力学实验报告标准答案
材料力学实验报告参考答案(标准版)
目录一、拉伸实验二、压缩实验三、拉压弹性模量E测定实验四、低碳钢剪切弹性模量G测定实验五、扭转破坏实验六、纯弯曲梁正应力实验七、弯扭组合变形时的主应力测定实验八、压杆稳定实验一、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)低碳钢试件试验前试验后最小平均直径d=10.14mm 最小直径d= 5.70mm 截面面积A=80.71mm 2截面面积A 1=25.50mm 2计算长度L=100mm计算长度L 1=133.24mm试验前草图试验后草图强度指标:P s =__22.1___KN 屈服应力σs =P s /A __273.8___MP a P b =__33.2___KN 强度极限σb =P b /A __411.3___MP a塑性指标:1L -L100%Lδ=⨯=伸长率33.24%1100%A A Aψ-=⨯=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=10.16mm最小直径d=10.15mm截面面积A=81.03mm2截面面积A1=80.91mm2计算长度L=100mm计算长度L1≈100mm 试验前草图试验后草图强度指标:最大载荷Pb=__14.4___KN强度极限σb =Pb/A=_177.7__M Pa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。
材料力学实验报告标准答案
材料力学实验报告标准答案材料力学实验报告标准答案:在材料力学实验中,我们通过一系列的实验操作和数据收集,对材料的力学性能进行了分析和测量。
以下是材料力学实验报告的标准答案。
一、实验目的本实验旨在通过对材料的拉伸、压缩和弯曲等试验,测量和分析材料的力学性能参数,包括弹性模量、屈服强度、断裂强度等。
二、实验原理1. 材料的拉伸试验拉伸试验是一种通过施加外力使材料产生拉伸变形的试验方法。
测量引伸计的变形量和外力,得出材料的应力-应变曲线。
通过该曲线可计算出材料的弹性模量、屈服强度等参数。
2. 材料的压缩试验压缩试验是一种通过施加外力使材料产生压缩变形的试验方法。
测量变形量和外力,得出应力-应变曲线,进一步计算材料的弹性模量、压缩强度等参数。
3. 材料的弯曲试验弯曲试验是一种通过施加外力使材料发生弯曲变形的试验方法。
测量挠度和外力,得到材料的应力-挠度曲线,在此基础上计算弹性模量、抗弯强度等参数。
三、实验步骤和数据处理1. 拉伸试验(详细步骤和数据处理略)2. 压缩试验(详细步骤和数据处理略)3. 弯曲试验(详细步骤和数据处理略)四、实验结果与讨论1. 拉伸试验结果(详细结果和讨论略)2. 压缩试验结果(详细结果和讨论略)3. 弯曲试验结果(详细结果和讨论略)五、实验结论通过以上实验和数据处理,我们得到了材料的力学性能参数,如弹性模量、屈服强度、断裂强度等。
这些参数对于材料的设计和选择具有重要意义,可以为材料工程师提供参考和指导,以确保材料在不同应力条件下的安全使用。
六、实验总结通过这次材料力学实验,我们深入了解了材料的力学性能测量方法和参数计算,提高了我们对材料特性的认识。
实验过程中,我们注意了实验安全和数据准确性,并采取了合理的实验设计和数据处理方法,使实验结果更可靠和准确。
七、参考文献(略)以上是材料力学实验报告的标准答案。
实验报告应包含实验目的、原理、步骤、结果和结论等内容,并遵守学校或教师要求的格式和规范。
力学实验报告册答案
实验名称:力的合成与分解实验实验日期:2021年10月25日实验地点:物理实验室一、实验目的1. 理解力的合成与分解的概念;2. 掌握力的平行四边形法则;3. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理力的合成与分解是力学中的基本概念。
力的合成是指将两个或多个力合成一个力的过程,而力的分解则是指将一个力分解为两个或多个力的过程。
力的合成与分解遵循平行四边形法则,即两个力的合力可以用一个平行四边形来表示,而一个力也可以分解为两个互成一定角度的力。
三、实验器材1. 弹簧测力计;2. 力的合成与分解实验装置;3. 白纸、铅笔、直尺;4. 计算器。
四、实验步骤1. 将弹簧测力计固定在实验装置上,调整至零位;2. 用弹簧测力计分别测量两个已知力的大小和方向;3. 在白纸上按照比例尺画出两个力的矢量图,以原点为起点,分别画出两个力的方向和大小;4. 以两个力的矢量为邻边,构造一个平行四边形;5. 在平行四边形对角线上画出合力矢量,并测量其大小和方向;6. 将一个已知力分解为两个互成一定角度的力,按照比例尺画出分解后的矢量图;7. 检查分解后的两个力的合力是否与原力相等,验证力的分解原理。
五、实验数据1. 已知力F1:大小5N,方向向东;已知力F2:大小7N,方向向北;2. 合力F合:大小8.6N,方向东北方向;3. 分解力F1'和F2':F1'大小3N,方向东北方向;F2'大小5N,方向西北方向。
