组 合 变 形 实 验材料力学实验报告
材料力学性能测试实验报告
材料基本力学性能试验—拉伸和弯曲一、实验原理拉伸实验原理拉伸试验是夹持均匀横截面样品两端,用拉伸力将试样沿轴向拉伸,一般拉至断裂为止,通过记录的力——位移曲线测定材料的基本拉伸力学性能。
对于均匀横截面样品的拉伸过程,如图1所示,图1金属试样拉伸示意图则样品中的应力为其中A为样品横截面的面积。
应变定义为其中△l是试样拉伸变形的长度。
典型的金属拉伸实验曲线见图2所示。
图3金属拉伸的四个阶段典型的金属拉伸曲线分为四个阶段,分别如图3(a)-(d)所示。
直线部分的斜率E就是杨氏模量、σs点是屈服点。
金属拉伸达到屈服点后,开始出现颈缩现象,接着产生强化后最终断裂。
弯曲实验原理可采用三点弯曲或四点弯曲方式对试样施加弯曲力,一般直至断裂,通过实验结果测定材料弯曲力学性能。
为方便分析,样品的横截面一般为圆形或矩形。
三点弯曲的示意图如图4所示。
图4三点弯曲试验示意图据材料力学,弹性范围内三点弯曲情况下C点的总挠度和力F之间的关系是其中I为试样截面的惯性矩,E为杨氏模量。
弯曲弹性模量的测定将一定形状和尺寸的试样放置于弯曲装置上,施加横向力对样品进行弯曲,对于矩形截面的试样,具体符号及弯曲示意如图5所示。
对试样施加相当于σpb0.01。
(或σrb0.01)的10%以下的预弯应力F。
并记录此力和跨中点处的挠度,然后对试样连续施加弯曲力,直至相应于σpb0.01(或σrb0.01)的50%。
记录弯曲力的增量DF和相应挠度的增量Df,则弯曲弹性模量为对于矩形横截面试样,横截面的惯性矩I为其中b、h分别是试样横截面的宽度和高度。
也可用自动方法连续记录弯曲力——挠度曲线至超过相应的σpb0.01(或σrb0.01)的弯曲力。
宜使曲线弹性直线段与力轴的夹角不小于40o,弹性直线段的高度应超过力轴量程的3/5。
在曲线图上确定最佳弹性直线段,读取该直线段的弯曲力增量和相应的挠度增量,见图6所示。
然后利用式(4)计算弯曲弹性模量。
二、试样要求1.拉伸实验对厚、薄板材,一般采用矩形试样,其宽度根据产品厚度(通常为0.10-25mm),采用10,12.5,15,20,25和30mm六种比例试样,尽可能采用lo =5.65(F)0.5的短比例试样。
材料力学性能实验报告
大连理工大学实验报告学院(系):材料科学与工程学院专业:材料成型及控制工程班级:材0701姓名:学号:组:___指导教师签字:成绩:实验一金属拉伸实验Metal Tensile Test一、实验目的Experiment Objective1、掌握金属拉伸性能指标屈服点σS,抗拉强度σb,延伸率δ和断面收缩率φ的测定方法。
2、掌握金属材料屈服强度σ0.2的测定方法。
3、了解碳钢拉伸曲线的含碳量与其强度、塑性间的关系。
4、简单了解万能实验拉伸机的构造及使用方法。
二、实验概述Experiment Summary金属拉伸实验是检验金属材料力学性能普遍采用的极为重要的方法之一,是用来检测金属材料的强度和塑性指标的。
此种方法就是将具有一定尺寸和形状的金属光滑试样夹持在拉力实验机上,温度、应力状态和加载速率确定的条件下,对试样逐渐施加拉伸载荷,直至把试样拉断为止。
通过拉伸实验可以解释金属材料在静载荷作用下常见的三种失效形式,即过量弹性变形,塑性变形和断裂。
在实验过程中,试样发生屈服和条件屈服时,以及试样所能承受的最大载荷除以试样的原始横截面积,求的该材料的屈服点σS,屈服强度σ0.2和强度极限σb。
用试样断后的标距增长量及断处横截面积的缩减量,分别除以试样的原始标距长度,及试样的原始横截面积,求得该材料的延伸率δ和断面收缩率φ。
三、实验用设备The Equipment of Experiment拉力实验的主要设备为拉力实验机和测量试样尺寸用的游标卡尺,拉力实验机主要有机械式和液压式两种,该实验所用设备原东德WPM—30T液压式万能材料实验机。
液压式万能实验机是最常用的一种实验机。
它不仅能作拉伸试验,而且可进行压缩、剪切及弯曲实验。
(一)加载部分The Part of Applied load这是对试样施加载荷的机构,它利用一定的动力和传动装置迫使试样产生变形,使试样受到力或能量的作用。
其加载方式是液压式的。
在机座上装有两根立柱,其上端有大横梁和工作油缸。
材料力学电测实验中扭转组合变形现象解析
材料力学实验报告-举例
实验一拉伸实验一、实验目的1.测定低碳钢(Q235)的屈服点σ,强度极限bσ,延伸率δ,断面收缩率ψ。
s2.测定铸铁的强度极限σ。
b3.观察低碳钢拉伸过程中的各种现象(如屈服、强化、颈缩等),并绘制拉伸曲线。
4.熟悉试验机和其它有关仪器的使用。
二、实验设备1.液压式万能实验机;2.游标卡尺;3.试样刻线机。
三、万能试验机简介具有拉伸、压缩、弯曲及其剪切等各种静力实验功能的试验机称为万能材料试验机,万能材料试验机一般都由两个基本部分组成;1)加载部分,利用一定的动力和传动装置强迫试件发生变形,从而使试件受到力的作用,即对试件加载。
2)测控部分,指示试件所受载荷大小及变形情况。
四、试验方法1.低碳钢拉伸实验(1)用画线器在低碳钢试件上画标距及10等分刻线,量试件直径,低碳钢试件标距。
(2)调整试验机,使下夹头处于适当的位置,把试件夹好。
(3)运行试验程序,加载,实时显示外力和变形的关系曲线。
观察屈服现象。
(4)打印外力和变形的关系曲线,记录屈服载荷F s=22.5kN,最大载荷F b =35kN。
(5)取下试件,观察试件断口: 凸凹状,即韧性杯状断口。
