材料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。
材料力学实验报告标准答案
材料力学实验报告标准答案力学实验报告一、拉伸实验报告标准答案问题讨论: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。
.二、压缩实验报告标准答案问题讨论: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。
42、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。
五、扭转破坏实验报告标准答案问题讨论:1、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。
材料力学实验报告答案
材料力学实验报告答案本文是材料力学实验报告,主要讲述了在实验过程中所采用的方法以及结果的分析和总结。
实验的目的是通过测量和分析金属材料在加载过程中的应力应变变化,掌握材料的力学性质,进而为材料的设计和选择提供依据。
实验的主要内容包括材料的拉伸实验、硬度实验、冲击实验以及金相组织观察等。
首先进行了拉伸实验。
将被试材料在试验机夹具上夹紧,然后通过紧固螺栓将力传感器连接到夹具上,使其能够量测到材料在加载过程中的力值。
接下来,通过改变试验机的移动速度来控制材料的加载速度,每隔一段时间测量一次材料的长度和直径大小,并计算相应的应变值。
最后,将测得的应力应变值代入应力应变关系式中计算出材料的弹性模量、屈服强度和断裂强度等重要参数。
接着进行了硬度实验。
在实验中,我们采用了布氏硬度计来测试金属材料的硬度值。
测试中,我们需要将硬度计上的测试针头垂直地插入被试材料中,然后通过对加载力的控制来测定试验针头的穿透深度。
最后,将测得的穿透深度代入硬度计的标准曲线中,就可以得到被试材料的硬度值。
进行了冲击实验。
实验中,我们采用了冲击试验机来测试金属材料的韧性和脆性。
在测试过程中,将被试材料置于冲击实验机上,然后通过对重物的高度和重量的改变来对材料进行不同程度的冲击。
最终我们记录每个测试条件下材料的断裂形态、测试参数和吸收能力等参数,以便对其进行进一步的分析和研究。
最后进行了金相组织观察。
实验中,我们将被试材料进行了机械制备,然后对其进行镜面抛光和腐蚀处理,最终观察材料的金相组织结构。
通过对试件的显微结构和组织的分析,可以得到材料的晶粒大小、相界数量和形态等信息,进而为材料的性能分析提供基础数据。
综上所述,本实验通过多种方法对金属材料的性能进行了分析和测试,并得出了相应的结论。
这些分析结果可以为材料的设计和选择提供重要的参考价值。
材料力学实验报告思考题答案
材料力学实验报告思考题答案材料力学实验报告思考题答案引言:材料力学是研究材料在外力作用下的变形和破坏行为的学科。
通过实验,我们可以了解材料的力学性质和材料的强度等参数。
在进行材料力学实验时,通常会有一些思考题需要回答。
本文将针对一些常见的材料力学实验报告思考题进行回答,并探讨其中的原理和应用。
1. 弹簧的弹性系数与长度的关系弹簧是一种常见的弹性元件,它的弹性系数与其长度有关。
实验中,我们可以通过改变弹簧的长度,测量其受力和变形,从而得到弹簧的弹性系数。
根据胡克定律,弹簧的弹性系数与其长度成正比。
这是因为弹簧的弹性系数是由材料的刚度决定的,而材料的刚度与其长度有关。
2. 材料的屈服点和断裂点在材料力学实验中,我们经常会测量材料的屈服点和断裂点。
屈服点是指材料开始发生可见塑性变形的点,而断裂点是指材料发生断裂的点。
这两个参数对于材料的工程应用非常重要。
屈服点的测量通常使用拉伸试验。
在拉伸试验中,我们通过施加外力使材料发生拉伸变形,同时记录应力和应变的变化。
当材料开始发生可见塑性变形时,即为材料的屈服点。
屈服点的测量可以用来评估材料的可塑性和抗变形能力。
断裂点的测量通常使用断裂试验。
在断裂试验中,我们通过施加外力使材料发生断裂,同时记录应力和应变的变化。
当材料发生断裂时,即为材料的断裂点。
断裂点的测量可以用来评估材料的强度和抗拉伸能力。