六、数据处理与分析1. 根据平行四边形法则,验证合力F合的大小和方向是否与两个已知力的合成结果相符;2. 验证分解力F1'和F2'的合力是否与原力F1和F2相等;3. 分析实验误差,讨论可能的原因。
七、实验结果1. 合力F合的大小和方向与两个已知力的合成结果相符;2. 分解力F1'和F2'的合力与原力F1和F2相等;3. 实验过程中存在一定的误差,可能的原因有测量工具的精度、操作不当等。
工程力学实验报告标准答案
×
6 4
2 1
3 5
7
y2
y2
1 y1
距中性层
Y1=10mm Y2=15mm
试件尺寸 b= 20mm L= 620mm h= 40mm a=150mm
F
h
a
a
b
12
3、记录及计算结果
载荷
应变(με)
测点
ε1
ε2
1
2
3
4
5
6
7 4、结果比较:
应力(MPa)
σ1 σ2 σ3 σ4 σ5 σ6 σ7
实验值
mm
试验后草图
强度指标:
Ps =__22.1___KN P b =__33.2___KN
塑性指标: 伸长率δ = L1-L ×100% = 33.24 %
L 低碳钢拉伸图:
屈服应力 σs= Ps/A __273.8___MPa 强度极限 σb= Pb /A __411.3___MPa
面积收缩率ψ = A − A1 ×100% = 68.40 % A
200mm
载荷 试件内径 试件外径
(N)
d
D
36mm 40mm
L1 L
L2
15
P
B
C d
A D
D
(三) 实验数据记录表格
测点 A 或(C)
次数 载荷ΔP
一
ε-45°
二 三 平均 一
初始值
0
150N
114
250N
190
350N
265
450N
342
ε0°
二 三 平均 一
0 -1 -2 -2 径 d= 10.16 mm 截面面积 A= 81.03 mm2 计算长度 L= 100 mm
流体力学实验报告答案
流体力学实验报告答案实验名称:流体力学实验实验目的:1. 理解流体的性质以及流体流动规律;2. 掌握流速的测量方法;3. 学习流量计的使用,以及流量变化对管道流速和压力分布的影响;4. 探究雷诺数、流量和管道直径对管道压力、阻力系数的影响;5. 分析和计算流量、瞬时和平均流速、雷诺数等相关参数。
实验原理:1. 流体的性质:流体是一种没有固定形状、没有固定容积的物质。
它具有流动性、分子间的粘性、不可压缩性、容积变化、分子热运动等性质。
2. 流体流动规律:当流体沿管道流动时,由于慣性力、黏性力和壓力差等因素的作用,会产生压力、速度、流量等变化。
3. 测量方法流速的测量方法有瞬时法和积分法两种。
瞬时法适合于流速变化较慢的流体,积分法适用于流速变化较快的流体。
4. 流量计流量计是一种用于测量流量的设备,常用的有容积式流量计和速度式流量计两种。
5. 雷诺数雷诺数是衡量流体流动状态的重要参数,在流体流动中一般提到的雷诺数是指惯性力与黏性力之比。
实验装置:1. 管道:10m长、直径为50mm的圆管。
2. 流量计:速度式流量计。
3. 压力表:用于测量管道内的压力。
4. 流速计:用于测定流速。
5. 计时器:用于测定流量。
实验步骤:1. 打开水泵,将水从水箱中抽到管道中。
2. 连接流量计和压力表,记录不同流速下的压力、流量和流速。
3. 记录不同管道直径下的雷诺数、流量和压降。
4. 绘制压力和流量、流速和雷诺数的关系图。
5. 计算并分析实验数据,讨论雷诺数、管道直径、流量等变化对压力、阻力系数的影响。
实验结果:1. 流速计测量管道流速方式有瞬时测量和积分测量,经过比较后选择使用瞬时测量。
2. 测量不同流量下的压力和流量,发现流量与管道内压力呈线性关系,而流速则随流量的增加而减小。
3. 测定不同管道直径下的雷诺数、流量和压降,结果表明,当管道直径增大时,雷诺数减小,压降也相对减小。
4. 从实验结果分析,可知管道内的压力、流量和流速与雷诺数、管道直径、流量之间存在着密切的关系。
工程力学实验报告答案
一、实验目的1. 了解工程力学实验的基本方法和步骤。
2. 通过实验,掌握力学基本理论在工程实际中的应用。
3. 培养实验操作技能,提高实验数据分析能力。
二、实验内容1. 材料力学实验:拉伸试验、压缩试验、弯曲试验。
2. 建筑力学实验:静力平衡实验、超静定结构受力分析实验。
三、实验步骤1. 实验一:拉伸试验(1)将试样固定在拉伸试验机上,调整试验机至预定位置。
(2)缓慢加载,记录加载过程中的力值和位移值。
(3)观察试样变形情况,记录断裂位置。
(4)分析试验数据,绘制拉伸曲线,计算弹性模量、屈服强度等指标。
2. 实验二:压缩试验(1)将试样固定在压缩试验机上,调整试验机至预定位置。
(2)缓慢加载,记录加载过程中的力值和位移值。
(3)观察试样变形情况,记录断裂位置。
(4)分析试验数据,绘制压缩曲线,计算抗压强度、弹性模量等指标。
3. 实验三:弯曲试验(1)将试样固定在弯曲试验机上,调整试验机至预定位置。
(2)缓慢加载,记录加载过程中的力值和位移值。
(3)观察试样变形情况,记录断裂位置。
(4)分析试验数据,绘制弯曲曲线,计算抗弯强度、弹性模量等指标。
4. 实验四:静力平衡实验(1)搭建静力平衡实验装置,调整实验参数。
(2)观察实验现象,记录实验数据。
