材料力学实验
材料力学实验报告
材料力学实验报告材料力学实验报告引言：材料力学是一门研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律的学科。
通过实验研究，我们可以深入了解材料的力学性质，为工程设计和材料选择提供依据。
本报告将介绍我们在材料力学实验中的观察和结果，并对实验数据进行分析和讨论。
实验一：拉伸试验拉伸试验是材料力学实验中最常见的一种试验方法，用于研究材料在拉伸载荷下的力学性能。
我们选择了一根标准的金属试样，将其固定在拉伸试验机上，并逐渐施加拉伸力。
通过测量试样的应变和应力，我们得到了应力-应变曲线。
实验结果显示，随着拉伸力的增加，试样开始发生塑性变形。
在这个阶段，应力与应变呈线性关系，即应力随着应变的增加而线性增加。
然而，当拉伸力达到一定程度时，试样出现断裂。
通过观察断裂面的形态，我们可以判断材料的断裂模式，如韧性断裂、脆性断裂等。
进一步分析应力-应变曲线，我们可以得到一些重要的力学参数，如屈服强度、抗拉强度和延伸率。
屈服强度是材料开始发生塑性变形时的应力值，抗拉强度是试样抵抗拉伸力的最大极限，而延伸率则表示试样在断裂前的延展能力。
这些参数对于材料的工程应用和性能评估至关重要。
实验二：硬度测试硬度是材料力学中另一个重要的性能指标，它反映了材料抵抗外力的能力。
我们采用了维氏硬度计进行硬度测试，将金属球压入试样表面并测量压痕的直径。
根据硬度计的原理，我们可以计算出试样的硬度值。
硬度测试的结果显示，不同材料的硬度值存在明显差异。
硬度值高的材料通常具有较好的抗压性能，适用于承载大压力的工程应用。
而硬度值低的材料则更容易受到外力的破坏，适用于需要易变形的应用场景。
实验三：弯曲试验弯曲试验用于研究材料在弯曲载荷下的力学性能。
我们选择了一根长条状的试样，通过在试样两端施加力矩，使试样发生弯曲变形。
通过测量试样的挠度和应力分布，我们可以得到弯曲试验的结果。
实验结果表明，试样的挠度与施加的力矩呈线性关系。
在试样的底部，应力最大，而在试样的顶部，应力最小。
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-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。
材料力学实验报告扭转实验
材料力学实验报告扭转实验一、实验目的1、测定低碳钢和铸铁在扭转时的力学性能，包括扭转屈服极限、扭转强度极限等。
2、观察低碳钢和铸铁在扭转过程中的变形现象，分析其破坏形式和原因。
3、熟悉扭转试验机的工作原理和操作方法。
二、实验设备1、扭转试验机2、游标卡尺三、实验原理在扭转实验中，材料受到扭矩的作用，产生扭转变形。
扭矩与扭转角之间的关系可以通过试验机测量得到。
对于圆形截面的试件，其扭转时的应力分布为：表面最大切应力：＄＼tau_{max} ＝＼frac{T}｛W_p}＄其中，＄T$为扭矩，＄W_p$为抗扭截面系数，对于实心圆截面，＄W_p ＝＼frac{＼pi d^3}｛16}＄，＄d$为试件的直径。
当材料达到屈服极限时，对应的扭矩为屈服扭矩$T_s$；当材料断裂时，对应的扭矩为极限扭矩$T_b$。
四、实验材料本次实验采用低碳钢和铸铁两种材料的圆柱形试件，其尺寸如下：低碳钢试件：直径$d_1 ＝ 10mm$，标距$L_1 ＝ 100mm$铸铁试件：直径$d_2 ＝ 10mm$，标距$L_2 ＝ 100mm$五、实验步骤1、测量试件的直径，在不同位置测量多次，取平均值。
2、安装试件，确保其中心线与试验机的轴线重合。
3、启动试验机，缓慢加载，观察扭矩和扭转角的变化。
4、当低碳钢试件出现屈服现象时，记录屈服扭矩$T_s$。
5、继续加载，直至试件断裂，记录极限扭矩$T_b$。
6、取下试件，观察其破坏形式。
六、实验结果及分析1、低碳钢试件屈服扭矩$T_s ＝ 45 N·m$极限扭矩$T_b ＝ 68 N·m$计算屈服应力：＄＼tau_s ＝＼frac{T_s}｛W_p} ＝＼frac{45×16}｛＼pi×10^3} ≈ 226 MPa$计算强度极限：＄＼tau_b ＝＼frac{T_b}｛W_p} ＝＼frac{68×16}｛＼pi×10^3} ≈ 358 MPa$低碳钢试件在扭转过程中，首先发生屈服，表现为沿横截面产生明显的塑性变形，形成屈服线。