测量拉断后的标距长L1,颈缩处最小直径d1 Array低碳钢的拉伸图如图所示2.铸铁的拉伸其方法步骤完全与低碳钢相同。
因为材料是脆性材料,观察不到屈服现象。
在很小的变形下试件就突然断裂(图1-5),只需记录下最大载荷F b =10.8kN 即可。
b σ的计算与低碳钢的计算方法相同。
六、试验结果及数据处理表1-2 试验前试样尺寸表1-3 试验后试样尺寸和形状根据试验记录,计算应力值。
低碳钢屈服极限 MPa 48.28654.78105.223=⨯==A F s s σ低碳钢强度极限 MPa 63.44554.7810353=⨯==A F b b σ低碳钢断面收缩率 %6454.7827.2854.78%100010=-=⨯-=A A A ψ低碳钢延伸率 %25100100125%10001=-=⨯-=L L L δ铸铁强度极限 MPa 53.13754.78108.103=⨯==A F b b σ七、思考题1.根据实验画出低碳钢和铸铁的拉伸曲线。
材料力学实验报告文档2篇
材料力学实验报告文档2篇Material mechanics experiment report document编订:JinTai College材料力学实验报告文档2篇小泰温馨提示:实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报。
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篇章1:材料力学实验报告格式文档二、实验设备和仪器:三、实验记录和处理结果:四、实验原理和方法:五、实验步骤及实验结果处理:篇章2:材料力学实验报告范文【按住Ctrl键点此返回目录】该实验台配上引伸仪,作为材料力学实验教学中测定材料弹性模量E实验用。
1.试样:Q235钢,直径d =10mm,标距l=100mm。
2.载荷增量△F=1000N①砝码四级加载,每个砝码重25N;②初载砝码一个,重16N;③采用1:40杠杆比放大。
3.精度:一般误差小于5%。
三、操作步骤及注意事项1.调节吊杆螺母,使杠杆尾端上翘一些,使之与满载时关于水平位置大致对称。
注意:调节前,必须使两垫刀刃对正V型槽沟底,否则垫刀将由于受力不均而被压裂。
2.把引伸仪装夹到试样上,必须使引伸仪不打滑。
①对于容易打滑的引伸仪,要在试样被夹处用粗纱布沿圆周方向打磨一下。
②引伸仪为精密仪器,装夹时要特别小心,以免使其受损。
③采用球铰式引伸仪时,引伸仪的架体平面与实验台的架体平面需成45º左右的角度。
4.加上初载砝码,记下引伸仪的读数。
5.分四次加等重砝码,每加一次记一次引伸仪的读数。
注意:加砝码时要缓慢放手,以使之为静载,并注意防止失落而砸伤人、物。
组 合 变 形 实 验材料力学实验报告
组合变形实验一.实验目的:1.学习组合变形情况下的应力测定方法。
2.熟悉应变仪全桥测量原理及接桥方法3.对在弯扭组合受力状态下的薄壁圆管,分别测定其弯曲正应力和扭转剪应力,并与理论值比较。
二.实验设备:多功能实验台、程控静态电阻应变仪、数字测力仪。
三.试验原理:1)参阅材料力学、工程力学课程的教材及其他相关材料。
2)组合变形实验装置如图:测试的试样为薄壁圆管,其长度为,一端固定在铸铁框架上,另一端通过扇形加力臂上的钢丝绳对薄壁圆管试样施加载荷。
在钢丝绳与加载手柄之间连接一个力传感器,通过数字测力计把传感器的信号显示出来。
在试样的上下边缘对称位置,粘贴互相垂直的鱼尾应变花2片,如图所示。
当试样受到F 力作用时,薄壁圆管试样上的应变片均受到弯曲与扭转应变,即。
在比例极限内,应力与应变之间存在着正比关系,即σ=E ·ε通过测得的应变值便可计算出该点的应力数值。
在理论课中已经学习了强度理论,也了解受弯扭组合变形的应力状态,因此也就可以分析出各应变片感受的应变关系,我们利用电桥输出特性,通过巧妙的全桥接桥方式,就可以只测出由扭矩产生的应变或由弯矩产生的应变,即ε读=4ε弯或ε读=4ε扭,在测量由弯矩产生的应变时,根据应力状态理论可知,所以对于由弯矩产生的0o方向的应变即为,由虎克定律得到弯曲正应力。
在测量由扭矩产生的应变时,取薄壁圆管试样上测点处单元体,如下图所示的应力状态l W N εε±±04521εμε⋅-=o45012εμε-=o0εσ⋅=E其中有:,在比例极限内,近似地同时, 所以故,由于,所以。
在弯扭组合变形实验中,使用的是互相垂直的鱼尾应变花,其贴片方向且与轴线成±450,故α=45o,则, 即γR =2ε45o 。
由剪切虎克定律得到扭转剪应力。
四.实验步骤1.量取试样相关尺寸,加载力臂,2.根据电测原理、电桥输出特性,通过讨论分析弯曲正应变和扭转剪应变的全桥接桥方式。
《材料力学》第八章组合变形
(2)内力分析,确定危险截面—整个轴;
M=600(kN·cm) FN=15(kN)
(3)应力计算,确定危险点—a、b点;
P产生拉伸正应力: t
FN AFNd 2源自4FNd 24
M拉产弯生组弯合曲:的正应力:wmax
M Wy
M
d3
32
32M
d3
P M= a Pe
补例8.1 已知: P=2kN,L求=:1mσm,Iazx=628×104mm4,Iy=64×1040mm2740 2844
解:1.分解P力。 Py Pcos φ Pz Psin φ 2.画弯矩图,确定危险截面--固定端截面。 3.画应力分布图,确定危险点—A、 B点
σ” σ’
A
x
y
Pyl
M
z
践中,在计算中,往往忽略轴力的影响。
4.大家考虑扭转、斜弯曲与拉(压)的组合怎么处理?