3. 材料的硬度和强度硬度和强度是材料力学中常用的参数,用于评估材料的抗压能力和抗变形能力。
硬度是指材料抵抗局部塑性变形的能力。
在实验中,我们可以通过压入硬度计或者使用洛氏硬度计等方法来测量材料的硬度。
硬度的测量可以用来评估材料的耐磨性和耐刮擦性能。
强度是指材料抵抗外力破坏的能力。
在实验中,我们可以通过拉伸试验、压缩试验或者弯曲试验等方法来测量材料的强度。
强度的测量可以用来评估材料的耐久性和抗拉伸能力。
4. 材料的断裂模式材料在受力过程中,会出现不同的断裂模式。
常见的断裂模式包括拉伸断裂、剪切断裂和压缩断裂等。
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。
大二材料力学实验报告答案,大二材料力学实验报告答案和数据
大二材料力学实验报告答案,大二材料力学实验报告答案和数据大二材料力学实验报告答案,大二材料力学实验报告答案和数据1实验原理:材料的力学性质是衡量材料性能的重要指标,材料力学实验是通过对材料的受力反应、形变及破坏等进行测试,以获得材料的各项力学性能参数。
本次材料力学实验主要涉及杆件弯曲和杆件拉伸两个方面,包括杆件的应力、应变、杨氏模量、屈服强度、断裂强度等指标的测量和计算。
实验仪器与材料:1.微机控制电子材料实验机(电液伺服型)2.应变片3.夹具4.长度计等实验过程:1.杆件弯曲实验(1)测量杆件初始长度L0(2)在微机控制下,向杆件中心施加弯曲力,同时记录在悬挂点上观测到的弯曲挠度δ(3)杆件应力计算,根据应变片测得的应变ε和杆件截面形状和尺寸计算得出杆件所受应力σ(4)杆件截面形变计算,根据杆件的截面形变计算出它所受到的剪切力(5)杆件杨氏模量计算,根据应力-应变的线性关系,可以求得杆件的杨氏模数E2.杆件拉伸实验(1)测量杆件初始长度L0(2)夹紧杆件两端的夹具,向杆件下端施加垂直拉力,并在微机控制下,使拉伸速率恒定(3)杆件的应变计算,根据应变片测量到的杆件应变,以及杆件的初始长度和截面形状和尺寸计算杆件所受应力σ(4)杆件的屈服强度试验,记录实验过程中,杆件所受力的变化趋势,在杆件承受正常应力下,杆件开始产生塑性变形的应力值被称为其屈服强度(5)杆件的断裂试验,记录实验过程中,杆件承载的极限力以及断裂后的形态,求得其断裂强度实验结果:1.杆件弯曲实验:得到杆件的.应力、应变、杨氏模量等参数数据,并通过图表反映2.杆件拉伸实验:得到杆件的应力、应变、屈服强度、断裂强度等参数数据,并通过图表反映实验分析:根据实验结果可以得出,杆件在弯曲和拉伸的过程中,其受力反应、形变和破坏等产生了相应记录,并通过计算得到了杆件的各项力学性能参数。
通过对杆件行驶弯曲实验,可以计算出杆件的杨氏模量,通过对杆件进行拉伸实验,可以计算出杆件的屈服强度和断裂强度等参数,这些参数对于材料选用、工程设计等具有重要的参考意义。
材料力学实验思考题答案
材料力学实验思考题答案1. 引言。
材料力学实验是材料力学课程的重要组成部分,通过实验可以更直观地了解材料的性能和行为。
在实验过程中,学生需要不断思考和分析,以深化对材料力学知识的理解。
本文将针对材料力学实验中的一些思考题进行解答,希望能够帮助学生更好地掌握相关知识。
2. 实验思考题答案。
2.1 为什么在材料力学实验中常常使用金属材料?答,金属材料具有良好的可塑性和韧性,适用于各种加载条件下的实验。
同时,金属材料的力学性能稳定,易于加工和制备,因此在材料力学实验中被广泛应用。
2.2 为什么在拉伸试验中会出现颈缩现象?答,在拉伸试验中,当金属材料受到拉力作用时,由于材料内部应力分布不均匀,会出现局部应力集中的现象,导致材料发生颈缩。
这是由于材料的塑性变形导致的,属于材料的典型失效形式。
2.3 为什么在材料力学实验中需要进行应力应变曲线的测定?答,应力应变曲线是材料力学性能的重要指标,通过曲线的测定可以了解材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等性能参数。
这对于材料的选用和设计具有重要意义,因此在材料力学实验中需要进行应力应变曲线的测定。
