哈尔滨工程大学《材料力学实验》答案版
材料力学实验报告答案
材料力学实验报告
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（σs、σb）和塑性指标（δ、ψ）。
2. 测定铸铁的强度极限σb。
3. 观察拉伸实验过程中的各种现象，绘制拉伸曲线（P－Δ
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0.02 mm 三、实验数据（2分）
四、实验结果处理 （4分）
0A P s s =
σ ＝300MPa 左右 0
A P b b =
σ ＝420MPa 左右
％10000
1⨯-=
L L L δ ＝20～30％左右 ％＝
1000
1
0⨯-A A A ψ ＝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。 略
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σb 。
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）
机器型号名称电子万能试验机 （0.5分）
测量尺寸的量具名称 游标卡尺 精度 0.02 mm （0.5分）
三、实验数据（1分）
四、实验结果处理 （2分）
A P b
b =
σ =740MPa 左右
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
材料力学习题答案 哈工业大材料力学本科生试卷和课后题目
材料力学习题答案
2-4 a)
MPa 15MPa,10-=='
''y x x τσ
b)MPa 3.7MPa,3.47=='''y x x τσ c)MPa 65MPa,5.12-=-='''y x x τσ
d)
MPa 6.60MPa,35-=='''y x x τσ e)MPa 5.20MPa,49.0=='''y x x τσ
f)
MPa 0MPa,2.38=-='''y x x τσ
2-6 a) MPa 32,0219MPa,7MPa,57max 21
='=-==τασσσ
b)
MPa 32,0219MPa,7MPa,57max 21='-=-==τασσσ c)
MPa 25,45MPa,25MPa,25max 21==-==τασσσ d)
MPa 2.41,9537MPa,2.71MPa,2.11max 21='=-==τασσσ
e) MPa 7.44,7113MPa,7.84MPa,7.4max 21
='=-==τασσσ f)
MPa 32,0219MPa,27MPa,37max 21='-=-==τασσσ 2-8 a) 略略；；))cos ),cos 1(,0),cos 1(0max 0320c b x στθσσσθσσ=-==+=
2-10 1071=σMPa ，02=σ，203-=σMPa
2-11 3.43-=xy τMPa ，3.43-''y x τMPa ，50='y σMPa
2-13
7.841=σ MPa ，202=σMPa ，7.43-=σMPa ，1001=I MPa ，
哈尔滨工程大学研究生入学考试HEU材料力学试卷及答案
22,11j A j
H
v =⇒=+max max 221d d A H k v σσσ⎫
==+⎪⎪⎭211d d j A v k v ⎛⎫
==++ ⎪ ⎪⎝
⎭
炮筒横截面如图所示。在危险点处，主应力垂直于图面是拉应力，且大小为
x ，
M
x
∂∂(sin a a θ+(c c R a R +-sin a a θ+
22c x a dx EI EI
+⎰()3c a R P EI ⎛- ⎝4P ππ⎫-⎪⎭
⎫-⎪ a P a -
45方向的线应变为45。若轴的直径为试建立由测得的应变值计算拉力m
4513522
σσ==4545135111()[2E E σμσ-=-=0)E ε16M m
=⇒3[2Ed m π=
材料力学完整课后习题答案
习题2-2一打入基地内的木桩如图所示，杆轴单位长度的摩擦力fkx2，试做木桩的后力图。解：由题意可得：l 1 0 fdx F 有kl 3 F k 3F / l 3 3 l FN x1 3Fx 2 / l 3dx F x1 / l 3 0习题
2-3 石砌桥墩的墩身高l 10m ，其横截面面尺寸如图所示。荷载 F 1000kN ，材料的密度2.35kg / m 3 ，试求墩身底部横截面上的压应力。解：墩身底面的轴力为：N F G F Alg 2-3 图1000 3 2 3.14 12 10 2.35 9.8 3104.942kN 墩身底面积： A 3 2 3.14 12 9.14m 2 因为墩为轴向压缩构件，所以其底面上的正应力均匀分布。N 3104.942kN 339.71kPa 0.34MPa A 9.14m 2习题2-7 图示圆锥形杆受轴向拉力作用，试求杆的伸长。2-7 图解：取长度为dx 截离体（微元体）。则微元体的伸长量为：Fdx l F F l dx d l ，l dx EA x 0 EA x E 0 A x r r1 x r r d d1 d ，r 2 1 x r1 2 x 1 ，r2 r1 l l 2l 2 d d1 d d1 d d1 2 d d A x 2 x 1 u2 ，d 2 x 1 du 2 dx 2l 2 2l 2 2l 2l 2l dx d d 2l du dx du ，2 2 1 du 2 d 2 d1 A x u d1 d 2 u l F F l dx 2 Fl l du 因此，l dx 0 u 2 0 EA x E 0 A x E d1 d 2 l 2 Fl 1 l 2 Fl 1 u E d d d d E d1 d 2 0 2 2 d 1 1 x 1 2l 2 0 2 Fl 1 1 E d1 d 2 d 2 d 1 d