材料力学性能测试实验报告
材料力学性能测试实验报告为了评估材料的力学性能，本实验使用了拉力试验和硬度试验两种常见的力学性能测试方法。
本实验分为三个部分：拉力试验、硬度试验和数据分析。
通过这些试验和分析，我们可以了解材料的延展性、强度和硬度等性能，对材料的机械性质有一个全面的了解。
实验一：拉力试验拉力试验是常见的力学性能测试方法之一，用来评估材料的延展性和强度。
在拉力试验中，我们使用了一个万能材料试验机，将试样夹紧在两个夹具之间，然后施加拉力，直到试样断裂。
试验过程中我们记录了试验机施加的力和试样的伸长量，并绘制了应力-应变曲线。
实验二：硬度试验硬度试验是另一种常见的力学性能测试方法，用来评估材料的硬度。
我们使用了洛氏硬度试验机进行试验。
在实验中，将一个试验头按压在试样表面，然后测量试验头压入试样的深度，来衡量材料的硬度。
我们测得了三个不同位置的硬度，并计算了平均值。
数据分析：根据拉力试验得到的应力-应变曲线，我们可以得到材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等参数。
屈服强度是指材料开始塑性变形的应变值，断裂强度是指材料破裂时的最大应变值，延伸率是指试样在断裂前的伸长程度。
根据硬度试验得到的硬度数值，我们可以了解材料的硬度。
结论：本实验通过拉力试验和硬度试验对材料的力学性能进行了评估。
根据拉力试验得到的应力-应变曲线，我们确定了材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等参数。
根据硬度试验的结果，我们了解了材料的硬度。
这些数据可以帮助我们判断材料在不同应力下的性能表现，从而对材料的选用和设计提供依据。
总结：本实验通过拉力试验和硬度试验对材料的力学性能进行了评估，并通过应力-应变曲线和硬度数值来分析材料的性能。
通过这些试验和分析，我们对材料的延展性、强度和硬度等性能有了全面的了解。
这些结果对于材料的选用和设计具有重要意义，可以提高材料的应用性能和可靠性。
大学材料力学实验报告
大学材料力学实验报告大学材料力学实验报告引言材料力学实验是大学材料科学与工程专业中的一门重要课程。
通过实验，我们可以深入了解材料的力学性质和行为，为材料设计和应用提供基础数据和理论依据。
本次实验旨在通过拉伸试验和硬度测试，探究不同材料的力学性能和硬度特点。
实验一：拉伸试验拉伸试验是一种常用的力学实验方法，用于评估材料的强度、延展性和塑性等性能。
在实验中，我们选择了三种常见的材料进行拉伸试验：钢材、铝材和塑料。
1. 实验步骤首先，我们准备了三个不同材料的试样，分别是圆柱形的钢材、铝材和塑料样品。
然后，将试样固定在拉伸试验机上，并施加逐渐增大的拉力，直到试样断裂为止。
在拉伸过程中，我们记录下拉力和试样的伸长量，以绘制应力-应变曲线。
2. 实验结果通过拉伸试验得到的应力-应变曲线可以反映材料的力学性能。
钢材的应力-应变曲线呈现出明显的弹性区和塑性区，具有较高的屈服强度和延展性。
铝材的应力-应变曲线也呈现出弹性和塑性的特点，但相对于钢材来说，其屈服强度和延展性较低。
而塑料的应力-应变曲线则主要表现为塑性变形，没有明显的弹性区。
实验二：硬度测试硬度是材料力学性能的重要指标之一，用于评估材料的抗压能力和耐磨性。
在实验中，我们选择了三种不同硬度的材料进行硬度测试：钢材、铝材和陶瓷。
1. 实验步骤我们使用了维氏硬度计和洛氏硬度计对试样进行硬度测试。
首先，将试样固定在硬度计上，然后施加一定的压力，观察压头对试样的印痕情况。
根据印痕的大小和形状，我们可以得出试样的硬度数值。
2. 实验结果通过硬度测试，我们发现钢材具有较高的硬度数值，表明其具有较高的抗压能力和耐磨性。
铝材的硬度数值相对较低，说明其相对较软。
而陶瓷的硬度数值最高，表明其具有极高的抗压能力和耐磨性。
结论通过本次实验，我们深入了解了材料的力学性能和硬度特点。
拉伸试验结果表明，钢材具有较高的屈服强度和延展性，铝材次之，而塑料则主要表现为塑性变形。
硬度测试结果显示，钢材具有较高的硬度数值，铝材较低，而陶瓷的硬度最高。
