材料力学实验指导书(安大版本)

材料力学实验指导书(安大版本)

材料力学实验指导书

安徽大学力学实验室

2013年04月

目录

学生实验守则........................................................................................................................ 0

前言........................................................................................................................ .. (1)

实验一拉伸实验 (3)

实验二压缩试验 (9)

实验三材料弹性模量E和泊松比μ的测定实验................................................................. 12 实验四

实验五

实验六

实验七

实验八

扭转实验.......................................................................................................................

16 弯曲试验.......................................................................................................................

21 弯扭组合实验 (25)

叠梁三点弯曲正应力测定实验................................................................................... 29 压杆稳定实验 (33)

学生实验守则

1、实验前要复习有关理论部分，预习实验指导书，按照教师要求写预习报告，报告要求：写出实验目的、使用设备及工具、实验日期、同组人员、实验步骤、数据处理等。

2、每班根据情况分组，每组选小组长一人，每次来做实验由教师负责考勤，填写实验完成情况，无故不参加实验者不予补做。

3 、学生应听从实验教师指导，经指导教师允许后方可进行操作，实验时大家要分工协作，严守操作规程，不得独自无目的地随意动作和动用与本次实验无关的仪器等。

4、仪器等设备如有损坏，小组长应立即报告指导教师进行处理，未经许可擅自违章操作者按学校规定的设备损坏赔偿制度处理。

5 、实验结束后要整理好仪器，工具归放原处，经指导教师允许方可离开实验室。

6 、每人应在规定日期内交实验报告一份，报告必须独立完成，书写及图表要清晰、整齐、计算要准确，不合格者要退回重做。

7 、实验室要保持卫生，不准随地吐痰，禁止吸烟，进实验室后要遵守课堂纪律，不得大声喧哗、串流。

前言

材料力学实验是《材料力学》课程的一个重要部分，课程中的结论与定律，以及材料的机械性质都是通过实验加以验证或测定的，还有一些理论难以解决或无法解决的复杂问题也是通过实验来解决的，因此材料力学实验是工程专业学生应该了解和掌握的基本知识与基本技能。

1、实验内容

材料力学实验，就其目的而言，可分为三类：

(1) 测定材料机械性质的试验。例如材料的强度、刚度、韧度、硬度等特性是通过拉伸、压缩、扭转、冲击等试验加以测定。

(2) 验证理论的实验。研究材料力学问题时，通常是根据实验所观察到的现象，加以简化假设，然后进行理论分析。而所得结论的正确性则必须通过实验验证。例如梁的实验等属于这类实验。

(3) 应力分析实验。工程上很多实际问题的情况比较复杂，当理论计算遇到困难时，可通过实验方法来解决应力分所问题。

2、实验方法

(1) 实验前的准备工作

首先要明确实验目的、原理和步骤以及操作规程，对实验小组成员加

以明确分工，一般分为记录者、载荷测读者与变形测读者，试验机操作者(其中记录者为整个实验过程的总指挥)，实验前应检查与调整试验机与仪表，然后安装试样，最后必须经过指导教师检查认可，方能进行实验。

(2) 进行试验

在进行实验前最好先试加载荷，观察各种机器、仪表运行是否正常，然后再正式加载并测定和记录数据。实验完毕，要检查数据是否齐全，并清理设备，仪器归放原处。

（3）书写实验报告

实验报告是实验结果的总结，一般应包括下列内容；

1．实验名称、日期，实验者与小组成员姓名。

2．实验目的及装置。

3．实验记录与数据的处理。将实验过程中所测定的数据记录在报告上，并注明有关的测量单位和放大倍数；当对同—个量作多次测量时，应取其算术平均值。

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4．计算。计算时用计算尺或计算器即已足够精确，一般选二位有效数字。有关计算公式应列出。

5．实验曲线的绘制。对实验结果一般还需用图表或曲线表示。曲线应画在方格线上，并注明坐标轴所代表的物理量和比例尺。在绘制曲线时，不要用直线逐点联成折线，而应适当的联成光滑曲线。

2

实验一拉伸实验

一、实验目的

1．测定低碳钢拉伸时的机械性能（ζs、ζb、δ、ψ）；

2．测定铸铁拉伸时的强度极限ζb；

3. 观察低碳钢拉伸时的屈服现象；

4．分析各试样断口情况和破坏原因；

5．了解万能试验机的构造原理；

6．进行万能试验机的操作练习、学习操作规程和安全注意事项。

二、实验设备

1．万能试验机；

2．游标卡尺；

图1-1 万能试验机

三、试样

金属材料拉伸实验常用的试样形状如图1-2所示。图中工作段长度l 称为标距，试样的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定，两端较粗部分是为了便于装入试验机的夹头内。

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为了使实验测得的结果可以互相比较，试样必须按国家标准做成标准试样，即l?5d或

l?10d。

对于一般板的材料拉伸实验，也应按国家标准做成矩形截面试样。其截面面积和试样标距

关系为l?