(3)分析实验数据,验证静力平衡原理。
5. 实验五:超静定结构受力分析实验(1)搭建超静定结构实验装置,调整实验参数。
(2)观察实验现象,记录实验数据。
(3)分析实验数据,验证超静定结构受力分析原理。
四、实验结果与分析1. 拉伸试验根据实验数据,绘制拉伸曲线,计算弹性模量E=...(单位:MPa),屈服强度σs=...(单位:MPa),抗拉强度σb=...(单位:MPa)。
2. 压缩试验根据实验数据,绘制压缩曲线,计算抗压强度σc=...(单位:MPa),弹性模量E=...(单位:MPa)。
3. 弯曲试验根据实验数据,绘制弯曲曲线,计算抗弯强度σb=...(单位:MPa),弹性模量E=...(单位:MPa)。
材料力学实验报告答案
材料力学实验报告答案材料力学实验报告答案材料力学实验是一门重要的实践课程,旨在通过实验手段来研究材料的力学性质和行为。
在这次实验中,我们主要研究了材料的拉伸性能和硬度。
通过实验数据的收集和分析,我们可以深入了解材料的力学特性,并为材料的设计和应用提供参考。
首先,我们进行了拉伸实验。
在实验中,我们选取了不同种类的金属材料,如钢、铝和铜。
我们将这些材料制成标准的试样,并在拉伸试验机上进行拉伸。
通过拉伸试验,我们可以测量材料的强度、延伸性和韧性等力学性能指标。
实验结果显示,不同材料的拉伸性能存在明显的差异。
钢材具有较高的强度和韧性,而铝和铜则表现出较高的延伸性。
这是由于不同材料的晶体结构和化学成分的差异所导致的。
钢材具有较高的碳含量和较为紧密的晶格结构,因此具有较高的强度和韧性。
而铝和铜则具有较为松散的晶格结构,因此具有较高的延伸性。
接下来,我们进行了硬度实验。
硬度是材料抵抗外界力量的能力,是材料力学性能的重要指标之一。
在实验中,我们采用了洛氏硬度计来测量不同材料的硬度值。
实验结果显示,不同材料的硬度存在明显的差异。
钢材具有较高的硬度值,而铝和铜则具有较低的硬度值。
这是由于不同材料的晶体结构和化学成分的差异所导致的。
钢材具有较高的碳含量和较为紧密的晶格结构,因此具有较高的硬度。
而铝和铜则具有较为松散的晶格结构,因此具有较低的硬度。
通过这次实验,我们不仅了解了不同材料的力学性能差异,还深入研究了材料的晶体结构和化学成分对力学性能的影响。
这对于材料的设计和应用具有重要的意义。
例如,在工程领域中,我们可以根据材料的强度和韧性要求选择合适的材料;在制造业中,我们可以根据材料的硬度要求选择合适的材料。
总之,材料力学实验是一门重要的实践课程,通过实验手段来研究材料的力学性质和行为。
通过实验数据的收集和分析,我们可以深入了解材料的力学特性,并为材料的设计和应用提供参考。
通过这次实验,我们不仅了解了不同材料的力学性能差异,还深入研究了材料的晶体结构和化学成分对力学性能的影响。
北航流体力学实验报告思考题全解答(雷诺实验、不可压缩流体定常流动量定律实验、能量方程实验)
【北航流体力学实验报告思考题全解答】(雷诺实验、不可压缩流体定常流动量定律实验、不可压缩流体定常流动能量方程实验)BUAA搜集不可压缩流体恒定流能量方程实验1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同为什么测压管水头线(P-P)沿程可升可降,线坡JP可正可负。
而总水头线(E-E)沿程只降不升,线坡J 恒为正,即J>0。
这是因为水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换。
测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低,Jp>0。
测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,JP <0。
而据能量方程E1=E2+hw1-2, hw1-2为损失能量,是不可逆的,即恒有hw1-2>0,故E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升。
(E-E) 线下降的坡度越大,即J越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。
2.流量增加,测压管水头线有何变化为什么有如下二个变化:(1)流量增加,测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头,任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时,Q增大,就增大,则必减小。
而且随流量的增加阻力损失亦增大,管道任一过水断面上的总水头E相应减小,故的减小更加显著。
(2)测压管水头线(P-P)的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过水断面有式中为两个断面之间的损失系数。
管中水流为紊流时,接近于常数,又管道断面为定值,故Q增大,H亦增大,(P-P)线的起落变化就更为显著。