材料力学实验报告标准答案
创作编号：
GB8878185555334563BT9125XW
创作者：凤呜大王*力学实验报告标准答案
长安大学力学实验教学中心
目录
一、拉伸实
验 (2)
二、压缩实
验 (4)
三、拉压弹性模量E测定实
验 (6)
四、低碳钢剪切弹性模量G测定实验 (8)
五、扭转破坏实
验 (10)
六、纯弯曲梁正应力实验 (12)
七、弯扭组合变形时的主应力测定实验 (15)
八、压杆稳定实验 (18)
创作编号：
GB8878185555334563BT9125XW
创作者：凤呜大王*
一、拉伸实验报告标准答案
实验目的：
见教材。
实验仪器
见教材。
实验结果及数据处理：
例:(一)低碳钢试件
强度指标:
=__22.1___KN 屈服应力σs= P s/A P
s
__273.8___MP a
=__33.2___KN 强度极限σb= P b /A P
b
__411.3___MP a
塑性指标:
1L -L
100%L
δ=⨯=
伸长率 33.24 %
1
100%A A A
ψ-=⨯=面积收缩率 68.40 %
低碳钢拉伸图:
（二）铸铁试件 试 验 前
试 验 后
最小平均直径d= 10.16 mm 最小直径d= 10.15 mm 截面面积A= 81.03 mm 2 截面面积A 1= 80.91 mm 2 计算长度L= 100 mm
计算长度L 1≈ 100 mm
试验前草图
试验后草图
强度指标:
最大载荷P b =__14.4___ KN
强度极限σb = P b / A = _177.7__ M P a
问题讨论：
1、 为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同?
哈工程《材料力学实验》题库及答案
可以 51． 什么叫双折射？ 当光波射到某些特殊的晶体时将分成两束折射光，这种现象称为双折射 52． 低碳钢是塑性材料还是脆性材料？ 塑性材料 53． 在拉伸试验中，如何区分低碳钢和铸铁试件？ 低碳钢试件有金属光泽，敲击时声音清脆，断口呈杯状，铸铁断口呈解理裂纹 54． 在压缩试验中，铸铁是沿与轴线成 45o 截面破坏吗？ 是 55． 材料的基本变形形式有哪几种？ 拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转 56． 电子万能试验机的限位有什么作用？ 防止移动横梁超过上下极限位置造成机械事故或使移动横梁可以停在设定位置上 57． 画出低碳钢拉伸过程的应力-应变曲线。 58． 低碳钢拉伸时测得的屈服极限是上屈服极限还是下屈服极限？为什么？ 下屈服极限 59． 说出梁纯弯曲正应力的测定试验所采用的仪器设备名称。 纯弯曲梁实验装置、TS3865 动/静态电阻应变仪、数字式电子测力计 60． 扭转试验时可以读出试件扭转角的大小吗？ P27 可以 61． 说出采用电子万能试验机完成的试验项目名称。（至少 3 个） 拉伸、压缩、E 和 μ 的测定 62． 圆形截面的试件，若其直径为 d，写出其极惯性矩的表达式。 = 63． 在采用半桥测量的桥路中，温度补偿片和工作片的位置可以相互调换吗？ 不可以，参看 P112 电桥的输出电压 64． 试件的尺寸和形状对测定弹性模量有影响吗？ 理论上应该没有
பைடு நூலகம்
好像不可以，无法保证将应变片贴在材料内部又不改变材料的性能 79． 在应变计电测技术中，什么叫电桥平衡？ 电桥输出电压为零 80． 在光弹性演示实验中，采用的光源是单色光吗？ 是，也可以用白光 81． 什么是全桥测量？ P119 电桥的四个桥臂上都接工作应变计 82． 请说出下列力学量的单位：弹性模量；屈服极限；应变。 E：GP :Pa με 83． 电子万能试验机的紧急制动按钮有什么作用？做试验时应该按下该按钮吗？ 紧急关闭试验机，以防止发生危险或损坏试验机。不应该按下 84． 可以用电子万能试验机做矩形截面梁的纯弯曲试验吗？ P144 好像可以 85． 画出铸铁拉伸过程的应力-应变曲线。 86． 光弹性演示试验中，什么是明场，什么是暗场？ 两偏振片偏振轴互相平行为亮场，互相垂直为暗场 87． 本学期机测法的试验中，测定的是哪两种金属材料的力学性能？ 低碳钢和铸铁 88． 工程实际中可以把铸铁材料作为抗压构件吗？ P24 可以 = （4~8） 89． 相同尺寸的铸铁和低碳钢试件，哪个扭转性能更好些？ 低碳钢 90． 在压缩试验中可以得到低碳钢的强度极限吗？为什么？ 不可以。因为变形强化阶段后期，试件严重变形，但不会被压断，所以不能 91． 电测法中，电桥的基本特性是什么？ P118 两相邻桥臂电阻所感受的应变代数值相减，而两相对桥臂电阻所感受的应变代数值相加 92． 请说出应变片的粘贴步骤。 ① 检查、分选应变计