材料力学实验
材料力学实验材料力学实验是材料科学与工程中非常重要的一部分，通过实验可以了解材料的性能和行为，为材料的设计、制备和应用提供重要的参考。
本文将从材料力学实验的基本原理、常用实验方法和实验注意事项等方面进行介绍。
首先，材料力学实验的基本原理是通过施加外力或加载，观察材料的变形和破坏过程，从而得到材料的力学性能参数。
常用的力学性能参数包括弹性模量、屈服强度、断裂强度、延伸率等。
这些参数对于材料的选择、设计和应用具有重要的指导意义。
在材料力学实验中，常用的实验方法包括拉伸实验、压缩实验、弯曲实验、硬度测试等。
拉伸实验是最常用的一种实验方法，通过在材料上施加拉力，观察材料的拉伸变形和破坏过程，得到材料的拉伸性能参数。
压缩实验和弯曲实验则是用来研究材料在压缩和弯曲载荷下的性能。
硬度测试是通过在材料表面施加一定载荷，测量材料的硬度值，从而间接得到材料的强度。
在进行材料力学实验时，需要注意一些实验细节和注意事项。
首先，要选择合适的实验样品，并保证样品的制备质量和几何尺寸符合要求。
其次，在实验过程中要严格控制加载速度和加载方式，避免因为加载速度过快或不均匀而导致实验结果的误差。
另外，还需要注意实验环境的影响，如温度、湿度等因素对材料性能的影响，需要进行相应的修正和控制。
总之，材料力学实验是材料科学与工程中非常重要的一部分，通过实验可以得到材料的力学性能参数，为材料的设计、制备和应用提供重要的参考。
在进行材料力学实验时，需要严格遵守实验原理和方法，并注意实验细节和注意事项，以保证实验结果的准确性和可靠性。
希望本文的介绍对于材料力学实验有所帮助，也希望大家能够在材料力学实验中取得理想的成果。
材料力学实验
材料力学实验材料力学实验是材料力学课程中的一门实验课程，通过实验来研究材料的力学性能和力学行为。
本次材料力学实验是通过对不同材料进行拉伸试验，来研究材料在外力作用下的变形行为和力学性能。
实验器材：1.拉力试验机2.标准试样3.测量尺子4.计算机实验步骤：1.将标准试样安装在拉力试验机的夹具上，并根据试样的尺寸和形状调整夹具。
2.启动拉力试验机，设置拉力和速度参数，开始实验。
3.观察试样的变形行为，并记录下拉力和伸长量的数据。
4.在试样达到材料破裂点后，停止试验，并记录下破断拉力和伸长量。
5.重复以上步骤，对不同材料进行拉伸试验。
实验结果分析：通过实验数据，可以绘制材料的应力-应变曲线。
应力是单位面积的力，应变是被测物体受力后产生的形变。
应力-应变曲线可以反映材料的力学性能和变形特性。
应力-应变曲线的特征包括弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段和破断阶段。
在弹性阶段，材料受力后会产生弹性变形，当外力消失后，材料能够恢复到原始形状。
在屈服阶段，材料受力超过其强度极限后，开始产生不可逆的塑性变形。
在塑性阶段，材料会继续产生塑性变形，形成明显的屈服段和流动段。
在破断阶段，材料达到其最大强度后会破裂断裂。
通过应力-应变曲线可以分析材料的力学性能，包括弹性模量、屈服强度、延伸率和断面收缩率等。
弹性模量是材料在弹性阶段的刚性指标，屈服强度是材料开始产生塑性变形的标志，延伸率是材料断裂前的延伸程度，断面收缩率是材料断裂后断面的收缩程度。
实验安全注意事项：1.在进行拉伸试验时，必须佩戴好安全防护设备，包括护目镜和手套。
2.实验人员应保持警觉，注意观察试样的变形情况，防止发生意外情况。
3.在试验过程中，应严格按照实验步骤操作，遵守实验室规定的安全操作要求。
总结：本次材料力学实验通过对不同材料进行拉伸试验，了解了材料的力学性能和变形行为。
通过实验结果的分析，可以更好地理解材料的力学特性，并为材料的设计和选择提供依据。
在实验过程中要注意安全，严格按照实验步骤操作，确保实验的顺利进行。
材料力学创新实验报告
材料力学创新实验报告——加强筋对钢板强度的作用分析一、实验背景生活中, 很多都多构件都是用钢制的薄板做成的。
如宿舍中放物品的架子、图书馆中的书架、柜子的门等等。
通过观察, 我们发现: 这些钢板的背面都焊有一块长条状的加强筋。