3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题测点2、3位于均匀流断面(图),测点高差,H=均为(偶有毛细影响相差),表明均匀流同断P面上,其动水压强按静水压强规律分布。
测点10、11在弯管的急变流断面上,测压管水头差为,表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。
由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”,而在急变流断面上其质量力,除重力外,尚有离心惯性力,故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。
中学物理力学的实验报告
中学物理力学的实验报告拉伸实验是测定材料在常温静载下机械性能的最根本和重要的实验之一。
这不仅因为拉伸实验简便易行,便于分析,且测试技术较为成熟。
更重要的是,工程设计中所选用的材料的强度、塑形和弹性模量等机械指标,大多数是以拉伸实验为主要依据。
实验目的〔二级标题左起空两格,四号黑体,题后为句号〕1、验证胡可定律,测定低碳钢的E。
2、测定低碳钢拉伸时的强度性能指标:屈服应力Rel和抗拉强度Rm。
3、测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标:伸长率A和断面收缩率Z4、测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标:抗拉强度Rm5、绘制低碳钢和灰铸铁拉伸图,比较低碳钢与灰铸铁在拉伸树的力学性能和破坏形式。
实验设备和仪器万能试验机、游标卡尺,引伸仪实验试样实验原理按我国目前执行的国家GB/T 228—20xx标准——《金属材料室温拉伸试验方法》的规定,在室温10℃~35℃的范围内进行试验。
将试样安装在试验机的夹头中,固定引伸仪,然后开动试验机,使试样受到缓慢增加的拉力〔应根据材料性能和试验目确实定拉伸速度〕,直到拉断为止,并利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图〔图2-2所示〕。
应当指出,试验机自动绘图装置绘出的拉伸变形ΔL主要是整个试样〔不只是标距局部〕的伸长,还包括机器的弹性变形和试样在夹头中的滑动等因素。
由于试样开始受力时,头部在夹头内的滑动较大,故绘出的拉伸图最初一段是曲线。
1.低碳钢〔典型的塑性材料〕当拉力较小时,试样伸长量与力成正比增加,保持直线关系,拉力超过FP后拉伸曲线将由直变曲。
保持直线关系的最大拉力就是材料比例极限的力值FP。
在FP的上方附近有一点是Fc,假设拉力小于Fc而卸载时,卸载后试样立刻恢复原状,假设拉力大于Fc后再卸载,那么试件只能局部恢复,保存的剩余变形即为塑性变形,因而Fc是代表材料弹性极限的力值。
当拉力增加到一定程度时,试验机的示力指针〔主动针〕开始摆动或停止不动,拉伸图上出现锯齿状或平台,这说明此时试样所受的拉力几乎不变但变形却在继续,这种现象称为材料的屈服。
力学实验报告
力学实验报告篇一:工程力学实验报告(全)工程力学实验报告学生姓名:学号:专业班级:南昌大学工程力学实验中心目录实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验二金属材料的压缩试验实验三复合材料拉伸实验实验四金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定实验五电阻应变片的粘贴技术及测试桥路变换实验实验六弯曲正应力电测实验实验七叠(组)合梁弯曲的应力分析实验实验八弯扭组合变形的主应力测定实验九偏心拉伸实验实验十偏心压缩实验实验十二金属轴件的高低周拉、扭疲劳演示实验实验十三冲击实验实验十四压杆稳定实验实验十五组合压杆的稳定性分析实验实验十六光弹性实验实验十七单转子动力学实验实验十八单自由度系统固有频率和阻尼比实验12 6 9 12 16 19 23 32 37 41 45 47 49 53 59 62 65实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理引伸仪标距l =mm 实验前2低碳钢弹性模量测定E?Fl(l)A=实验后屈服载荷和强度极限载荷3载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果四、问题讨论(1)比较低碳钢与铸铁在拉伸时的力学性能;(2)试从不同的断口特征说明金属的两种基本破坏形式。
4篇二:力学实验报告标准答案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)一、拉伸实验报告标准答案实验目的:见教材。
材料力学实验报告及答案
一、实验目的1. 了解材料力学实验的基本原理和方法;2. 掌握拉伸实验、压缩实验和扭转实验的基本操作;3. 通过实验,测定材料的力学性能指标,如强度、刚度、塑性等;4. 分析实验数据,比较不同材料的力学特性。
二、实验设备1. 拉伸实验:电子万能试验机、游标卡尺、标距尺、拉伸试样;2. 压缩实验:电子万能试验机、游标卡尺、压缩试样;3. 扭转实验:扭转试验机、游标卡尺、扭转试样。
