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1、 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 目 录 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
2、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 d 1 (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 s s(MPa)A0 F b b(MPa)A0 (L1 LO)100%L0 5 断面收缩率：A0 A1 100%A0 铸铁拉伸试验 (a)试验前
3、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
4、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
5、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
6、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 i 1=2=3=4=5=6=7=13 计算：L 0 P E i A 0 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
7、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 D min3 I p=D min 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
8、 极 限：S=M S(MPa)WP 强 度 极 限：b=M b (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 M b（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=D min 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
9、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
10、、（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()距 离 中 性 层 距 离 支 座 的 =10-6 的距离 距离 b=mm h=y1=mm x1=mm 1=mm 弹性模量 E=76GPa y2=mm x2=mm 2=I=bh 3/12=2、实验数据计算：23