而这些钢板又普遍要承受较大的载荷, 我们就考虑到: 这些加强筋对钢板强度的提高是否有帮助呢？同时我们有考虑到, 长条状的加强筋并没有覆盖到钢板的各个位置, 因此我想到: 对于有加强筋的钢板, 平面上不同位置的应变是否存在不同？二、实验目的1.通过将有加强筋的钢板与没有加强筋的钢板同时加载, 观察加强筋对钢板各点应力大小的影响。
2、通过粘贴应变花, 判断钢板受载荷时是否承受扭转应力。
三、实验方案选取两块材料、尺寸相同钢板, 其中一块背面焊有加强筋、另一块没有加强筋。
进行对照试验。
分别在两块钢板上相同的位置粘贴应变片。
并分别在相同位置加载, 测量各点应变, 进行对比。
分析加强筋对钢板强度的影响。
四、实验过程1.前期准备我们在实验室的柜子里找到了一块带有加强筋的钢板。
为了进行对比研究, 我们找到了一位铁匠师傅, 帮我们做了一块尺寸一样, 但是没有加强筋的钢板。
2.贴片方案本次实验, 我们在两块钢板上共贴了24个应变片。
如图2-1, 在没有加强筋的钢板上, 我们分别在正反面A.B.C.D四点各贴一片, 共计8片。
如图2-2, 在有加强筋的钢板上, 除了上述8片之外, 还在C、D点±45°方向的贴了片, 以研究钢板是否受扭。
图2-1图2-23.加载方案现实中承重钢板均可近似看成是承受的均布载荷, 对于本实验来讲, 采用均布加载似乎更合理些。
但由于应变片就在钢板的表面, 考虑到采用均布加载会触碰到应变片。
因此我们采用集中加载。
通过分析我们发现钢板应力最大的点为加载点。
因此我们在粘贴应变片的位置(即上图的A.B.C.D四点)分别加载。
每个点分别放置0.5kg 、1kg、2kg砝码, 进行三次加载。
材料力学实验
同时受到弯曲和扭转两种载荷作用下，用应变仪
测定已知点在不同方向上的应变值，并计算出实
验的正应力，从而验证理论计算值。
理论值计算主应力公式
1, 2
1 2
(
x
( x )2 4(t xy)2 )
tg 2 2t xy x
实验六 弯扭组合变形主应力测试 实验
利用已知参数的材料和专用设备，在标准试件
选择测力度盘。调整指针，对准零点，并调整自 动绘图器。
实验二 金属材料的压缩实验
四、实验步骤
3）安装试件 将试件两端面涂以润滑剂，然后准确地放在试验
机球形承垫的中心处。 4）检查试件 5）进行试验
缓慢均匀地加载，注意观察测力指针的转动情况 和绘图纸上的压缩图，以便及时而正确地测定屈服载 荷，并记录下来。
4、记下试验中试样屈服时的扭矩Ts和破坏时的最大扭矩Tb。
5、试样扭断后，立即关机，取下试样，试验结束。
实验三 金属材料的扭转实验
五、思考题
1.铸铁试件扭转实验，从加载到破坏你看到哪些现象。 2.为什么铸铁试件在扭转时沿着与轴线大致成45°的斜截 面上破坏？ 3.低碳钢试件扭转实验，从加载到破坏你看到哪些现象。 4.分析两种材料的断口形状及产生原理。 5.铸铁在压缩和扭转破坏时，其断口方位均与轴线大致 成45°角，其破坏原因是否相同？
实验五 测定材料的剪切弹性模量
四、实验步骤
1.卡取试件直径，为了避免试件加工的锥度和椭圆度 影响，在标距 内选取3个卡点，3个卡点的位置分别选 在标距中间和接近标距的两端。
2.将已卡取直径为 、长为260mm的试件安装在NY— 4型测G扭转试验机上，并固紧。
3.调整两悬臂杆的位置。 4.调整设备加码进行试验。
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。
材料力学实验报告
1. 了解材料力学实验的基本原理和方法。
2. 掌握材料力学实验的基本操作技能。
3. 通过实验，验证材料力学理论，加深对材料力学基本概念和原理的理解。
4. 培养学生严谨的科学态度和实验操作能力。
二、实验内容1. 金属拉伸实验2. 金属扭转实验3. 材料切变模量G的测定三、实验原理1. 金属拉伸实验：通过拉伸试验，测定材料的弹性模量、屈服强度、极限抗拉强度等力学性能指标。
2. 金属扭转实验：通过扭转试验，测定材料的扭转刚度、剪切强度极限等力学性能指标。
3. 材料切变模量G的测定：通过扭转试验，测定材料的切变模量G，验证圆轴扭转时的虎克定律。
四、实验仪器1. 金属拉伸试验机2. 金属扭转试验机3. 电测仪4. 游标卡尺5. 扭角仪6. 电阻应变仪7. 百分表1. 金属拉伸实验（1）将试样安装在试验机上，调整试验机至适当位置。