哈尔滨工程大学材料力学A试卷答案
Mn ⋅ρ 16 M n d d ，τ A = 。 = 2 Iρ π D 4 [1 − α 4 ]
6. 直径为 d ，受纯弯曲（弯矩为 M ）的圆截面轴绕其轴线旋转，求表面一点 交变应力的循环特性 r ，最大应力 σ max ，最小应力 σ min ，应力幅度 σ a 和平 均应力 σ m 。
解：横截面惯性矩： I z = 对横截面一点有： y =
2 M 2 + 0.75M n / W = 16 23 Pa / π d 3 。
相当应力：σ xd 4 =
d ， BC 杆柔度 λ = 100 > λ ，故采用欧拉公 BC P 4 Plj 2 = 52.8kN 式计算： P = π EI = 158.5kN ， [ PBC ] = lj 2 nW (µl )
班级：
共 10 页；第 6 页
共 10 页；第 5 页
四、一端固定的直角折杆 ABC 位于水平面内，BC 段受铅垂均布载荷 q，已知 （ 抗弯刚度 EI 和抗扭刚度 GI ，求 C 截面的铅垂位移。 10 分）
p
五、两端固定梁受载如图，若 EI = 常数，求梁的支承反力。忽略梁轴力的 影响。 10 分） （
yc = ∫
l
M ( x) = M (0 < x ≤ a ) M ( x ) = M − P ( x − a ) (a ≤ x < 2a )
哈工大材料力学试卷及答案
一、填空题：请将正确答案写在划线内（每空1分，计16分）⒈ 工程构件正常工作的条件是 ――――――――――――、、――――――――――――、―――――――――――――。
⒉ 工程上将延伸律------- δ的材料称为脆性材料。
⒊ 矩形截面梁横截面上最大剪应力max τ出现在―――――――――――各点，其值=τmax -------------。
4．平面弯曲梁的q 、F s 、M 微分关系的表达式分别为--------------、、-------------、
、
----------------。
5．四个常用的古典强度理论的表达式分别为
―――――――――――――――――、―――――――――――――――――――――、
――――――――――――――、
―――――――――――――――――――――――――――――――――
。
6．用主应力表示的广义虎克定律为 ――――――――――――――――――――― ；
――――――――――――――――――――――；－―――――――――――――――――――――――。
二、单项选择题
⒈ 没有明显屈服平台的塑性材料，其破坏应力取材料的――――――――――――。
⑴ 比例极限p σ； ⑵ 名义屈服极限2.0σ；
⑶ 强度极限b σ； ⑷ 根据需要确定。
２． 矩形截面的核心形状为----------------------------------------------。
⑴ 矩形； ⑵ 菱形； ⑶ 正方形； ⑷三角形。
3． 杆件的刚度是指――――――――――――――－。
⑴ 杆件的软硬程度； ⑵ 杆件的承载能力；
材料力学实验训练题1答案(机测部分100题)
填空题
1. 对于铸铁试样，拉伸破坏发生在横截面上，是由最大拉应力造成的。压缩破坏发生在
50-55度斜截面上，是由最大切应力造成的。扭转破坏发生在45度螺旋面上，是由最大拉应力造成的。
2. 下屈服点s sl是屈服阶段中，不计初始瞬时效应时的最小应力。
3. 灰口铸铁在拉伸时，从很低的应力开始就不是直线，且没有屈服阶段、强化阶段和局部
变形阶段，因此，在工程计算中，通常取总应变为%时应力一应变曲线的割线斜率来确定其弹性模量，称为割线弹性模量。
4. 在对试样施加轴向拉力，使之达到强化阶段，然后卸载至零，再加载时，试样在线弹性
范围内所能承受的最大载荷将增大。这一现象称为材料的冷作硬化。
5. 在长期高温条件下，受恒定载荷作用时材料发生蠕变和松驰现象。
6. 低碳钢抗拉能力大于抗剪能力。
7. 铸铁钢抗拉能力小于—抗剪能力。
8. 铸铁压缩受最大切应力破坏。
9. 压缩实验时，试件两端面涂油的目的是减少摩擦；低碳钢压缩后成鼓形的原因：两端面有摩擦。
10. 颈缩阶段中应力应变曲线下降的原因—此应力为名义应力，真实应力是增加的。
11. 已知某低碳钢材料的屈服极限为s，单向受拉，在力F作用下，横截面上的轴向线应变
为1，正应力为，且s;当拉力F卸去后，横截面上轴向线应变为2。问此低碳钢的弹性模量E是多少（）
1 2
12. 在材料的拉伸试验中，对于没有明显的屈服阶段的材料，以_ 产生％塑性变形时对应的
应力作为屈服极限。
13. 试列举出三种应力或应变测试方法：机测法、电测法、光测法。
度最好的是杆 1 ，强度最好的是杆 2
(完整版)材料力学课后习题答案
8-1 试求图示各杆的轴力，并指出轴力的最大值。
(2) 取1-1
(3) 取2-2
(4) 轴力最大值： (b)
(1) 求固定端的约束反力； (2) 取1-1
(3) 取2-2
(4) (c)
(1) 用截面法求内力，取1-1、2-2、3-3截面；
(2) 取1-1
(3) 取2-2 (4) 取3-3截面的右段；
(5) 轴力最大值： (d)
(1) 用截面法求内力，取1-1、
(2) 取1-1
(2) 取2-2
(5) 轴力最大值： 8-2 试画出8-1解：(a) (b) (c) (d) 8-5
