材料力学实验报告

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1、 西 安 交 通 大 学 材料力学实验报告册 班 级_ 学 号_ 姓 名_ 实验课总成绩_ 教师签名_ 西安交通大学力学教学实验中心 1实 验 守 则 1 课前认真准备 实验课前必须认真预习有关内容，弄清楚实验 的内容、目的和实验所需仪器设备的操作步骤和注意事项。 2 认真进行实验 参加实验课必须做到： （1）按时进入实验室，不得无故迟到或擅自退离。 （2）保持室内安静和清洁，不大声喧哗、打闹、吸烟、随地吐痰和乱丢杂物。 （3） 认真听取指导教师对仪器及设备的构造、 基本原理、 实验要求、注意事项等的讲解。 （4）未经指导教师同意，不得擅自打开仪器柜的前、后柜门。必须遵守设备操作规程，因违规操

2、作而造成设备损 坏或人身伤害事故者，要按章处罚。 （4）同组合作的同学要分工明确，各负其责，及时记录各实验数据和结果。要人人动手，轮换进行实验的各个环节。 （5）实验测试数据经老师审阅并认可后方可结束实验。实验结束时要按顺序依次关掉各仪器电源，清点、整理实 验仪器，将所用的仪器及设备恢复为初始状态，做好清洁工作，经老 师同意后方可离开实验室。 3按时完成实验报告 实验报告是对实验的科学总结与归纳，是学生 实验分析能力的具体体现，要求报告的内容全面、真实，格式规 范，字迹工整，图文并茂。不参加实验者所捏造或抄袭的实验报告一 概按无效处理。实验报告在实验进行后的一周内完成， 以班级为单位收齐后交指

3、导教师批阅。 2 _ 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 s 、抗拉强度 b、断后延伸率 及断面收缩率 。 2. 测定灰铸铁材料的抗拉强度 b、压缩的强度极限 b。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 3四、试验原始数据记录 1. 拉伸试验 材料 试验前 试 验 后 低碳钢

4、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= mm22. 压缩试验 教师签字： 4 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： 54. 灰铸铁材料的拉伸及压缩曲线： 5. 低碳钢及灰铸铁拉伸时的破坏情况，并分析破坏原因 试样的形状（可作图表示）及断口特征 分析两种材料的破坏原因 低碳钢材料： 铸铁材料： 材 料 试 验 前 试 验 后 低碳钢 灰铸铁 6 6. 灰铸

5、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。 7七、小结 （结论、心得、建议等） 8 _ 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 b。 2. 测定低碳钢材料的扭转屈服极限 s及扭转条件强度极限 b。 3. 观察比较灰铸铁和低碳钢两种材料 在扭转

6、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 9四、 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。 10 2. 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 11六、 思考讨论题 1. 试根据灰铸铁试样扭转断口，判断扭矩 n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

7、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） 12 _ 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 13四、实验原始数据记录 1. 叠梁：材料 _ 机号 _ 测 点 1 2 3 4 5 读（F = ） 测 点 6 7 8 9 10 读（F = ）

8、 2. 楔块组合梁 ： 3. 应变分布图（沿梁横截面高度） ： 叠梁 楔块组合梁 教师签字： 测 点 1 2 3 4 5 读（F = ） 测 点 6 7 8 9 10 读（F = ） 14 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 153. 叠梁数据表 测点 yi（mm） 实（ ）实（ MPa）理（ ） 理（ MPa） 应力 误差 （）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4. 比较各梁的承载能力 叠梁（高为 h，宽为 b） ； 楔块组合梁（高为2 h，宽为 b） 胶结组合梁（尺寸同） ；

9、整体矩形截面梁（尺寸同） 。 16 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） 17_ 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

10、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 18 四、实验原始数据记录 静 定 静不定 纯扭转 测定内容 组桥形式 连

11、接 方法 读（F=300N）读（F=300N）读（F=300N） 半桥 x全桥 半桥 x全桥 教师签字： 19五、实验数据处理及结果 1. 静定 20 2. 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？ 21七、小结 （结论、心得、建议等）