2.4 为什么在材料力学实验中需要进行硬度测试?答,硬度是材料抵抗局部变形的能力,是材料力学性能的重要指标之一。
通过硬度测试可以快速了解材料的硬度水平,评估材料的耐磨性和耐腐蚀性能,对于材料的使用和维护具有重要意义。
2.5 为什么在材料力学实验中需要进行冲击试验?答,冲击试验可以评估材料的韧性和抗冲击性能,对于材料在受到冲击载荷时的表现具有重要意义。
通过冲击试验可以了解材料在实际工作条件下的表现,为工程设计和材料选择提供重要参考。
3. 结语。
通过对材料力学实验思考题的解答,可以更深入地了解材料力学知识的实际应用。
希望学生在实验过程中能够不断思考和分析,提高对材料力学的理解和掌握,为将来的工程实践奠定坚实的基础。
材料力学实验报告思考题答案
材料力学实验报告思考题答案在材料力学实验中,我们通过对材料的拉伸、压缩、弯曲等力学性能进行测试,从而了解材料的力学性能和力学行为。
在实验过程中,我们遇到了一些思考题,下面我将对这些思考题进行回答。
1. 为什么在拉伸试验中,材料会出现颈缩?颈缩是材料在拉伸过程中出现的一种现象,它是由于材料在拉伸过程中受到局部应力过大而发生的。
当材料受到拉伸力时,材料内部会出现应力集中的现象,导致局部应力过大,从而引起颈缩。
在颈缩过程中,材料的截面积会逐渐减小,从而导致材料的抗拉强度降低。
2. 为什么金属材料在拉伸过程中会出现冷加工硬化现象?冷加工硬化是金属材料在拉伸过程中出现的一种现象,它是由于材料在冷加工过程中发生了位错密集和滑移运动,从而导致材料的晶粒变形和变形结构的改变。
在拉伸过程中,冷加工硬化会使材料的抗拉强度和屈服强度增加,但同时也会使材料的塑性变形能力降低。
3. 在压缩试验中,为什么材料的抗压强度大于抗拉强度?在压缩试验中,材料的抗压强度通常会大于抗拉强度,这是由于在压缩过程中,材料受到的应力是沿着材料的纵向方向作用的,而在拉伸过程中,材料受到的应力是沿着材料的横向方向作用的。
由于材料在纵向方向上的结构强度通常会大于横向方向上的结构强度,因此导致了材料的抗压强度大于抗拉强度。
4. 在弯曲试验中,为什么材料的弯曲变形会出现弯曲曲线?在弯曲试验中,当材料受到弯曲力作用时,材料会发生弯曲变形,从而导致弯曲曲线的出现。
弯曲曲线是由于材料在弯曲过程中受到不均匀的应力分布,从而导致材料的上表面和下表面出现了不同程度的变形,最终形成了弯曲曲线。
通过对以上思考题的回答,我们对材料力学实验中的一些现象和现象背后的原理有了更深入的了解。
在今后的实验和学习中,我们应该继续加强对材料力学的理解,不断提高自己的实验能力和分析能力,从而更好地应用和发展材料力学的理论和实践。
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。
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。
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【免费下载】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)实验前实验后截⾯尺⼨ (mm)0d 断⼝截⾯尺⼨(mm )实验材料试件规格测量部位沿两正交⽅向测得的数值各部位的平均值0d 最⼩平均值截⾯⾯积0A (mm 2)计算长度0L (mm)沿两正交⽅向测得的数值平均值1d 截⾯⾯积1A (mm 2)断后长度1L (mm) 屈服载荷s P )(N 最⼤载荷b P )(N 1上2低碳钢中110mm 左右78.5124左右24K N 33K N决吊顶层在管路对全部⾼中资料试卷电⽓设备,在安装过程中以及安装结束后进⾏⾼中资料试卷调整试验;通电检查对电⽓整使其在机组在进机组⾼21下22左右左右1上21中21铸铁下215K N 左右四、实验结果处理(4分)=300MPa 左右0A P s s =σ=420MPa 左右0A P b b =σ=20~30%左右%100001?-=L L L δ=60~75%左右%=100010?-A A A ψ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?相同后根据规范与规程规定,制定设备调试⾼中资料试卷⽅案。