（2）启动试验机，逐渐增加拉伸力，记录拉伸过程中的应力、应变数据。
（3）绘制应力-应变曲线，分析材料的力学性能。
2. 金属扭转实验（1）将试样安装在扭转试验机上，调整试验机至适当位置。
（2）启动试验机，逐渐增加扭矩，记录扭转过程中的扭矩、扭角数据。
（3）绘制扭矩-扭角曲线，分析材料的力学性能。
3. 材料切变模量G的测定（1）将试样安装在扭转试验机上，调整试验机至适当位置。
（2）启动试验机，逐渐增加扭矩，记录扭矩、扭角数据。
（3）利用电阻应变仪、百分表等仪器，测量试样表面的应变。
（4）根据虎克定律，计算材料的切变模量G。
六、实验数据及结果分析1. 金属拉伸实验（1）根据应力-应变曲线，确定材料的弹性模量、屈服强度、极限抗拉强度等力学性能指标。
（2）分析材料在不同应力状态下的变形特点。
2. 金属扭转实验（1）根据扭矩-扭角曲线，确定材料的扭转刚度、剪切强度极限等力学性能指标。
（2）分析材料在不同扭角状态下的变形特点。
3. 材料切变模量G的测定（1）根据扭矩、扭角、应变数据，计算材料的切变模量G。
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。
实验报告材料力学性能的实验测定
实验报告材料力学性能的实验测定实验报告：材料力学性能的实验测定实验目的：本实验旨在通过测定材料的力学性能，了解材料的强度、韧性和硬度等参数，对材料的使用和选择提供参考。
实验装置与材料：1. 断裂强度实验装置：包括万能试验机、夹具、应变计等。
2. 硬度测试仪：如洛氏硬度计、维氏硬度计等。
3. 材料样品：本实验选取了两种常见金属材料，分别为铝合金和钢材。
实验步骤：1. 断裂强度实验：a) 准备样品：将铝合金和钢材分别切割成标准大小的试样。
b) 安装夹具：将试样放置于夹具上，确保夹具夹持牢固。
c) 调节测试参数：根据试样材料的特点，选择合适的测试速度和负荷范围。
d) 开始测试：采用万能试验机施加负荷，记录加载过程中的负荷-位移曲线。
e) 分析结果：根据负荷-位移曲线，计算出试样的断裂强度。
2. 硬度测试：a) 准备样品：将铝合金和钢材制备成标准尺寸的试样。
b) 放置试样：将试样安装在硬度测试仪的固定台上。
c) 施加负荷：根据试样材料硬度的预估值，选择合适的负荷和持续时间。
d) 测量硬度：移除试样后，通过观察试样的硬度缺口或使用显微镜观察硬度尺，确定硬度值。
实验结果与数据分析：1. 断裂强度实验结果：a) 对比分析：将铝合金和钢材的断裂强度进行对比，评估材料的强度差异。
b) 强度参数计算：根据实验数据，计算出材料的屈服强度、抗拉强度和延伸率等参数。
c) 结果解释：根据实验结果，对两种材料的强度差异进行解释。
2. 硬度测试结果：a) 硬度数值：记录并对比铝合金和钢材的硬度数值，评估材料的硬度特性。
b) 结果解释：根据硬度测试结果，解释两种材料在硬度方面的不同。
实验讨论与结论：1. 断裂强度对比：通过对铝合金和钢材的断裂强度数据分析，发现钢材的断裂强度明显高于铝合金，说明钢材在承受外力时更为坚固。
2. 强度参数分析：根据计算得到的屈服强度、抗拉强度和延伸率等参数，可以进一步了解到两种材料的力学性能差异。
3. 硬度对比与解释：通过对铝合金和钢材硬度测试结果的对比和解释，可以评估两种材料在抗划伤和抗磨损性能方面的差异。
材料力学实验
材料力学实验
材料力学实验是一种用来研究材料性能和材料行为的实验方法。
在材料力学实验中，通过对材料施加外力并测量其应变和应力来研究材料的力学性能。
一些常见的材料力学实验包括：
1. 拉伸实验：将材料样品放在材料拉伸试验机中，施加拉力来延长材料，同时测量其应变和应力。
这可以用来研究材料的强度、韧性和延展性。
2. 压缩实验：将材料样品放在材料压缩试验机中，施加压力来压缩材料，同时测量其应变和应力。
这可以用来研究材料的抗压性能和变形行为。
3. 弯曲实验：将材料样品放在材料弯曲试验机中，施加弯曲力来弯曲材料，同时测量其应变和应力。
这可以用来研究材料的弯曲强度和弯曲刚度。
4. 疲劳实验：通过连续施加循环载荷来研究材料的疲劳寿命和疲劳强度。
这可以用来评估材料在长期循环加载下的性能。