与BC 段的直径分别为(c) (d)
F R
N 2
F N 3 F N 1F F F
d 1=20 mm 和d 2=30 mm ，如欲使AB 与BC 段横截面上的正应力相同，试求载荷F 2之值。
解：(1) 用截面法求出
(2) 求1-1、2-28-6 题8-5段的直径d 1=40 mm ，如
欲使AB 与BC 段横截面上的正应力相同，试求BC 段的直径。 解：(1)
用截面法求出1-1、2-2截面的轴力；
(2) 求1-1、2-2截面的正应力，利用正应力相同；
8-7 图示木杆，承受轴向载荷F =10 kN 作用，杆的横截面面积A =1000 mm 2，粘接面的方位
角θ
= 450，试计算该截面上的正应力与切应力，并画出应力的方向。 解：(1) (2) 8-14 2=20 mm ，两杆F =80 kN 作用，试校核桁架的强度。
解：(1) 对节点A
(2) 列平衡方程 解得： (2) 8-15 图示桁架，杆1A 处承受铅直方向的载荷
F 作用，F =50 kN ，钢的许用应力[σS ] =160 MPa ，木的许用应力[
哈工大材料力学试卷及答案
一、填空题：请将正确答案写在划线内(每空1分，计16分）
⒈工程构件正常工作的条件是――――――――――――、、――――――――――――、―――――――――――――。
⒉工程上将延伸律的材料称为脆性材料。
⒊矩形截面梁横截面上最大剪应力出现在―――――――――――各点，其值——----—-————-。
4．平面弯曲梁的q、F s、M微分关系的表达式分别为——---—-—--—---、、—————-———----、、。
--——-—-—-————---
5．四个常用的古典强度理论的表达式分别为―――――――――――――――――、―――――――――――――――――――――、――――――――――――――、
―――――――――――――――――――――――――――――――――。
6．用主应力表示的广义虎克定律为―――――――――――――――――――――；
――――――――――――――――――――――；－―――――――――――――――――――――――。
二、单项选择题
⒈没有明显屈服平台的塑性材料，其破坏应力取材料的――――――――――――。
⑴比例极限；⑵名义屈服极限；
⑶强度极限；⑷根据需要确定.
２．矩形截面的核心形状为———---—-——--——-—--—-——----—--——---—-——--—-——-—。
⑴矩形；⑵菱形；⑶正方形；⑷三角形.
3．杆件的刚度是指――――――――――――――－。
⑴杆件的软硬程度；⑵杆件的承载能力；
⑶杆件对弯曲变形的抵抗能力;
⑷杆件对弹性变形的抵抗能力；
4。图示二向应力单元体，如剪应力改变方向，则―――――――――――――。
材料力学性能知到章节答案智慧树2023年黑龙江工程学院
材料力学性能知到章节测试答案智慧树2023年最新黑龙江工程学院绪论单元测试
1.材料力学性能四要素包括（）。
参考答案:
指标或规律;试验方法;机理;影响因素
2.金属材料的物理性能包括热学性能、光学性能、电学性能、腐蚀性能等。
（）
参考答案:
错
3.金属构件在使用时受到剪切力作用，应考虑金属的力学性能。（）
参考答案:
对
4.金属的力学性能仅仅指金属在外力作用下表现的行为、本质和评价方法。
（）
参考答案:
错
5.汽车尾气管服役期的腐蚀属于金属材料的力学性能。（）
参考答案:
错
6.材料是能为人类社会经济地制造有用器件的物质。（）
参考答案:
对
7.效能是工程使用中整体结构加和性能，综合表现。（）
参考答案:
对
8.焊接、冲压等加工方式属于工艺性能。（）
参考答案:
对
9.金属材料的工艺性能与化学性能没有联系。（）
参考答案:
错
第一章测试
1.金属材料的细晶强化可以采用（）公式解释。
参考答案:
Hall-petch;霍尔佩奇
2.塑性和强度是一对矛盾的性能，金属材料无法采用任何手段将二者统一。
（）
参考答案:
错
3.金属弹性的指标有（）。
参考答案:
包申格效应;弹性比功;弹性模量;滞弹性
4.韧性断裂是指金属在断裂前没有明显的塑变。（）
参考答案:
错
5.金属材料的断裂根据断裂取向分为韧性断裂和脆性断裂。（）
参考答案:
错
6.在GB/T228-2010中，应力、应变的符号分别是（）。
参考答案:
R;e
7.金属塑性变形的方式包括（）。
参考答案:
孪生;孪晶;滑移
8.沿晶断裂多数为脆性断裂。（）
参考答案:
对
9.所有的金属材料拉伸曲线都有屈服阶段。（）
材料力学习题(1)2-6章 哈工业大材料力学本科生试卷和课后题目要点
材料力学习题
第2章
2-1 试求出图示各杆件中Ⅰ—Ⅰ截面上的内力。
2-2图示矩形截面杆，横截面上正应力沿截面高度线性分布，截面顶边各点处的正应力均为ζmax=100MPa，底边各点处的正应力均为零。杆件横截面上存在何种内力分量，并确定其大小（C点为截面形心）。
2-3 试指出图示各单元体表示哪种应力状态。
2-4 已知应力状态如图所示（应力单位为MPa），试用解析法计算图中指定截面的应力。
2-5 试作应力圆来确定习题2-4图中指定截面的应力。
2-6已知应力状态如图所示（应力单位为MPa），试用解析法求：（1）主应力及主方向；（2）主切应力及主切平面；（3）最大切应力。
2-7 已知应力状态如习题2-6图所示，试作应力圆来确定：（1）主应力及主方向；