三、实验内容及步骤1. 拉伸实验(1)选取低碳钢和铸铁两种材料,分别制备拉伸试样,试样规格为d10mm×l100mm;(2)将试样安装在电子万能试验机上,调整试验机夹具,使试样与试验机轴线平行;(3)开启试验机,以10mm/min的速度进行拉伸试验,记录最大载荷Fmax、屈服载荷Fs、断后伸长率δs和断面收缩率ψ;(4)绘制拉伸曲线,分析材料的力学特性。
2. 压缩实验(1)选取铸铁材料,制备压缩试样,试样规格为d20mm×l100mm;(2)将试样安装在电子万能试验机上,调整试验机夹具,使试样与试验机轴线平行;(3)开启试验机,以1mm/min的速度进行压缩试验,记录最大载荷Fmax、屈服载荷Fs和压缩变形量ΔL;(4)绘制压缩曲线,分析材料的力学特性。
3. 扭转实验(1)选取低碳钢材料,制备扭转试样,试样规格为d10mm×l100mm;(2)将试样安装在扭转试验机上,调整试验机夹具,使试样与试验机轴线平行;(3)开启试验机,以10r/min的速度进行扭转试验,记录最大载荷Fmax、屈服载荷Fs和扭转角θ;(4)绘制扭转曲线,分析材料的力学特性。
四、实验数据及处理1. 拉伸实验数据:材料:低碳钢Fmax (N):3000Fs (N):1000δs (%):30ψ (%):20材料:铸铁Fmax (N):2000Fs (N):800δs (%):20ψ (%):152. 压缩实验数据:材料:铸铁Fmax (N):1500Fs (N):600ΔL (mm):23. 扭转实验数据:材料:低碳钢Fmax (N):1000Fs (N):400θ (°):30五、实验结果分析1. 拉伸实验结果分析:低碳钢和铸铁的拉伸曲线如图1所示。
力学实验报告标准答案
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。
.3.分析铸铁试件压缩破坏的原因.答:铸铁试件压缩破坏,其断口与轴线成45°~50°夹角,在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值,抗剪先于抗压达到极限,因而发生斜面剪切破坏。
4、低碳钢与铸铁在压缩时力学性质有何不同? 结构工程中怎样合理使用这两类不同性质的材料?答:低碳钢为塑性材料,抗压屈服极限与抗拉屈服极限相近,此时试件不会发生断裂,随荷载增加发生塑性形变;铸铁为脆性材料,抗压强度远大于抗拉强度,无屈服现象。
压缩试验时,铸铁因达到剪切极限而被剪切破坏。
通过试验可以发现低碳钢材料塑性好,其抗剪能力弱于抗拉;抗拉与抗压相近。
铸铁材料塑性差,其抗拉远小于抗压强度,抗剪优于抗拉低于抗压。
故在工程结构中塑性材料应用范围广,脆性材料最好处于受压状态,比如车床机座。
5.试件的尺寸和形状对测定弹性模量有无影响?为什么?答: 弹性模量是材料的固有性质,与试件的尺寸和形状无关。
6.逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量是否相同?为什么必须用逐级加载的方法测弹性模量?答: 逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量不相同,采用逐级加载方法所求出的弹性模量可降低误差,同时可以验证材料此时是否处于弹性状态,以保证实验结果的可靠性。
力学实验报告答案
力学实验报告答案力学实验报告答案引言:力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动和相互作用。
在力学实验中,通过设计合适的实验装置和进行精确的测量,可以验证力学理论,并获得一些有价值的实验数据。
本文将就几个力学实验的结果和分析进行讨论,以加深对力学知识的理解。
实验一:简谐振动简谐振动是力学中的重要概念,指的是振动系统在无阻尼和无外力的情况下,受到恢复力作用而产生的振动。
我们通过实验装置模拟了简谐振动,并测量了振动周期与振幅的关系。
实验结果显示,振动周期与振幅的平方成正比。
这符合简谐振动的特性,即振动周期与振幅无关,只与振动系统的特性有关。
通过分析实验数据,我们可以得出简谐振动的周期公式:T=2π√(m/k),其中T为振动周期,m为振动系统的质量,k为恢复力系数。
实验二:牛顿第二定律牛顿第二定律是力学中的重要定律,描述了物体的加速度与作用在物体上的合力之间的关系。
我们通过实验验证了牛顿第二定律,并测量了物体的加速度与施加在物体上的力的关系。
实验结果显示,物体的加速度与施加在物体上的力成正比。
这符合牛顿第二定律的表述:F=ma,其中F为合力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
通过分析实验数据,我们可以得出物体的加速度与施加在物体上的力的关系为:a=F/m。
实验三:动量守恒定律动量守恒定律是力学中的重要定律,描述了一个封闭系统中物体的总动量保持不变。
我们通过实验验证了动量守恒定律,并测量了碰撞前后物体的动量之和。
实验结果显示,碰撞前后物体的动量之和保持不变。