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 。
材料力学实验报告思考题答案
材料力学实验报告思考题答案在材料力学实验中,我们通过对材料的力学性能进行测试和分析,来了解材料的力学特性和性能表现。
在实验过程中,我们遇到了一些问题和思考题,下面就这些问题进行一一解答。
1. 为什么要进行拉伸试验和压缩试验?拉伸试验和压缩试验是材料力学实验中常用的两种试验方法,通过这两种试验可以得到材料在不同受力状态下的性能参数,比如弹性模量、屈服强度、断裂强度等。
拉伸试验可以得到材料在拉伸状态下的性能参数,而压缩试验则可以得到材料在压缩状态下的性能参数。
这两种试验可以全面了解材料的力学性能,为材料的选用和设计提供依据。
2. 为什么金属材料在拉伸过程中会出现颈缩现象?在金属材料的拉伸试验中,当应变逐渐增大时,材料会出现颈缩现象,即试样的横截面积逐渐减小,最终导致试样断裂。
这是因为在拉伸过程中,材料会发生塑性变形,而塑性变形的发生是由于晶格滑移和再结晶等原因导致的。
当应变达到一定程度时,晶粒开始发生滑移,形成了颈缩现象。
3. 为什么金属材料的屈服强度比抗拉强度要低?金属材料的屈服强度比抗拉强度要低的原因主要有两个方面。
首先,屈服强度是材料在发生塑性变形时的抗力,而抗拉强度是材料在拉伸过程中的最大抗力。
在材料发生塑性变形时,晶粒开始发生滑移,而在达到最大抗力之后,晶粒开始断裂,这时材料的抗拉强度达到最大值。
其次,材料的屈服强度受到材料内部缺陷和应力集中等因素的影响,因此通常情况下屈服强度要低于抗拉强度。
4. 为什么在压缩试验中,材料的抗压强度要大于抗拉强度?在材料的压缩试验中,由于材料在压缩状态下受到的应力是均匀分布的,而在拉伸状态下受到的应力是集中分布的,因此材料的抗压强度要大于抗拉强度。
此外,在压缩试验中,材料的断裂形式通常是挤压破坏,而在拉伸试验中,材料的断裂形式通常是拉伸断裂,这也是导致抗压强度大于抗拉强度的原因之一。
通过对这些问题的思考和分析,我们可以更深入地了解材料力学实验中的一些重要概念和原理,为我们的实验工作提供更多的指导和帮助。
材料力学实验报告册
材料力学实验报告册篇一:材料力学实验报告册1试验机操作练习实验报告一、实验目的二、实验设备三、思考题(见实验指导书必做)2低碳钢和铸铁拉伸实验报告一、实验目的二、实验设备三、试件形状简图四、实验数据表1实验前试件原始尺寸记录表2实验后低碳钢尺寸记录表3测算低碳钢弹性弹性模量E的实验记录?L0L?100%%05.截面收缩率??A0?A1A?100%=%0六、铸铁试件拉伸时主要力学性能的计算结果强度极限?bb?PA=Mpa0七、思考题(见实验指导书必做)篇二:材料力学实验报告答案力学实验报告标答案准目录一、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。
材料力学实验报告思考题答案
材料力学实验报告思考题答案实验目的:本次材料力学实验的主要目的是通过测量木材及金属材料的拉伸试验,探索材料的力学性质规律。
实验原理:材料拉伸试验是测定材料抵抗拉伸载荷下断裂之前变形量的试验。
在实验中,利用万能试验机对样品施加拉伸载荷,并测量样品在载荷下的长度变化,从而得到样品在拉伸过程中的力学性质表现。
实验结果:对于木材样品的拉伸试验结果表明,其标称尺寸为20mm ×20mm × 250mm,并经过处理后,其平均断裂力为25N,并计算出其力学性质为弹性模量为4.98GPa,抗拉强度为0.5MPa,断裂伸长率为7%。
对于金属材料的拉伸试验结果表明,其标称尺寸为6mm × 6mm × 60mm,其平均断裂力为2.1kN,并计算出其力学性质为弹性模量为40.2GPa,抗拉强度为180Mpa,断裂伸长率为15%。
实验结论:1、弹性模量测试结果表明,木材的弹性模量为4.98GPa,金属材料的弹性模量为40.2GPa,因此金属材料具有更高的弹性,更能够承受外界的挤压和扭曲力。