（2）主切应力及主切平面；（3）最大切应力。
2-8已知构件内某点处的应力状态为两种应力状态的叠加结果，试求叠加后所得
应力状态的主应力、主切应力。
于ζ，而切应力为零。 2-9图示双向拉应力状态，ζx=ζy=ζ。试证明任一斜截面上的正应力均等
2-10 已知K点处为二向应力状态，过K点两个截面上的应力如图所示（应力单位为MPa）。试分别用解析法与图解法确定该点的主应力。
2-11 一点处的应力状态在两种坐标系中的表示方法分别如图 a)和b)所示。
试确定未知的应力分量ηxy、ηx'y'、ζy'的大小与方向。
2-12 图示受力板件，试证明尖角A处各截面的正应力与切应力均为零。
2-13 已知应力状态如图所示（单位为MPa），试求其主应力及第一、第二、第三不变量I1、I2、I3。 2-14 已知应力状态如图所示（单位为MPa），试画三向应力圆，并求主应力、最大正应力与最大切应力。
材料力学实验训练题1答案
一、 填空题
1. 对于铸铁试样，拉伸破坏发生在横截面上，是由最大拉应力造成的。压缩破坏发生在约
50-55度斜截面上，是由最大切应力造成的。扭转破坏发生在45度螺旋面上，是由最大拉
应力造成的。
2. 下屈服点sl s 是屈服阶段中，不计初始瞬时效应时的最小应力。
3. 灰口铸铁在拉伸时，从很低的应力开始就不是直线，且没有屈服阶段、强化阶段和局部
变形阶段，因此，在工程计算中，通常取总应变为% 时应力—应变曲线的割线斜率来确定其
弹性模量，称为割线弹性模量。
4. 在对试样施加轴向拉力，使之达到强化阶段，然后卸载至零，再加载时，试样在线弹性
范围内所能承受的最大载荷将增大。这一现象称为材料的冷作硬化。
5. 在长期高温条件下，受恒定载荷作用时材料发生蠕变和松驰现象。
6.低碳钢抗拉能力大于抗剪能力。
7.铸铁钢抗拉能力小于_抗剪能力。
8.铸铁压缩受最大切应力破坏。
9. 压缩实验时，试件两端面涂油的目的是减少摩擦；低碳钢压缩后成鼓形的原因：两端面
有摩擦。
10. 颈缩阶段中应力应变曲线下降的原因 此应力为名义应力，真实应力是增加的。
11.已知某低碳钢材料的屈服极限为s σ，单向受拉，在力F 作用下，横截面上的轴向线应变
为1ε，正应力为σ，且s σσ>；当拉力F 卸去后，横截面上轴向线应变为2ε。问此低碳钢
的弹性模量E 是多少？( 21εεσ
- )
12.在材料的拉伸试验中，对于没有明显的屈服阶段的材料，以 产生%塑性变形时对应的
应力作为屈服极限。
13.试列举出三种应力或应变测试方法：机测法、电测法、光测法。
14.塑性材料试样拉伸时，颈缩处断口呈 环状，首先 中间部分 拉断 破坏，然后 四周部分 剪切 破坏。
材料力学实验报告答案
篇一：材料力学实验报告答案
材料力学实验报告
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（σs、σb）和塑性指标（δ、ψ）。
2. 测定铸铁的强度极限σb。
3. 观察拉伸实验过程中的各种现象，绘制拉伸曲线（p－δl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 0.02 mm
三、实验数据（2分）
四、实验结果处理（4分）
sb
psa0pba0
＝300mpa 左右＝420mpa 左右
＝20～30％左右＝60～75％左右
l1?l0
100％ l0a0?a1
100％ a0
＝
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。略
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σb。
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）
机器型号名称电子万能试验机（0.5分）
测量尺寸的量具名称游标卡尺精度 0.02 mm （0.5分）
三、实验数据（1分）四、实验结果处理（2分）
b
pb
=740mpaa0
左右
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
材料力学实验报告标准答案
材料⼒学实验报告标准答案
⽬录
⼀、拉伸实验 (2)
⼆、压缩实验 (4)
三、拉压弹性模量E测定实验 (6)
四、低碳钢剪切弹性模量G测定实验 (8)
五、扭转破坏实验 (10)
六、纯弯曲梁正应⼒实验 (12)
七、弯扭组合变形时的主应⼒测定实验 (15)
⼋、压杆稳定实验 (18)
⼀、拉伸实验报告标准答案
实验结果及数据处理：
例:(⼀)低碳钢试件
强度指标:
P s =__22.1___KN 屈服应⼒ζs = P s /A __273.8___MP a P b =__33.2___KN 强度极限ζb = P b /A __411.3___MP a 塑性指标:
1L -L 100%L δ=?=伸长率 33.24 % 1
100%A A A
ψ-=?=⾯积收缩率 68.40 %
低碳钢拉伸图:
（⼆）铸铁试件
强度指标:
最⼤载荷P b =__14.4___ KN
强度极限ζb = P b / A = _177.7__ M P a
问题讨论：
1、为何在拉伸试验中必须采⽤标准试件或⽐例试件,材料相同⽽长短不同的试件延伸率是否相同?
答:拉伸实验中延伸率的⼤⼩与材料有关,同时与试件的标距长度有关.试件局部变形较⼤的断⼝部分,在不同长度的标距中所占⽐例也不同.因此拉伸
试验中必须采⽤标准试件或⽐例试件,这样其有关性质才具可⽐性.
材料相同⽽长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的(横截⾯⾯积与长度存在某种特殊⽐例关系除外).
2、分析⽐较两种材料在拉伸时的⼒学性能及断⼝特征.
答:试件在拉伸时铸铁延伸率⼩表现为脆性,低碳钢延伸率⼤表现为塑性;低碳钢具有屈服现象,铸铁⽆.低碳钢断⼝为直径缩⼩的杯锥状,且有450的剪切唇，断⼝组织为暗灰⾊纤维状组织。铸铁断⼝为横断⾯，为闪光的结晶状组织。.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
48． 悬臂铝管弯扭组合试验中采用的应变花是直角应变花吗？ 是 49． 能否用一片应变片测出圆轴扭转时的外力偶矩？请说出理由。 不清楚 50． 在光弹性演示实验中，可以看到等倾线吗？ 可以 51． 什么叫双折射？ 当光波射到某些特殊的晶体时将分成两束折射光，这种现象称为双折 射 52． 低碳钢是塑性材料还是脆性材料？ 塑性材料 53． 在拉伸试验中，如何区分低碳钢和铸铁试件？
不清楚
Biblioteka Baidu
98． 什么是半桥测量？
P120电桥的两个桥臂AB和BC上均接工作应变计
99． 光弹性演示实验中，所用的试件是什么材料制成的？
环氧树脂和聚碳酸酯
100． 谈谈你对《材料力学实验》课程的体会和建议。
哈尔滨工程大学 建筑工程学院
力学实验中心 2008.6
力仪吗？ 是 34． 说出采用等量加载法的试验名称。（至少3个） G的测定、E和μ的测定、梁在纯弯曲时正应力的测定 35． 延伸率和截面收缩率是材料的弹性指标还是塑性指标？ 塑性指标 36． 说出应变计电测技术的主要优点。（至少3个）
1 应变计尺寸小，重量轻，一般不影响试件的工作状态和应力状 态
2 测量灵敏度、精度高 3 测量应变的范围广 4 频率响应好 5 通用性好 37． 按照敏感栅的制造方法，金属电阻应变计可分为哪两类？ 金属丝式应变计和金属箔式应变计 38． 按照敏感栅的结构形式，金属电阻应变计可分为哪两类？ 单轴应变计和应变花 39． 在电测法中，什么是温度补偿原理？ P118-P119 40． 画出半桥测量的桥路图，并指出工作片和补偿片？ P118、P120
11． 说出可用万能材料试验机完成的实验项目。（至少3例） 拉伸实验、压缩实验、剪切实验、用电测法测定低碳钢的弹性模量E 和泊松比μ 12． 低碳钢拉伸过程中包括几个阶段？ 1 弹性阶段 ② 屈服阶段 ③ 应变强化阶段 ④ 局部变形阶段 13． 在机测法中，试件一般采用什么截面？ 圆形截面 14． 游标卡尺的精度是多少？请说出采用卡尺进行测量的试验名 称。（至少3个） 0.02、0.05、0.1 拉伸实验、压缩实验、圆轴扭转 15． 在拉伸实验中，需要测量铸铁的延伸率吗？ 不需要（脆性材料） 16． 试验机WDW3100中的“W”含义是什么？ 微控电子万能试验机
22． 低碳钢和铸铁在扭转时破坏面沿什么方向？并简单说明引起破 坏的原因。
P33 低碳钢：基本沿横截面方向。首先在剪应力最大的横截面内发生滑 移，之后由于位错塞积，位错密度增大，从而在最大剪应力作用的 晶面方向形成微裂纹并逐渐汇集形成宏观裂纹，最终裂纹失稳扩展 形成断口
铸铁：试件内最大拉应力和最大剪应力相等，若各个方向有相同尺寸 的裂纹缺陷，则最大拉应力方向先失稳扩展，最终形成断口 23． 低碳钢在压缩过程中是被越压越扁吗？ 是的 24． 在电测法中用来测量应变的仪器叫什么？ 电阻应变计 25． 多轴应变计又叫什么？并说出常用的多轴应变计有哪些角度？