这符合动量守恒定律的表述:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2',其中m1和m2分别为两个物体的质量,v1和v2分别为碰撞前两个物体的速度,v1'和v2'分别为碰撞后两个物体的速度。
通过分析实验数据,我们可以验证动量守恒定律的成立。
结论:通过以上实验的结果和分析,我们验证了简谐振动、牛顿第二定律和动量守恒定律这几个力学理论。
材料力学实验报告标准答案之欧阳语创编
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)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:P s =__22.1___KN 屈服应力σs = P s /A__273.8___MP aP b =__33.2___KN 强度极限σb = P b /A__411.3___MP a 塑性指标:1L -L100%Lδ=⨯=伸长率 33.24 %1100%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?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。
.教师签字:________日期:________二、压缩实验报告标准答案实验目的:见教材。
实验原理:见教材。
实验数据记录及处理:例:(一)试验记录及计算结果问题讨论:1、分析铸铁试件压缩破坏的原因.答:铸铁试件压缩破坏,其断口与轴线成45°~50°夹角,在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值,抗剪先于抗压达到极限,因而发生斜面剪切破坏。
土木工程流体力学实验报告答案
实验一 管路沿程阻力系数测定实验1. 为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失?如实验管道安装成倾斜,是否影响实验成果?现以倾斜等径管道上装设的水银多管压差计为例说明(图中A —A 为水平线): 如图示O —O 为基准面,以1—1和2—2为计算断面,计算点在轴心处,设21v v =,∑=0jh,由能量方程可得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-γγ221121p Z p Z h f111222216.136.13H H h h H h h H p p +∆-∆-∆+∆+∆-∆+-=γγ112226.126.12H h h H p +∆+∆+-=γ∴ ()()122211216.126.12h h H Z H Z h f ∆+∆++-+=-)(6.1221h h ∆+∆=这表明水银压差计的压差值即为沿程水头损失,且和倾角无关。
2.据实测m 值判别本实验的流动型态和流区。
f h lg ~v lg 曲线的斜率m=1.0~1.8,即fh 与8.10.1-v 成正比,表明流动为层流(m=1.0)、紊流光滑区和紊流过渡区(未达阻力平方区)。
3.本次实验结果与莫迪图吻合与否?试分析其原因。
通常试验点所绘得的曲线处于光滑管区,本报告所列的试验值,也是如此。
但是,有的实验结果相应点落到了莫迪图中光滑管区的右下方。
对此必须认真分析。
如果由于误差所致,那么据下式分析d和Q的影响最大,Q有2%误差时,就有4%的误差,而d有2%误差时,可产生10%的误差。
Q的误差可经多次测量消除,而d值是以实验常数提供的,由仪器制作时测量给定,一般< 1%。
如果排除这两方面的误差,实验结果仍出现异常,那么只能从细管的水力特性及其光洁度等方面作深入的分析研究。
还可以从减阻剂对水流减阻作用上作探讨,因为自动水泵供水时,会渗入少量油脂类高分子物质。
总之,这是尚待进一步探讨的问题。
实验二 管路局部阻力系数测定实验三、实验分析与讨论1.结合实验成果,分析比较突扩与突缩在相应条件下的局部损失大小关系: 1)不同R e 的突扩ξe 是否相同?2)在管径比变化相同的条件下,其突扩ξe 是否一定大于突缩ξs ? 由式gv h j 22ζ=及()21d d f =ζ表明影响局部阻力损失的因素是v 和21d d 。
理论力学实验报告指导答案
理论力学实验报告指导答案实验一振动测试系统组成及基本仪器使用方法1—底座; 2—支座; 3—二(三)自由度系统; 4—薄壁圆板支承螺杆;5—固定铰;6—非接触式激振器;7—薄壁圆板;8—电动式激振器;9—电机压板;10—偏心电机;11—加速度传感器;12—简支梁;13—活动铰;14—悬臂梁;15—圆支柱;16—质量;17—调压器; 18—电动式激振器支座; 19—ZK-4JCZ型激振测振仪;20—信号源; 21—计算机及虚拟仪器库; 22—打印机图1 实验装置与结构框图传感器1输入传感器2输入一道振动幅值二道振动幅值频率/功率显示值频率,周期,灵敏度调节一道,二道增益及测试方式状态设置选择及参数选择旋扫频选择方式选择灵敏度选择显示选择功率输出选择功率幅度调节信号源调节功率输出B 道功率输出A 道信号源波形输出ZK —4JCZ 型激振测振仪功能分布图ZK-4JCZ 型激振测振仪是一种多功能测量仪器。
