材料力学实验报告答案剖析
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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）
2
铸
铁
上
1
1
5
K
N
左
右2
中
1
2
下
1
2
四、实验结果处理（4分）
A
P
s
s
=
σ＝300MPa 左右
A
P
b
b
=
σ＝420MPa 左右
％
100
1⨯
-
=
L
L
L
δ＝20～30％左右
％
＝100
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
2. 绘出两种材料的压缩曲线。 略
3. 为什么在压缩实验时要加球形承垫？
当试件的两端稍有不平行时，利用试验机上的球形承垫自动调节，可保证压力通过试件的轴线。
4. 对压缩试件的尺寸有何要求？为什么？
310
≤≤
d h 试件承受压缩时，上下两端与试验机承垫之间产生很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受阻，导致测得的抗压强度比实际偏高。试件越短，影响越明显。
若试件过长，容易产生失稳现象。 5. 铸铁的压缩破坏形式说明了什么？ 铸铁的抗剪能力低于抗压能力。
测定弹性模量E 实验报告
一、实验目的 （1分）
1. 测定常用金属材料的弹性模量Ｅ
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 引伸计标距 50 mm
三、实验数据 （2分）
四、实验结果处理（3分）
L
A L F E N ∆=
00
（约200Gpa ）
五、画出l F ∆-曲线图 （1分）
六、讨论题 （2分）
1. 试件尺寸和形式对测定E有无影响？
无影响
弹性模量E是只与材料有关的量，与其他量无关。
2. 影响实验结果的因素是什么？为何要用等量增载法进行实验？
扭转实验报告
一、实验目的（1分）
1. 观察低碳钢和铸铁的变形现象及破坏形式。
2. 测定低碳钢的剪切屈服极限
τ和剪切强度极限bτ。
s
3. 测定铸铁的剪切强度极限
τ。
b
二、实验设备（1分）
机器型号名称电子扭转试验机选择量程：钢 Nm 精度 Nm
铸铁 Nm 精度 Nm
测直径量具名称游标卡尺精度0.02 mm
三、实验数据和计算结果（6分）
四、回答下列问题（2分）
1. 画出低碳钢和铸铁试件实验前、后的图形。
略
2. 绘制铸铁和低碳钢两种材料的φ-T 曲线图。
略
3. 低碳钢和铸铁材料扭转破坏断口有何不同？为什么？
低碳钢材料在横截面发生剪断破坏，铸铁在与轴线成450
螺旋面发生拉断破坏。
低碳钢的抗剪能力小于抗拉和抗压能力。铸铁的抗拉能力小于抗剪能力和抗压能力。 4. 分析比较塑性材料和脆性材料在拉伸、压缩及扭转时的变形情况和破坏特点，并归纳这两种材料的机械性能。 变形情况和破坏特点略。
低碳钢的抗剪能力小于抗拉压能力，延伸率和断面收缩率大。 铸铁的抗拉能力小于抗剪能力，抗剪能力小于抗压能力。
纯弯曲梁正应力实验报告
一、实验目的（1分）
1. 测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律。
2. 验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
3. 掌握电测法的基本原理
二、实验设备（1分）
静态电阻应变仪型号名称 CM-1A-20静态竖直电阻应变仪 实验装置或万能试验机的型号名称 纯弯曲梁实验装置 量具的名称 游标卡尺 精度 0.02 mm
三、实验数据（5分）
梁试件的截面尺寸h 40 b 20 （mm ） 支座与力作用点的距离a 150（mm ） 弹性模量E 210000 MPa
各点到中性层的位置：1y 2y 3y 4y 5y 6y 7y