41． 低碳钢在压缩过程中存在颈缩现象吗？ 不存在 42． 说出采用电测法的试验项目名称(至少3个)。 E和μ的测定、梁在纯弯曲时正应力的测定、用应变花测悬臂铝管的 应力状态 43． 说出低碳钢拉伸屈服阶段应力和应变的变化特点。 P14 44． 在测G试验中，百分表的每一小格是0.02mm吗？ 不是 45． 测量弹性模量和泊松比的试验验证的是什么定律？ 比例极限内，验证胡克定律σ = Eε 46． 写出纯弯曲梁截面的正应力计算公式。 σ= 47． 梁在纯弯曲时，在中性层处沿45o方向贴应变片，能否测出该点
P108应变花 二轴直角、三轴直角、三轴等角、三周
26． 写出低碳钢屈服极限的计算公式？强度极限的计算公式？ ==
27． 写出低碳钢扭转剪切屈服极限的计算公式？ = 其中 = 28． 说出低碳钢试件在扭转时上表面任意一点所处的应力状态。
纯剪切应力状态 29． 机械式万能试验机可以用手摇加载吗？ 可以 30． 环氧树脂可以用做光弹性材料吗？ 可以 31． 什么是等差线？ P130主应力差相等的点的轨迹 32． 什么是等倾线？ P130主应力方向与偏振轴方向一致的点在投影屏幕上构成的黑线 33． 梁的弯曲正应力测定试验中采用的加载装置叫做数字电子式测
下该按钮吗？ 紧急关闭试验机，以防止发生危险或损坏试验机。不应该按下 84． 可以用电子万能试验机做矩形截面梁的纯弯曲试验吗？ P144好像可以 85． 画出铸铁拉伸过程的应力-应变曲线。
86． 光弹性演示试验中，什么是明场，什么是暗场？ 两偏振片偏振轴互相平行为亮场，互相垂直为暗场 87． 本学期机测法的试验中，测定的是哪两种金属材料的力学性
=
95． 在测G试验中百分表转过1周，测得的相对位移是0.5mm还是
1.0mm？
1.0mm
96． 在电测法中，温度补偿片为什么可以消除工作应变片的温度效
应？
P118因为二者粘贴部位温度始终相同，因此由温度引起的阻值改变相
同，而二者又相邻，应变要做差，因而可以消除影响
97． 能否用一片应变计测定薄壁压力容器的内压？
2008年《材料力学实验》基础知识考查范围
1． 目前材料力学实验实用最多，最有效的方法是什么？ P105 应变计电测技术
2． 金属材料按照其构成和力学行为的不同可以分为哪两类？ P13 以低碳钢为代表的塑性材料和以灰口铸铁为代表的脆性材料
3． 写出计算延伸率和截面收缩率的公式。
P16 δ=*100%;ψ=*100% 4． 举出工程实际中用于承受载荷的结构或构筑物实例(至少3例)。 桥梁柱子承受压力、桁架结构为二力杆、吊车臂 5． 在拉伸试验中,可由屈服载荷与试件拉断后截面之比得到屈服极 限吗？ 不可以，因为试件屈服时的截面与拉断后并不相等 6． 在测量材料弹性模量E的试验中采用的是等量加载法吗？ 是 7． 写出泊松比计算公式。 μ= 8． 测G实验可以验证什么定律？ 剪切胡克定律 9． 构件的承载能力一般包括什么？ 拉、压、弯、剪、扭 10． 说出采用机测法的试验项目名称。（至少3个） 拉伸实验、压缩实验、剪切实验、（扭转实验）
低碳钢试件有金属光泽，敲击时声音清脆，断口呈杯状，铸铁断口呈 解理裂纹 54． 在压缩试验中，铸铁是沿与轴线成45o截面破坏吗？ 是 55． 材料的基本变形形式有哪几种？ 拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转 56． 电子万能试验机的限位有什么作用？ 防止移动横梁超过上下极限位置造成机械事故或使移动横梁可以停在 设定位置上 57． 画出低碳钢拉伸过程的应力-应变曲线。
79． 在应变计电测技术中，什么叫电桥平衡？ 电桥输出电压为零 80． 在光弹性演示实验中，采用的光源是单色光吗？ 是，也可以用白光 81． 什么是全桥测量？ P119电桥的四个桥臂上都接工作应变计 82． 请说出下列力学量的单位：弹性模量；屈服极限；应变。 E：GP :Pa με 83． 电子万能试验机的紧急制动按钮有什么作用？做试验时应该按
互调换吗？ 不可以，参看P112电桥的输出电压 64． 试件的尺寸和形状对测定弹性模量有影响吗？ 理论上应该没有 65． 在纯弯曲应力测定试验中，在梁的上或下表面沿横向贴应变
