx半桥全桥τx半桥全桥教师签字：18五、实验数据处理及结果1.静定192.静不定六、思考讨论题1.为了测取弯曲正应力及扭转剪应力，还可采用哪些形式的接桥方法（列举出两种）？2.本实验中的误差主要由哪些因素造成（至少列举出两种因素）？3.通过本实验能测出圆轴材料的剪切弹性模量G吗？若可以，如何实现？并请列出G与的显式关系（可利用公式)1(2EG）。4.在薄壁圆管不同位置处增加支座后，结构的危险截面发生了什么变化?从结构设计方面考虑有何利弊？20七、小结（结论、心得、建议等）