5. 冲击实验：通过施加冲击载荷来研究材料的韧性和抗冲击性能。
这可以用来评估材料在突然受到外部冲击时的表现。
通过这些实验，研究人员可以获得材料的力学性能参数，了解材料在实际应用中的表现，从而指导材料设计和工程应用。
材料力学实验总结
材料力学实验总结引言材料力学实验是材料科学与工程领域中非常重要的一项实验。
通过对材料的拉伸、压缩、扭转等加载方式的测试，可以获得材料力学性能参数，如强度、模量、延伸率等。
本文将对材料力学实验的目的、原理、实验步骤和结果进行总结和分析。
目的材料力学实验的目的是研究材料在外力作用下的力学性能，并确定其力学参数。
通过实验可以了解材料的强度、刚度、塑性变形能力等重要性能指标。
作为材料工程师，我们需要掌握材料力学实验的方法和技巧，以便在实际工作中能够对材料的性能进行评估和选用。
原理材料力学实验基于以下两个基本原理：1.受力分析原理：根据受力分析原理，我们可以推导出材料在外力作用下的应力与应变关系。
通过测量材料的应变，进而计算出材料的应力。
应力-应变曲线是评价材料力学性能的重要参数。
2.材料力学性能指标：材料力学性能指标包括强度、模量、延伸率等。
其中强度是指材料在拉伸、压缩或剪切等加载方式下破坏前所能承受的最大应力；模量是指材料在受力后的应变与应力之间的比例关系；延伸率是指材料在拉伸过程中的伸长程度。
实验步骤实验准备1.根据实验要求选择适当的材料样品，如钢材、铝材等。
2.准备实验所需的设备和仪器，如拉伸试验机、扭转试验机、压缩试验机等。
3.根据实验要求制备样品，并对样品进行表面处理，以确保实验的准确性和可靠性。
实验操作1.拉伸实验：将准备好的样品固定在拉伸试验机上，施加相应的拉力，并记录下拉力与样品伸长量之间的关系。
通过计算得到样品的强度、弹性模量等参数。
2.压缩实验：将准备好的样品放置在压缩试验机下，施加相应的压力，并记录下压力与样品缩短量之间的关系。
通过计算得到样品的强度、弹性模量等参数。
3.扭转实验：将准备好的样品固定在扭转试验机上，施加相应的扭矩，并记录下扭矩与样品扭转角度之间的关系。
通过计算得到样品的剪切模量等参数。
数据处理1.根据实验数据绘制应力-应变曲线图，并分析材料的强度和刚度。
2.计算材料的强度、弹性模量和延伸率等力学性能指标，并进行比较和分析。
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。
材料力学试验课件
试验原理基于胡克定律，即材料在弹 性范围内，应力和应变之间呈线性关 系，可以用弹性模量和泊松比来描述 。
试验步骤
加荷装置
安装加荷装置，确保能够施加 恒定的拉力或压力，并记录力 值。
开始试验
以恒定的速度施加拉力或压力 ，记录试样的变形情况及对应 的力值。
准备试样
选择合适的材料制成标准试样 ，确保试样尺寸、形状、表面 质量等符合标准要求。
数据处理
根据试验数据计算材 料的剪切强度和剪切 模量。
试验结果分析
分析试验数据
根据记录的力和位移数据，计算材料的剪切强度和剪 切模量。
结果比较
将试验结果与理论值或标准值进行比较，评估材料的 剪切性能。
结果应用
根据试验结果，评估材料在剪切应力作用下的性能表 现，为工程设计和选材提供依据。
05
冲击试验
试验结果分析
数据整理
将试验过程中记录的数据进行整理，绘制应力-应变曲线。
结果分析
根据试验结果，分析材料的弹性模量、屈服强度、极限强度 等力学性能参数，并对其性能进行评价。
04
剪切试验
试验原理
剪切试验是材料力学中一种常见 的试验方法，用于测定材料的剪
切强度和剪切模量。
剪切强度是指材料在剪切应力作 用下抵抗剪切破坏的最大应力值 ，而剪切模量则表示材料抵抗剪
结果应用
根据试验结果，对材料的适用范围和 使用条件进行评估，为工程设计和选 材提供依据。
03
弯曲试验
试验原理
弯曲试验是一种常用的材料力学试验，用于测定材料在弯曲载荷下的性能表现。
通过弯曲试验，可以了解材料的弹性模量、屈服强度、极限强度等力学性能参数。
弯曲试验原理基于材料力学中的弯曲应力公式，通过施加弯曲载荷，使试样在承受 正应力的同时产生剪切应力。
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1、若临界压力的实测值远低于理论值，其主要原因是什么？