例8.5 图8.14a是某滚齿机传动轴AB的示意图。轴的直径为35 mm,材料为45钢, [σ]=85 MPa。轴是由P=2.2kW的电动机通过
带轮C带动的,转速为n=966r/min。带轮的直径为D=132 mm,
Mz Py l - x Pcosφ l - x Mcosφ My Pz l - x Psinφ l - x Msinφ
式中的总弯矩为:M Pl- x
3.计算两个平面弯曲的正应力。在x截面上任取一点A(z 、y),
与弯矩Mz、My对应的正应力分别为σ’和σ”,故
- Mz y , - M yz
第八章 组合变形
基本要求: 掌握弯曲与拉伸(或压缩)的组合、扭转与弯曲的组合 的强度计算。
重点: 弯曲与拉伸(或压缩)的组合,扭转与弯曲的组合。
材料力学实验报告答案2篇
材料力学实验报告答案2篇第一篇材料力学实验报告实验目的:本次实验旨在通过对弹簧的拉伸实验和压缩实验,探究弹性模量、屈服强度等力学性质,并深入了解材料的力学性能。
实验步骤:1. 将送样弹簧装入拉力试验机,将钳子固定在长度为200mm的减震束上。
在束头安装力称。
拉伸速度为5mm/min。
2. 进行压缩试验,将送样弹簧装入万能检测机中,按照保护矩阵的要求,将试样夹在两块平面之间。
规定压缩速度为5mm/min。
实验结果与分析:我们测得了弹簧拉伸试验的应力应变曲线,根据弹性模量公式得到实验结果。
由于取值误差,得到的结果分别为:E1=51GPa,E2=48GPa。
对弹性模量公式进行变形,将结果代入公式得到各组实验结果如下:- 拉伸试验1 - E1=51GPa- 拉伸试验2 - E2=48GPa- 平均弹性模量 - E=49.5GPa弹簧的材料屈服强度也经过了我们的计算,得到屈服点在应力约为343.4MPa时。
根据钢质材料的屈服强度的常见值,我们得出结论,这根弹簧应是由普通钢材制成。
同样,我们也对弹簧进行了压缩实验。
我们简单分析数据后发现,弹簧在压缩过程中出现了明显的侧向膨胀。
这个结果与我们预期的不同,但几个实验组的结果都出现了膨胀现象。
我们认为可能与样品固定有关。
总结:本次实验采用了多种力学实验方法,从不同角度对弹簧进行了测试。
我们通过计算得到了弹性模量和屈服强度等材料力学参数,并在结果分析中分别进行了讨论。
虽然弹簧的侧向膨胀现象出乎我们的意料,但也帮助我们对实验结果进行了更深入的思考与分析。
第二篇材料力学实验报告实验目的:本次实验主要目的是通过对纵向弯曲与横向弯曲实验的测试,研究杆件在不同应力情况下的变形特性,以探究杆件的强度、弹性模量等强度指标。
实验步骤:1. 测试纵向弯曲实验,将送样杆件放在载荷框架上,设置跨距l,测试杆件的承载载荷P以及试样路程δ。
利用测试数据获得试件的弹性模量。
2. 测试横向弯曲实验,设置跨距l,将送样杆件放在载荷框架上,进行弯曲测试,以计算承载载荷P及路程δ。
材料力学 第十章组合变形(1,2,3)
1.2m
解:求支反力,由平衡方程
FB B
FA
' FA
F ' A 0,
FA FB 5kN
A
1.6m 1.6m
m g f A
10kN C
m FAy
作折杆的受力图,折杆及 受力对称,只需分析一半 即杆AC 将FA分解, 得杆的轴力 FN、弯矩M (x)
B
FAx
FN FAx 3kN
3 10 8 10 t 81.1 2 3 c d / 4 d / 32 81.9
3 3
M W
[例10-2]圆截面杆的偏心压缩时不产生拉 力的载荷作用范围
P
y
P
y
Pa
a
z
z
CL11TU12
P
y
Pa
y
P
y
Pa
z
z
z
P
y y
Pa
y
P
z
Pa
z P
y y
z
Pa
y
P
CL11TU10
解: X A 3kN, A 4kN Y
任意横截面x上的内力:
FN X A 3kN FS YA 4kN M ( x) YA x 4 x
1 1截面上危险截面, 其上:FN 3kN,M 8kN m
FN A
M W
t FN M c A W
CL11TU5
y0 Iz tg tg z0 Iz
为中性轴与z轴夹角
3.强度计算:
1)危险截面:当x=0时 M Z , M y 同时取最大,固定端处为危险面 2)危险点:危险面上 D1 , D2点 3)最大应力
材料力学实验报告答案 (3)
材料力学实验报告答案1. 引言材料力学实验是材料科学与工程领域中非常重要的实验之一。
通过材料力学实验可以了解材料的力学性能、材料的强度、韧性等指标,对于材料的设计和选择具有重要的参考价值。
本报告将对材料力学实验中常见的实验题目进行解答,并详细展示实验数据和结果分析。
2. 实验题目:材料拉伸实验2.1 实验目的本实验旨在通过拉伸试验,研究材料的力学性能,在拉断试样前测定试样的抗拉强度、屈服强度、延伸率等材料力学性能指标。
2.2 实验装置和试样实验装置包括拉伸试验机、试样夹具、数据采集系统等。
实验采用标准的圆柱形试样,直径为10mm,长度为50mm。
2.3 实验步骤1.将试样夹具安装在拉伸试验机上,并调整好夹具的宽度,使试样夹紧。
2.将试样的两端分别放入试样夹具中,并将夹具固定好。
3.打开拉伸试验机的电源,启动数据采集系统。
4.设定拉伸速度为10mm/min,并开始拉伸试验。
5.在试验过程中,实时记录试样的变形和载荷数据。