2、抗拉强度测试结果表明,木材的抗拉强度为0.5MPa,金属材料的抗拉强度为180Mpa,因此金属材料具有更高的承受外界拉伸力的能力。
3、断裂伸长率测试结果表明,金属材料的断裂伸长率为15%,而木材的断裂伸长率只有7%,说明金属材料相对于木材更具有韧性和延展性。
4、综合分析上述结果可以得到:金属材料在强度、延展性和韧性方面都优于木材。
因此,金属材料在工程领域的应用更广泛。
思考题答案:1、为什么弹性模量测试结果中,金属材料的弹性模量高于木材的弹性模量?答:这是由于两种材料的原子结构不同,金属中存在着自由电子,具有大量的自由度,因此金属化合物具有更高的弹性。
而木材中的分子则远远不如金属材料的自由度高,因此木材具有较低的弹性。
2、为什么金属材料的抗拉强度更高?答:金属材料的原子经过密的包容而形成,在拉伸时金属材料之间的金属键伸长,形成晶界滑移过程。
材料力学实验报告及答案
材料力学实验报告及答案材料力学实验报告及答案引言:材料力学是研究材料在受力作用下的变形和破坏行为的学科。
通过实验研究,我们可以了解材料的力学性能,为工程设计和材料选择提供依据。
本报告将对材料力学实验进行详细介绍,并给出相应的答案。
实验一:拉伸实验拉伸实验是评价材料的强度和延展性的重要方法。
在实验中,我们使用了一台拉伸试验机,将试样固定在夹具上,施加拉力使其发生拉伸变形。
通过测量应力和应变的关系,我们可以得到材料的应力-应变曲线。
实验问题:1. 什么是应力和应变?答:应力是指单位面积内的力,通常用σ表示,计算公式为σ=F/A,其中F为施加在试样上的拉力,A为试样的横截面积。
应变是指物体在受力作用下的变形程度,通常用ε表示,计算公式为ε=ΔL/L0,其中ΔL为试样的长度变化量,L0为试样的初始长度。
2. 什么是弹性模量?答:弹性模量是材料在弹性阶段的应力-应变关系的斜率,用E表示。
弹性模量越大,材料的刚度越高,抗变形能力越强。
3. 什么是屈服强度?答:屈服强度是指材料在拉伸过程中,应力达到最大值时的应变值。
屈服强度是衡量材料抗拉强度的重要指标。
实验二:硬度实验硬度是材料抵抗局部塑性变形的能力。
在实验中,我们使用了洛氏硬度计,通过测量试样表面的压痕大小来评估材料的硬度。
实验问题:1. 什么是硬度?答:硬度是材料抵抗局部塑性变形的能力。
硬度越高,材料越难被划伤或压痕。
2. 为什么要进行硬度测试?答:硬度测试可以用来评估材料的抗划伤和抗压痕能力,对于材料的选择和工程设计具有重要意义。
3. 硬度测试有哪些常用方法?答:常用的硬度测试方法包括洛氏硬度测试、维氏硬度测试、布氏硬度测试等。
每种方法都有其适用的材料和测试条件。
实验三:冲击实验冲击实验是评价材料在受冲击载荷下的抗冲击性能的方法。
在实验中,我们使用了冲击试验机,通过测量试样在受到冲击载荷时的断裂能量来评估材料的抗冲击性能。
实验问题:1. 什么是冲击载荷?答:冲击载荷是指在极短时间内对材料施加的高能量载荷。
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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 a P b =__33.2___KN 强度极限 σb = 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 mm2截面面积A1= 80.91 mm2计算长度L= 100 mm计算长度L1≈100 mm 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 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。
2、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。
教师签字:____________日期:____________三、拉压弹性模量E测定试验报告实验目的:见教材。
实验仪器:见教材。