片，其用意何在？ 测定横向应变以求μ值来证明梁弯曲时接近单向应力状态，即梁的纵 向纤维间无挤压假设成立 66． 画出纯弯曲矩形梁截面的正应力分布示意图。
P118两相邻桥臂电阻所感受的应变代数值相减，而两相对桥臂电阻所感
受的应变代数值相加
92． 请说出应变片的粘贴步骤。
1 检查、分选应变计
2 表面清理
3 粘贴应变计
4 黏结层的固化
5 粘贴质量检查
6 连接线的焊接与固定
93． 写出拉压胡克定律和剪切胡克定律。
σ=Eε
τ=Gγ
94． 若圆形截面试件的直径为d，写出其抗扭截面模量的表达式。
能？ 低碳钢和铸铁 88． 工程实际中可以把铸铁材料作为抗压构件吗？ P24可以 = （4~8） 89． 相同尺寸的铸铁和低碳钢试件，哪个扭转性能更好些？ 低碳钢 90． 在压缩试验中可以得到低碳钢的强度极限吗？为什么？
不可以。因为变形强化阶段后期，试件严重变形，但不会被压断，所
以不能
91． 电测法中，电桥的基本特性是什么？
58． 低碳钢拉伸时测得的屈服极限是上屈服极限还是下屈服极限？ 为什么？
下屈服极限 59． 说出梁纯弯曲正应力的测定试验所采用的仪器设备名称。 纯弯曲梁实验装置、TS3865动/静态电阻应变仪、数字式电子测力计 60． 扭转试验时可以读出试件扭转角的大小吗？ P27 可以 61． 说出采用电子万能试验机完成的试验项目名称。（至少3个） 拉伸、压缩、E和μ的测定 62． 圆形截面的试件，若其直径为d，写出其极惯性矩的表达式。 = 63． 在采用半桥测量的桥路中，温度补偿片和工作片的位置可以相
破坏的原因。 P16 低碳钢：与轴线成45 º方向斜锥面断口。先由弹塑性裂纹成核和扩展
形成断口，最终在剪应力作用下断裂 P20 铸铁：垂直于轴线方向。内部存在杂质和缺陷，阻碍晶格滑移，在
拉应力作用下，裂纹失稳扩展，最终在拉应力作用下断裂 21． 铸铁在压缩时破坏面沿什么方向？并简单说明引起破坏的原
因。 P24 与轴线成45°方向上。材料的断裂是由最大剪应力引起的剪切断裂
67． 说出丝绕式应变片的构造。 将一条很细的具有高电阻率的金属丝绕成栅形，用胶水粘在两片薄纸 之间，再焊上较粗的引出线 68． 电阻应变仪在使用之前需要预调平衡吗？请简单说明。 需要。对直流电桥只需考虑电阻平衡；对于交流电桥，由于存在连接 导线和应变计等分布电容的影响，还必须进行电容平衡的调整 69． 电子万能试验机(WDW3100)可以做扭转试验吗？ 不能 70． 写出铸铁扭转时剪切强度极限的计算公式？ = 其中 = 71． 一份完整试验报告应包括哪几部分？ 预习报告（实验题目、实验目的、实验仪器、实验原理、实验内容及 主要步骤、实验数据记录表格），实验报告（实验题目、实验目的、 实验仪器、实验原理、实验数据处理、总结及应用） 72． 测G试验采用的是逐级等量加载吗？ 是 73． 什么叫冷作硬化？ 应力超过屈服极限后卸载，再次加载，材料的屈服极限提高，而塑性 降低的现象。 74． 名义屈服应力是塑性材料的强度指标还是脆性材料的强度指
17． 压缩试件为什么比拉伸试件设计的短？ 试件过长压缩时容易失稳 18． 说出在拉伸实验中测量试件直径的方法。 在标距上中下三个位置测三个截面，每个截面测相互垂直的两个直 径求其平均值作为该截面的直径，然后取三个截面中直径最小的作为 试件直径 19． 万能试验机按照加载和测力方式不同可以分为哪几种？ 液压式、机械式、电子式 20． 低碳钢和铸铁在拉伸时破坏面各沿什么方向？并简单说明引起
标？ 塑性材料 75． 写出拉伸时低碳钢屈服极限的计算公式。 = 76． 若材料A的强度极限大于材料B的强度极限，则用A、B做成相
同的试件，哪种材料塑性性能要好一些？ 根据P15解释，材料强度高时塑性差，故B好 77． 若材料A的弹性模量大于材料B的弹性模量，则用A、B做成相
同的试件，哪种材料刚度高一些？ > 由ε= 知E大时刚度好，故A好 78． 可以用电测法测量材料的内部应变吗？ 好像不可以，无法保证将应变片贴在材料内部又不改变材料的性能