6.当试样断裂后,停止拉伸,并记录试样的抗拉强度、屈服强度和断口形貌。
2.4 实验数据试样编号面积A(mm^2)原始长度Lo(mm)最大载荷Pmax(kN)抗拉强度σmax(MPa)屈服强度σy(MPa)延伸率ε(%)1 78.54 50 26.3 335 285 20.52 78.54 50 28.5 363 305 22.33 78.54 50 25.1 320 270 19.22.5 结果分析根据实验数据计算得到的抗拉强度、屈服强度和延伸率如上表所示。
从实验数据可以看出,试样在拉伸过程中的抗拉强度分别为335 MPa、363 MPa和320 MPa,屈服强度分别为285 MPa、305 MPa和270 MPa。
延伸率是衡量材料韧性的重要指标,值越大代表材料具有更好的延展性能。
根据实验数据计算得到的延伸率分别为20.5%、22.3%和19.2%。
2.6 结论通过本次实验,我们成功地进行了材料的拉伸实验,并获得了试样的抗拉强度、屈服强度和延伸率等重要材料力学性能指标。
材料力学实验报告说明材料
-/实验一实验绪论一、材料力学实验室实验仪器1、大型仪器:100kN(10T)微机控制电子万能试验机;200kN(20T)微机控制电子万能试验机;WEW-300C 微机屏显式液压万能试验机;W AW-600C微机控制电液伺服万能试验机2、小型仪器:弯曲测试系统;静态数字应变仪二、应变电桥的工作原理三、材料力学实验与材料力学的关系四、材料力学实验的要求1、课前预习2、独立完成3、性能实验结果表达执行修约规定4、曲线图一律用方格纸描述,并用平滑曲线连接5、应力分析保留小数后一到二位实验二轴向压缩实验一、实验预习1、实验目的I、测定低碳钢压缩屈服点II、测定灰铸铁抗压强度2、实验原理及方法金属的压缩试样一般制成很短的圆柱,以免被压弯。
圆柱高度约为直径的1.5倍~3倍。
混凝土、石料等则制成立方形的试块。
低碳钢压缩时的曲线如图所示。
实验表明:低碳钢压缩时的弹性模量E和屈服极限σε,都与拉伸时大致相同。
进入屈服阶段以后,试样越压越扁,横截面面积不断增大,试样抗压能力也继续增强,因而得不到压缩时的强度极限。
3、实验步骤I、放试样II、计算机程序清零III、开始加载IV、取试样,记录数据二、轴向压缩实验原始数据指导老师签名:徐三、轴向压缩数据处理测试的压缩力学性能汇总强度确定的计算过程:实验三 轴向拉伸实验一、 实验预习1、 实验目的(1)、 用引伸计测定低碳钢材料的弹性模量E ; (2)、 测定低碳钢的屈服强度 ,抗拉强度 。
断后伸长率δ和断面收缩率 ; (3)、 测定铸铁的抗拉强度 ,比较两种材料的拉伸力学性能和断口特征。
2、实验原理及方法I .弹性模量E 及强度指标的测定。
(见图)低碳钢拉伸曲线 铸铁拉伸曲线(1)测弹性模量用等增量加载方法:F o =(10%~20%)F s , F n =(70%~80%)F s 加载方案为:F 0=5,F 1=8,F 2=11,F 3=14,F 4=17 ,F 5 =20 (单位:kN ) 数据处理方法:平均增量法),()(0取三位有效数GPa l A l F E mom ∆⋅∆=δ (1)线性拟合法()GPa A l l F n l F F n F E omoi i i i i i ⋅∆∑-∑∆∑∑-∑=22)( (2)l o — 原始标距A om — 原始标距范围内横截面面积的平均值)1~0()()(1-=∆-∆∑=∆+n i n l l l i i m δ-引伸计伸长增量的平均值;(2)、强度指标屈服强度0A F ss =σ(N/mm 2或MPa )抗拉强度0A F b b =σ(N/mm 2或MPa ) II 、塑性指标ψδ、的测定:断后伸长率%1001⨯-=oolllδ断面收缩率%10010⨯-=AAAψl1-拉断后的标距长度A0-原始横截面积的最小值。
材料力学实验报告-实验报告
材料力学实验报告-实验报告材料力学实验报告-实验报告在当下社会,报告使用的次数愈发增长,我们在写报告的'时候要注意语言要准确、简洁。
一听到写报告马上头昏脑涨?下面是小编收集整理的材料力学实验报告-实验报告,仅供参考,大家一起来看看吧。
一、实验目的:二、实验设备和仪器:三、实验记录和处理结果:四、实验原理和方法:五、实验步骤及实验结果处理:六、讨论:材料力学实验报告范文一、用途该实验台配上引伸仪,作为材料力学实验教学中测定材料弹性模量E实验用。
二、主要技术指标1.试样:Q235钢,直径d=10mm,标距l=100mm。
2.载荷增量△F=1000N①砝码四级加载,每个砝码重25N;②初载砝码一个,重16N;③采用1:40杠杆比放大。
3.精度:一般误差小于5%。
三、操作步骤及注意事项1.调节吊杆螺母,使杠杆尾端上翘一些,使之与满载时关于水平位置大致对称。
注意:调节前,必须使两垫刀刃对正V型槽沟底,否则垫刀将由于受力不均而被压裂。
2.把引伸仪装夹到试样上,必须使引伸仪不打滑。
①对于容易打滑的引伸仪,要在试样被夹处用粗纱布沿圆周方向打磨一下。
②引伸仪为精密仪器,装夹时要特别小心,以免使其受损。
③采用球铰式引伸仪时,引伸仪的架体平面与实验台的架体平面需成45o左右的角度。
3.挂上砝码托。
4.加上初载砝码,记下引伸仪的读数。
5.分四次加等重砝码,每加一次记一次引伸仪的读数。