实验数据记录及处理:(一)碳钢试件尺寸计算长度L =__100___mm直径d =__10___mm截面面积A =___78.5____mm2(三)数据处理结果平均(ΔA 1)= 平均(ΔA 2)=12()():()2A A ∆A +∆∆=左右两表读数差平均值= 平均伸长增量(ΔL)=__________mmMPa ()P LE L A ∆⋅==∆⋅碳钢弹性模量问题讨论:1、 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。
2、 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。
教师签字:___________日 期:___________四、低碳钢剪切弹性模量G测定实验报告标准答案实验目的:见教材。
实验仪器:见教材。
实验数据记录及处理:(一)试验数据及计算结果00432n n P M L M L G I d ϕπϕ∆∆===∆∆(问题讨论:1、 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。
2、 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。
教师签字:_________日 期:_________五、扭转破坏实验报告标准答案实验目的:见教材。
实验仪器:见教材。
实验数据记录及处理: ((二)性能计算1、碳钢:扭转屈服极限: 177.3 ss pM MPa W τ== 扭转强度极限 402.4 nb pM MPa W τ== 2、铸铁:扭转强度极限: 232.5 MPa bb pM W τ== 问题讨论:1、 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。
2、 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。
教师签字:__________日期:__________六、纯弯曲梁正应力试验报告标准答案实验目的: 见教材。
实验仪器: 见教材。
实验数据记录及处理: 例:1、原始数据记录:灵敏系数 ;2.27 2、梁布片图:×b3、记录及计算结果45、作出截面应力分布图:(理论分布)-56.25MPa56.25MPa问题讨论: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。
教师签字:__________日期:__________七、弯扭组合变形时的主应力测定实验报告标准答案实验目的:见教材。
实验仪器:见教材。
实验数据记录及处理:((求出A 、B(或C'、D')点主应力大小及方向. 利用公式:A 点或(C 点)13454524545045451()1222E tg μσεεμεεαεεε-︒+︒︒-︒︒︒-︒+⎡=+⎢-⎣-=--问题讨论:1、 画出指定A 、B 点的应力状态图.答:2、 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A 点 τB 点 σx σxτ 45A E DB C D 45 DB C 0B教师签字:_________日期:_________八、压杆稳定实验报告标准答案实验目的:见教材。
实验仪器:见教材。
实验数据记录及处理:(一)原始数据记录(二)实验数据记录表格:(三)数据结果处理(1) 绘制p-δ曲线,由此曲线及公式max oPεε-=确定P cr =168.5NP-δ曲线(2)由连续加载测试结果确定无支撑P cr 及二分之一点支撑P cr 值. 无支撑时:P cr =168.5N ;二分之一点支撑时:cr P =理743.0N(3)计算理论临界力:22()cr EIP L πμ==理178.7 N 实验值与理论值比较:100%cr cr cr P P P -=⨯=实理理误差百分率 6.1 %问题讨论: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。
教师签字:___________日 期:___________。