它包括信号源、功率放大器及两个配接加速度计的测量通道,可对振动的加速度、加速度或位移进行测量。
实验二简谐振动幅值测量一、实验目的1. 了解振动信号位移、速度、加速度的关系。
2. 学会用压电式加速度传感器测量简谐振动的位移、速度、加速度幅度。
二、实验装置与仪器框图实验装置与仪器框图见图(1)图(1)实验装置与仪器框图四、实验方法1. 激振信号源输出端接电动式激振器,用电动式激振器对简支梁激振。
2. 用加速度传感器拾振,加速度传感器的输出接测振仪。
3. 开启激振信号源的电源开关,对系统施加交变正弦激振力,使系统产生振动,调整信号源的输出调节开关便可改变振幅大小。
调整信号源的输出调节开关时注意不要过载。
4. 分别用测振仪的位移X、速度V、加速度A各档进行测量和读数。
五、实验报告1. 实验数据表12. 根据位移X,按公式(2)计算速度V、加速度A。
3. 根据速度V,按公式(2)计算位移X、加速度A。
4. 根据加速度A,按公式(2)计算位移X、速度V。
材料力学实验报告标准答案
力学实验报告标准答案安徽理工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)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: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 % 1100%A A Aψ-=⨯=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Pb=__14.4___ KN强度极限ζb = Pb/ 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。
.教师签字:_ _______日期:___ _____二、压缩实验报告标准答案实验目的:见教材。
实验原理:见教材。
实验数据记录及处理:例:(一)试验记录及计算结果问题讨论:1、分析铸铁试件压缩破坏的原因.答:铸铁试件压缩破坏,其断口与轴线成45°~50°夹角,在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值,抗剪先于抗压达到极限,因而发生斜面剪切破坏。
基础力学实验报告答案
基础力学实验报告答案基础力学实验报告实验名称:基础力学实验实验目的:通过实验学习和掌握基本的力学知识,包括杠杆原理、平衡条件、动量守恒、能量守恒等。
实验原理:实验过程中,我们使用了万能试验机和各种测量仪器,对不同材料的样品进行了拉伸、压缩和弯曲等不同类型的力学测试,以获得力学实验数据。
在获取实验数据的基础上,我们应用杠杆原理、平衡条件、动量守恒、能量守恒等基本法则,对样品的力学性能进行分析和评估,从而得出实验结果。
实验步骤:1. 实验前准备:根据实验要求,准备好所需的样品和测量仪器,并进行必要的调试和校准。
2. 样品准备:根据实验要求,对样品进行必要的切割、表面处理和标号等操作。
3. 测量操作:根据实验要求,在万能试验机上进行样品的拉伸、压缩或弯曲测试,并记录实验数据。
4. 数据分析:根据实验数据和基本力学原理,对样品的性能进行评估和分析,并得出实验结论。
实验数据:我们对不同材料的样品进行了拉伸、压缩和弯曲等测试,结果如下:样品编号拉伸强度(MPa)屈服强度(MPa)弹性模量(GPa)Sample1 380 320 70Sample2 420 350 72Sample3 310 280 68Sample4 390 330 71实验结论:在本次实验中,我们成功掌握了基本的力学原理和实验操作方法,并通过对不同材料样品的测试,得出了其拉伸强度、屈服强度、弹性模量等重要参数,为材料工程和力学设计提供了有力的支持。
参考文献:1. 郭春,王薛涛。
材料力学实验指导书。
北京:科学出版社,2015。
2. Zhang, Y. et al. (2018). Mechanical properties of 3D-printed polycarbonate structures under dynamic compressive loading. Journalof Materials Science, 53(12), 8747-8757.3. Hasegawa, E. et al. (2019). Effects of triaxial compressive stress on the hardness of tungsten carbide. Materials Science and Engineering: A, 755, 11-17.。
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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。
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3.分析铸铁试件压缩破坏的原因.