注意:加砝码时要缓慢放手,以使之为静载,并注意防止失落而砸伤人、物。
6.实验完毕,先卸下砝码,再卸下引伸仪。
7.加载过程中,要注意检查传力机构的零件是否受到干扰,若受干扰,需卸载调整。
四、计算试样横截面积A应力增量d24FA引伸仪放大倍数K=20xx引伸仪读数Ni(i0,1,2,3,4)引伸仪读数差NjNiNi1(j1,2,3,4)引伸仪读数差的平均值N平均14Nj4j1N平均K试样在标距l段各级变形增量的平均值l应变增量ll材料的弹性模量E。
材料力学实验报告
材料力学实验报告班级:姓名:学号:福建工程学院土木工程系目录实验一钢材拉伸和紧缩实验实验二弹性模量E和泊松比 测定实验实验三材料扭转实验实验四纯弯曲正应力实验实验五弯扭组合变形实验实验六压杆稳固实验实验一拉伸和紧缩实验报告班级:姓名:一、实验目的二、实验设备三、试件形状简图四、试件原始尺寸二、紧缩试件一、拉伸实验八、问题讨论依照实验结果、判定选择以下括号中的正确词:铸铁拉伸受(拉、剪)应力破坏;铸铁紧缩受(剪、压)应力破坏;铸铁抗拉能力(大于、小于、等于)抗压能力;低碳钢抗剪能力(大于、小于、等于)抗拉能力;低碳钢的塑性(大于、小于、等于)铸铁的塑性;假设制造机床的床身,应该选择(铸铁、钢)为材料;假设制造内燃机汽缸活塞杆,应该选择(铸铁、钢)为材料。
实验二弹性模量E和泊松比υ测定实验报告班级:姓名:一、实验目的二、实验设备实验三材料扭转实验报告班级:姓名:一、实验目的二、实验设备实验四纯弯曲正应力实验报告班级:姓名:一、实验目的二、实验设备三、记录1、试件梁的数据及测点位置二、应变实测记录最大荷载:P max = N最大弯矩:M max = P max ·a = N ·mm四、实验结果的处置 一、刻画应变散布图依照应变实测记录表中第Ⅰ次实验的记录数据,将1000N 、2000N 和3000N 荷载下测得的各点应变值别离绘于图3-1方格纸上。
用“最小二乘法”求最正确似合直线,设拟合各实测点的直线方程为ky =ε式中ε—— 各测点的应变值;y —— 各测点的坐标(离中性轴的距离);k —— 梁弯曲变形的曲率(待定系数)。
那么i i i ky -=∆ε()∑∑==-=∆=712712i i i i iky Q ε 0=∂∂k Q,()()021=--∑=ni i i i y ky ε071271=-∑∑==i i ii iyk y ε,∑∑===71271i iii iyyk ε由此求出在荷载1000N 、2000N 和3000N 下的三个直线方程为 1000N 2000N 3000N同时作直线于图3-1中。
材料力学实验报告(精选合集)
材料力学实验报告(精选合集)第一篇:材料力学实验报告材料力学实验报告实验名称:班级:姓名:学号:同组人:实验日期:一、实验目的二、实验主要设备及试件三、实验原理四、实验步骤五、实验数据记录及结果六、实验总结第二篇:岩石力学-实验报告岩石力学与工程实验报告一、实验目的1、熟悉运用岩石力学的phase软件;2、运用岩石力学的基本理论,来计算某地的地应力值。
二、实验软件1、岩石力学phase软件;2、auto CAD 2006;3、matlab 6.5软件;4、microsoft office 2003软件。
三、实验方法与步骤1、选取九龙河溪古水电站地质构造带作为实验基础,并用运用auto CAD软件绘制将该地区的断层、节理等地质构造单元;2、在phase软件中导入已绘制各种边界(断裂边界、材料边界、boundry);3、进行网格划分;4、定义材料,并将所计算的模型设置正确的材料颜色;5、运用matlab软件进行数据处理和计算;5.1、已知理塘、雅江、呷巴、长河坝、乾宁的最大主应力及最小主应力,利用工程力学的力学计算方法,将已知应力点的σ1、σ3、最大主应力方向转换成σx、σy、τxy、τyx.可得出如表1所示的的实验数据:地名理塘雅江呷巴长河坝乾宁σx 7.402573 5.352823 4.553373 3.119851 2.883026σy 5.89742731 5.967177408 5.146626914 6.09014932 3.22697392τxy 1.96052 0.76029 0.04486 0.42586 0.56961x坐标-16.2352-8.7352 1.7393 7.3222-0.3815y坐标 14.604 14.604 14.0014 13.0728 20.9622表格1:将σ1、σ3 转化为σx、σy的数据表5.2、运用matlab软件编程,求出各个地区的ν、λ、α值令E=E;v=ν;l=λ;a=α; Yanshi1的源程序:E=input('请输入E的值:');v=input('请输入v的值:');G=E/[2*(1+v)] l=E*v/[(1+v)*(1-2*v)] a=l+2*G 对于⑤古生代到三叠纪的变质分布有:E=12500MPa,0.22 运行matlab程序:yanshi1 请输入E的值:12500 请输入v的值:0.22 G =5.1230e+003 l =4.0252e+003 a =1.4271e+004 即求得理塘G =370.3704;l =864.1975;a =1.6049e+0035.3、在利用auto CAD 的测量距离方法,得出理塘、雅江、呷巴、长河坝、乾宁的坐标,求得的数据如表2:地名E(MPa)μ λ G α x坐标理塘12500 0.22 4025.1756 5122.95082 14271.08-121764 雅江12500 0.22 4025.1756 5122.95082 14271.08-65514 呷巴12500 0.22 4025.1756 5122.95082 14271.08 13044.75 长河坝12500 0.22 4025.1756 5122.95082 14271.08 54916.5 乾宁12500 0.22 4025.1756 5122.95082 14271.08-2861.25表格2:各个地区的x,y坐标5.4、建立matlab的矩阵模型,求出系数A1,A2,A3,A4,A5,B1,B2,B3,B4,B5Matlab的矩阵模型如下:A=[ α 0 2*α*X 0 a*Y 0 λ 0 2*λ*Y λ*X λ 0 2*λ*X 0 λ*Y 0 α 0 2*α*Y α*X 0 1 0 2*Y X 1 0 2*X 0 Y ];b=[σx;σy;τxy/G];y坐标 109530 109530 105011 98046 157217 A*x=b;即可得如下的系数矩阵:A=[14271, 0,-3475388088, 0, 1563111392, 0, 4025.2, 0, 881760312,-49012445314271, 0,-1869900588, 0, 1563111392, 0, 4025.2, 0, 881760312,-26370695314271, 0, 372324682 , 0, 1498604846, 0, 4025.2, 0, 845376529.2,5250792914271, 0, 1567426743, 0, 1399214466, 0, 4025.2, 0, 789309518.4, 22104989614271, 0,-81667225 , 0, 2243636672, 0, 4025.2, 0, 1265655712,-115173054025.2, 0,-980248906, 0, 440880156, 0, 14271, 0, 3126205260,-17376940444025.2, 0,-527413906, 0, 440880156, 0, 14271, 0, 3126205260,-9349502944025.2, 0, 105015858,0, 422688265, 0, 14271, 0, 2997209691, 1861623414025.2, 0, 442099792,0, 394654759, 0, 14271, 0, 2798625024, 7837133724025.2, 0,-23034610,0, 632827856, 0, 14271, 0, 4487273343,-408336120,1,0, 219060,-121764, 1,0,-243528,0,1095300,1,0, 219060,-65514,1,0,-131028,0,1095300,1,0, 210021, 13044.8, 1,0, 26089.6,0,105010.50,1,0, 196092, 54916.5, 1,0, 109833,0,980460,1,0, 314433,-2861.3, 1,0,-5722.6,0,157216.5];b=[-5.89743;-5.96718;-5.14663;-6.09015;-3.22697;-7.4026;-5.3528;-4.5534;-3.1199;-2.883;0.000382689;0.000148407;0.000008756;0.000083127;0.00 0111185];5.5、利用以上模型来求解,从中任意选取10组可求A1,A2,A3,A4,A5和B1,B2,B3,B4,B5的值分别如下:A1=-0.0007, A2=0, A3=-1E-10, A4=-1E-09, A5=3E-09, B1=0.00013, B2=-0.0003, B3=-2E-09, B4=6.5E-10, B5=1.7E-09 5.6、根据以上的系数A1,A2,A3,A4,A5,B1,B2,B3,B4,B5可将研究区域的不同坐标值找出,利用以下式子求出σx,σy,τxy值:α*A1+2αX*A3+αY*A5+λ*B2+2λY*B4+λX*B5=σxλ*A1+2λX*A3+λY*A5+α*B2+2αY*B4+αX*B5=σyB1+2X*B3+Y*B5+A2+2Y*A4+X*A5=τxy/G 求得的实验数据见表3:X σy Y σx τxy-270030.1-300000 26.10190827 23.443972-3.3845051-248837-300000 26.01878553 22.919628-3.1933399-236123.4-300000 25.96892114 22.60508-3.0786621-196566.8-300000 25.81377387 21.6264-2.7218553-184185.2-300000 25.76521133 21.320064-2.6101715-153965.8-300000 25.64668607 20.572399-2.3375878-123746.4-300000 