有可能是V形支座的底线不在压杆的同一纵向对称平面内，也有可能是材料不均匀程度较大，压力偏心现象严重，导致临界压力实测值远低于理论值；
可能在装夹压杆时，压杆就有受力，有初始弯曲，受初始弯矩等因素的影响；
由于实验所用仪器精度较低，不能准确显示实际压力。
，
图（c）半桥接法
应变仪读数
平均增量法
III、本次实验应变仪选用半桥组桥方式，画出相应的电路原理图。
二、
1、切变模量G试验试样尺寸及有关参数
2、切变模量G试样结果
G取三位有效数字。
三、
四、
1、比较机测法和电测法测G的结果，对两种方法的优缺点、精度、可靠性进行讨论。
电测法的灵敏度高，精确度也比较高，可以实测，遥测。高温，高压，动态等特殊工作条件都可以使用，而缺点是不能测出构件内部的应变，也不能准确地反映应变分部的急剧变化。
三
1、横截面上、下边缘及距离中性层h/4处在载荷增量为1KN时的实测应力增量。
横截面上边缘是1测点号，下边缘是5测点号。离中性层
2、误差计算（中性层的应力计算绝对误差，其他为相对误差）
四、
（1）分析你的原始数据记录，总结你这次测量数据的偏差情况。
从处理的数据来看，上边缘的误差最小，其他误差也较小，因此本次测量数据的偏差不大，二次在相同△F下测量的结果△ε也较为相近。
而机测法操作简单但是精度不高。
实验六 纯弯曲
一、
I实验目的
1、初步掌握电测方法和多点测量技术；
2、测定梁在纯弯和横力弯曲下的弯曲正应力及其分布规律。
II实验设备
1、电子万能试验机或简易加载设备；
2、电阻应变仪及预调平衡箱；
3、进行截面钢梁。
III实验原理
IV本次实验应变仪选用1/4组桥方式，画出相应的外接应变片接线图和电路原理图
此外在金属材料的冲击实验中，还可以揭示了静载荷时，不易发现的某结构特点和工作条件对机械性能的影响（如应力集中，材料内部缺陷，化学成分和加荷时温度，受力状态以及热处理情况等），因此它在工艺分析比较和科学研究中都具有一定的意义。
二、
指导老师：徐
三、
此实验可以看出低碳钢的冲击韧度远远大于铸铁，进一步说明铸铁是脆性材料，易碎。
2、通过预习回答下列问题
（1）如何测定试样的原始横截面面积游标卡尺
（2）低碳钢的屈服强度通常取屈服阶段的哪个载荷进行计算下屈服阶段
（3）对低碳钢试样拉断后的标距测量，什么情况可以直接对接测量？什么情况要求用断口移中法测量？（要仔细阅读标距测量断口移中法）1/3*l0内，否则且测量结果不合格的时候可采用断口移中法测量。
III理论计算载荷为9.8N时圆管各测量点（有2点）的主应力大小及方向（要求画出主单元体，明确X轴的方位）
A:
B:
IV本实验所用应变花的布片示意图和简要说明（要求设定的X轴与上述“3”的设定一致）。
二、
三、
根据你的实测应变增量值，计算载荷为9.8N时圆管测量点的主应力大小及方向（要求画出主单元体，明确X轴的方位）
V根据梁的尺寸和载荷，用纯弯曲梁横截面上的正应力公式分别计算在F=1kN时，横截面上、下边缘及距离中性层h/4处的应力，并用胡克定律估算梁上应变片在F=1kN时的应变值
二
钢梁几何尺寸
b
h
L
a
C
k
E
20mm
40mm
600mm
200mm
30mm
2.19
215GPa
组别号：方婕陈宇超宣哲何恺杰指导老师签名：徐
二、
三、
（一）
（二）
（三）
指导老师签名：徐
强度和断面收缩率确定的计算过程：
1、测定E时为何要加初载荷F0，限制最高载荷Fn？采用分级加载的目的是什么？
为了减小误差。分级加载目的是使测得的弹性模量E减小误差，同时验证材料是否处于弹性状态，以保证实验结果的可靠性。
一、
I、实验目的
II、实验原理及方法
实验七
一、
I实验目的
1、测定圆管在扭弯组合变形下一点处的主应力；
2、测定圆管在扭弯组合变形下的弯矩和扭矩。
II实验原理
1、弯矩M测定。
在贴片情况下，应弯矩引起X方向的应变，利用半桥接法可以得到加载时应变仪读数 ,温度影响不用考虑，此外， ，可得 ，即利用+45°/-45°应变片组成全桥，可以测得扭矩。
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、