答:铸铁试件压缩破坏,其断口与轴线成45°~50°夹角,在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值,抗剪先于抗压达到极限,因而发生斜面剪切破坏。
4、低碳钢与铸铁在压缩时力学性质有何不同结构工程中怎样合理使用这两类不同性质的材料
答:低碳钢为塑性材料,抗压屈服极限与抗拉屈服极限相近,此时试件不会发生断裂,随荷载增加发生塑性形变;铸铁为脆性材料,抗压强度远大于抗拉强度,无屈服现象。
压缩试验时,铸铁因达到剪切极限而被剪切破坏。
通过试验可以发现低碳钢材料塑性好,其抗剪能力弱于抗拉;抗拉与抗压相近。
铸铁材料塑性差,其抗拉远小于抗压强度,抗剪优于抗拉低于抗压。
故在工程结构中塑性材料应用范围广,脆性材料最好处于受压状态,比如车床机座。
5.试件的尺寸和形状对测定弹性模量有无影响为什么
答: 弹性模量是材料的固有性质,与试件的尺寸和形状无关。
6.逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量是否相同为什么必须用逐级加载的方法测弹性模量
答: 逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量不相同,采用逐级加载方法所求出的弹性模量可降低误差,同时可以验证材料此时是否处于弹性状态,以保证实验结果的可靠性。
7.试验过程中,有时候在加砝码时,百分表指针不动,这是为什么应采取什么措施
答:检查百分表是否接触测臂或超出百分表测量上限,应调整百分表位置。
8.测G时为什么必须要限定外加扭矩大小
答:所测材料的G必须是材料处于弹性状态下所测取得,故必须控制外加扭矩大小。
9.碳钢与铸铁试件扭转破坏情况有什么不同分析其原因.
答:碳钢扭转形变大,有屈服阶段,断口为横断面,为剪切破坏。
铸铁扭转形变小,没有屈服阶段,断口为和轴线成约45°的螺旋形曲面,为拉应力破坏。
10.铸铁扭转破坏断口的倾斜方向与外加扭转的方向有无直接关系为什么
答:有关系。
扭转方向改变后,最大拉应力方向随之改变,而铸铁破坏是拉应力破坏,所以铸铁断口和扭转方向有关
11.实验时未考虑梁的自重,是否会引起测量结果误差为什么
答:施加的荷载和测试应变成线性关系。
实验时,在加外载荷前,首先进行了测量电路的平衡(或记录初读数),然后加载进行测量,所测的数(或差值)是外载荷引起的,与梁自重无关。
12.画出指定A 、B 点的应力状态图.
13.
要测取弯曲正应力及扭转剪应力,
应如何连接电桥电路
测取弯曲正应力 测取扭转剪应力
14.压杆稳定实验和压缩实验有什么不同
答:不同点有:
1、目的不同:压杆稳定实验测临界力,压缩实验测破坏过程中的机械性能。
2、试件尺寸不同:压杆试件为大柔度杆,压缩试件为短粗件。
3、约束不同:压杆试件约束可变,压缩试件两端有摩擦力。
4、实验现象不同:压杆稳定实验试件出现侧向弯曲,压缩实验没有。
5、承载力不同:材料和截面尺寸相同的试件,压缩实验测得的承载力远大 于压杆稳实实验测得的。
6、实验后试件的结果不同:压杆稳定试件受力在弹性段,卸载后试件可以反复使用,而压缩件已经破坏掉了,不能重复使用。
A 点 τ
B 点 σx σx τ 45A E A
C
D 45 A C 0B。