25.52816081 19.824733-2.0650041-93526.95-300000 25.40963555 19.077067-1.7924204-60145.15-300000 25.2787069 18.25116-1.4913115-26763.34-300000 25.14777826 17.425253-1.1902025 6618.4692-300000 25.01684961 16.599346-0.8890936 45416.512-300000 24.86467765 15.639435-0.5391294 73948.703-300000 24.75276995 14.933514-0.2817648 104011.98-300000 24.6348571 14.189711-0.0105895 134075.26-300000 24.51694425 13.4459090.26058577 164138.53-300000 24.3990314 12.702106 0.53176105 175764.95-300000 24.35343079 12.4144540.63663307 217176.63-300000 24.19100772 11.3898781.01017268 258588.32-300000 24.02858465 10.365302 1.38371229-300000 267798.0381-0.913855697 6.8671631-3.0855215-300000 235596.0762 0.624976383 7.8493492-3.1178096-300000 203394.11432.163808463 8.8315352-3.1500977-300000 158059.48854.330209902 10.214278-3.1955536-300000 124366.99785.940269739 11.241926-3.2293362-300000 90674.50712 7.550329576 12.269575-3.2631188-300000 56982.01644 9.160389413 13.297223-3.2969014-300000 42538.32465 9.850608735 13.737767-3.3113838-300000 10072.42382 11.40205364 14.728004-3.3439365-300000-22393.477 12.95349854 15.71824-3.3764892-300000-49054.7592 14.22755869 16.531431-3.4032218-300000-75716.0413 *** 17.344622-3.4299544-300000-113096.701 17.28792486 18.484762-3.4674351-300000-150477.361 19.07423088 19.624903-3.5049157-300000-187858.021 20.8605369 20.765043-3.5423964-300000-225238.68 22.64684292 21.905184-3.579877-300000-262619.34 24.43314895 23.045324-3.6173577-300000-300000 26.21945497 24.185465-3.6548383表格3:不同坐标的应力值 5.7、在Phase中设定边界应力值导入所求的模型,即可得到所需的实验模型。
材料力学实验报告
材料力学实验报告学院班级学号姓名成绩合肥工业大学土木建筑工程学院工程力学系二○○三年九月注意事项材料力学实验是材料力学课程的组成部分之一,对于培养学生理论联系实际和实际动手能力具有极其重要的作用。
因此,要求每个学生做到:一、每次实验前要认真预习,并在实验报告上填写好实验目的和所用实验设备。
二、实验中要遵守实验规则,爱护实验设备,仔细观察实验现象,认真记录实验数据。
三、在实验结束离开实验室前,要将实验原始记录数据填入实验报告中,经实验指导教师签字认可后方可离开实验室。
四、实验后,要及时对实验数据进行整理、计算和分析,填写好实验报告,交授课教师批阅。
实验一轴向拉伸与压缩实验日期年月日同组成员指导教师(签字)一、实验目的二、实验设备(规格、型号)三、实验记录及数据处理1.测定低碳钢的弹性模量(2) 误差原因及分析2.测定低碳钢拉伸时的力学性能3.测定灰铸铁拉伸时的力学性能4.测定低碳钢和灰铸铁压缩时的力学性能实验二扭转与剪切实验日期年月日同组成员指导教师(签字)一、实验目的二、实验设备(规格、型号)三、实验记录及数据处理1.测定低碳钢的切变模量(2) 误差原因及分析2.测定低碳钢和灰铸铁扭转时的力学性能3.测定低碳钢和灰铸铁剪切时的力学性能实验三矩形截面梁的纯弯曲实验日期年月日同组成员指导教师(签字)一、实验目的二、实验设备(规格、型号)三、实验记录及数据处理四、误差原因及分析实验四薄壁圆筒的弯扭组合变形实验日期年月日同组成员指导教师(签字)一、实验目的二、实验设备(规格、型号)三、实验记录及数据处理1.测定b、d点的主应力及其方向(1)测定b点的应变(2)测定d点的应变(4)误差原因及分析2.测定与弯矩、扭矩和剪力分别对应的应变和应力(1)测定(2)误差原因及分析。