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。
实验五 低碳钢切变模量G的测定
一、
I、实验目的
1、测定低碳钢扭转时的剪切弹性模量G；
2、了解扭角仪的原理。
II、实验原理及方法
机测法
，
Lo（标矩）＝100mm， （表分表读数）1/100mm
， ——极惯性矩
平均增量法
，
注意：每加一级砝码需轻敲击一下加力杆以克服变形传递时的机械间隙。
电测法
纯剪切 ，
图（b）
A
B
实验八 压杆稳定实验
一、
I实验目的
1、观察压杆的失稳
2、测定两端铰支压杆的临界压力
3、观察改变支座约束对压杆临界压力的影响
II设备及装置
1、带有力传感和显示器的简易加载装置或万能电子试验机
2、数字应变仪
3、大量程百分表及支架
4、游标卡尺及卷尺
5、试样，压杆试样为由弹簧钢制成的细长杆，截面为矩形，两端加工成带有小圆弧的刀刃，在试样中点的左右两端各贴一枚应变片。
1、低碳钢试件沿圆周方向出现滑移线，此后经历大量塑性变形并沿横截面断裂，纵向线扭转了一定角度，圆周线和纵向线都偏移了一定角度，但圆筒沿、低碳钢试样和铸铁试样的扭转破坏断口形貌有很大的差别。低碳钢试样的断面与横截面重合，断面是最大切应力作用面，断口较为平齐，可知为剪切破坏。铸铁试样的断面是与试样轴线成45度角的螺旋面，断面是最大拉应力作用面，断口较为粗糙，因而最大拉应力造成的拉伸断裂破坏。
（2）整理实验数据时，对中间几个测点，应取前后两枚应变片应变的平均值。试问在实测中这一平均值可用什么方法直接得到？怎么组桥？请画出测量桥的电路原理图。
在实测中前后2枚应变片是没办法直接测得平均值的，因为如果将前后2枚应变片组成半桥测量的话，其应变值刚好互相抵消了。只有上下2枚应变片是可以组成半桥来直接测量的，一个受拉，一个受压，更改下方式或系数就可以直接得到其平均值。
6、支座，支座为浅V性压杆变形时两端可以绕着Z轴转动，故可作为铰支架。
III实验原理及方法
1、加载时，应变仪读数不可超过2500，以防产生塑性变形。
二、
三、
（用matlab软件绘制）
由图可知临界压力应该是800N。这是实测值。
而理论值得计算如下：
实测值只是由图估计，另外测量时由于仪器老化等问题也会出现误差。
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：Fo＝（10%～20%）Fs，Fn＝（70%～80%）Fs
加载方案为：F0=5，F1=8，F2=11，F3=14，F4=17，F5=20（单位：kN）
数据处理方法：
平均增量法 （1）
4、将试验机两端夹头对正，装夹试件，进行保护，清零；
5、记录实验数据；
6、实验结束后，取下试件，观察试样破坏断口形貌，打印实验结果，关闭软件，关闭电源。
铸铁实验步骤：
与低碳钢扭转实验步骤相同。铸铁是脆性材料，只需记录试件的最大扭矩无需安装扭角测量装置。
二、
指导老师签名：徐
三、
强度确定的计算过程：
四、
实验九 冲击实验
一、
1、实验目的
i了解冲击实验的意义，材料在冲击载荷作用下所表现的性能。
ii测定低碳钢和铸铁的冲击韧度值。
2、设备及装置
i摆式冲击试验机
ii游标卡尺
3、实验原理和方法
冲击实验是研究材料对于动荷抗力的一种实验，和静载荷作用不同，由于加载速度快，使材料内的应力骤然提高，变形速度影响了材料的机构性质，所以材料对动载荷作用表现出另一种反应。往往在静荷下具有很好塑性性能的材料，在冲击载荷下会呈现出脆性的性质。
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、
指导老师签名：徐
三、
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、
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。
线性拟合法 （2）
lo—原始标距
Aom—原始标距范围内横截面面积的平均值
－引伸计伸长增量的平均值；
（2）、强度指标
屈服强度 （N/mm2或MPa）
抗拉强度 （N/mm2或MPa）
II、塑性指标 的测定:
断后伸长率
断面收缩率
l1－拉断后的标距长度A0－原始横截面积的最小值。A1－颈缩处的最小横截面积。