材料力学实验报告 (一)
月
金属扭转实验
一、 实验目的:
系
专业
日 室温
指导老师
二、 实验设备:
班级
三、 数据记录和处理:
试样 材料试件直径 d (mm)抗扭截面 模量 Wd (mm3)屈服时扭矩 N.mm Ms 或 N.m剪切屈服极限 最大扭矩 N.mm Mb 或 N.m剪切强度极限
低碳钢 铸铁 1. 力和变形曲线 材料拉 伸压 缩扭 转 低
1绘制电测梁的弯曲试验装置筒简图及剪力图弯矩图2梁的己知数据名称bh1aegpa数据3电阻应变片规格4应变片至中性层的距离mm电阻值灵敏系数5计算各点的实测正应力值及对点的理论应力值并计算1
材 料 力 学 实 验 报 告 (一)
学生姓名
学号
系
专业
班
试验日期
年 月 日 室温
指导老师
金属拉伸实验 一.实验目的:
铸铁试样拉断后横截面面积变化情况,正确的请打勾:①变大;②变小;③变化不大。试 件简图 1)实验数据:Pb=
2)计算铸铁的力学性能(要求计算过程)::σb=
3、拉 伸 曲 线
低碳钢 P
铸铁 P
O
ΔL
O
ΔL
四.对比低碳钢和铸铁拉伸过程中的力学性能。
材料力学实验报告(四)
学生
学号
试验日期 年
二.实验设备:
三.数据记录和处理: 1、低 碳 钢 试 件
试 验 前试 验 后试件尺寸
标距l0=
直径d0=
截面面积A0=
标距l1=
直径d1=
截面面积A1=
试件简图
1)实验数据:Ps=
Pb=
2)计算低碳钢的力学性能(要求计算过程): σs= σb=
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组合变形实验
一.实验目的:
1.学习组合变形情况下的应力测定方法。
2.熟悉应变仪全桥测量原理及接桥方法
3.对在弯扭组合受力状态下的薄壁圆管,分别测定其弯曲正应力和扭转剪应力,并与理论值比较。
二.实验设备:
多功能实验台、程控静态电阻应变仪、数字测力仪。
三.试验原理:
1)参阅材料力学、工程力学课程的教材及其他相关材料。
2)组合变形实验装置如图:
测试的试样为薄壁圆管,其长度为,一端固定在铸铁框架上,另一端通过扇形加力臂上的钢丝绳对薄壁圆管试样施加载荷。
在钢丝绳与加载手柄之间连接一个力传感器,通过数字测力计把传感器的信号显示出来。
在试样的上下边缘对称位置,粘贴互相垂直的鱼尾应变花2片,如图所示。
当试样受到F 力作用时,薄壁圆管试样上的应变片均受到弯曲与扭转应变,即。
在比例极限内,应力与应变之间存在着正比关系,即σ=E ·ε通过测得
的应变值便可计算出该点的应力数值。
在理论课中已经学习了强度理论,也了解受弯扭组合变形的应力状态,因此也就可以分析出各应变片感受的应变关系,我们利用电桥输出特性,通过巧妙的全桥接桥方式,就可以只测出由扭矩产生的应变或由弯矩产生的应变,即ε
读
=4ε
弯
或ε
读
=4ε
扭
,
在测量由弯矩产生的应变时,根据应力状态理论可知
,所以对于由弯
矩产生的0o
方向的应变即为
,由虎克定律得到弯曲正应力。
在测量由扭矩产生的应变时,取薄壁圆管试样上测点处单元体,如下图所示的应力状态
l W N εε±±04521εμ
ε⋅-=
o
45012
εμε-=
o
0εσ⋅=E
其中有:
,在比例极限内,近似地
同时
, 所以
故,由于,所以。
在弯扭组合变形实验中,使用的是互相垂直的鱼尾应变花,其贴片方向且与轴线成±450,
故α=45o
,则
, 即γR =2ε
45
o 。
由剪切虎克定律得到扭转剪应力。
四.实验步骤
1.量取试样相关尺寸,加载力臂,
2.根据电测原理、电桥输出特性,通过讨论分析弯曲正应变和扭转剪应变的全桥接桥方式。
3.按照第二步分析的结果,将应变片接入应变仪。
4.打开电源开关,当程序结束后,用通道切换键,找到你所接入的通道,按下“自动平衡”键使应变仪通道清零。
5. 打开测力计电源开关,确定档位(SCLY-2数字测力计选20KN 档,XL2116A 测力仪选N 档)。
在确认没有给薄壁圆管试样梁加力的情况下,按下“清零”键。
6.逐级加载,每增加0.1KN 记录一次应变仪的读数,载荷加至0.4KN 后,卸载。
7.在完成弯曲应变测量后,从第三步重复,测量扭转应变。
五.实验记录
1.试样及装置的相关数据:
内径d= 外径D= 弯矩力臂R W = 扭矩力臂R N = 弹性模量E= 泊松比μ=
2.实验记录:
R dy tg dx γ∆=
dx dy
R ∆=
γαcos dx
dl =
αsin dy dl ∆=∆α
αααα2sin 21cos sin cos sin dx dy
dx dy dx dy dl dl ∆=∆=∆=∆αγ2sin 21R dl dl =∆dl dl ∆=αεαγεα2sin 21⋅=R R
o
γε2
1
45=R G γτ⋅=
六.数据处理
七.实验结论
八.分析思考题
1.如果再给你2个电阻,2个温度补偿片,阻值均为R,你还可以采用什么接桥方式,来完成本次实验测量?请详细阐述其中一种方法?
2.对于本次实验,你有什么体会?你有什么建议?
九.实验报告要求
请在实验报告中阐述你设计的接桥方式,画出示意图,详细推导其原理。