材料力学实验教学大纲要点

材料力学实验教学大纲

一、适用范围

大纲适用于机械设计制造及其自动化、交通运输专业本科教学使用。

二、课程名称

材料力学实验

三、学时数与学分

材料力学总学时：45总学分：3

实验学时：8实验学分：

四、教学目的和基本要求

目的：

通过本实验教学，要求学生正确掌握材料力学实验的基本操作方法和技能、技巧，进一步加深对材料力学理论的理解。培养学生独立准备和进行实验的能力、细致观察和记录现象、归纳、综合、正确处理数据的能力及分析实验和语言表达实验结果的能力。同时培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度，掌握科学的思维方法，为学生进一步学习后续课程及将来从事科学技术工作打下坚实的基础。

基本要求：

1、学生实验前预习实验内容；

2、学生实验过程中，认真观察实验现象，独立思考，自觉解决实验过程中出现的问题；

3、通过实验课，掌握材料力学实验的基本操作；

4、学生实验后，认真填写实验报告，在报告中完成实验指导书中所提示的思考问题。

六、教材、教参

《材料力学实验》主编－刑世建，重庆大学出版社，1998年

《材料力学性能与测试》主编－韦德骏，湖南大学出版社，1997年

《应变电测与传感器》主编－张如一、沈观林、李朝弟

七、实验成绩评定办法

考查：本课程采用平时考核，期末考试，综合评定学生成绩。材料力学实验成绩量化考核办法如下：

材料力学实验成绩＝平时成绩＋期末成绩

平时成绩：占总成绩的40％，由以下六部分组成。

实验预习、实验记录、实验报告、实验作风、实验操作、实验结果。

期末成绩：占总成绩的60％。

1、实验预习和表现：学生课前必须预习，教师通过课堂提问等方式检查预习效果。在实验中，教师课依据学生使用仪器的能力、观察和分析实验现象的能力、实验结果数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核，学生实验的原始数据由教师签字认可。（根据预习和平时表现情况教师给出相应的成绩，分为不同的档次。）

2、实验报告：学生实验后应按时完成实验报告。要求：内容充实、图表齐全、数据正确、书面整洁、结构合理、回答思考题等。（根据实验报告情况教师给出相应的成绩，分为不同的档次。）

3、实验考试：通过考试了解学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际水平，建立操作技术与口试、笔试相结合的考试办法，教师出实验考试题目，让学生自拟实验步骤，在规定的时间内完成报告，且回答有关理论问题如果是设计性实验题目，要独立写出报告。（根据学生在规定时间内完成的实验情况，教师给出相应成绩，分为不同档次。）

八、实验教学大纲说明

本大纲共安排15学时的实验，其中部分为选作实验，实际学时为8学时。

九、实验项目

实验一、了解试验机和测试仪器

实验目的：

1、了解万能实验机的主要结构及其工作原理。

2、进行万能实验机的操作实习，学习操作规程和安全注意事项，为以后其它实验打好基础。

实验内容：

1、听取教师对实验机构造原理的介绍。结合具体机器认识主要部件及其作用。了解它的性能特点。

2、学习实验机的操作规程、安全注意事项和操作方法。

3、按操作规程认真练习。

仪器与材料：拉伸（压缩）试件、游标卡尺、万能实验机。

实验二、金属材料的拉伸实验

实验目的：

1、了解材料受拉时，力与变形的关系，绘制拉伸图。

2、测定低碳钢的屈服极限，强度极限，延伸率和截面收缩率。

3、测定铸铁的强度极限。

4、比较低碳钢和铸铁的力学性能及破坏过程与现象。

实验内容：

1、低碳钢的拉伸试验。

2、铸铁的拉伸实验。

仪器与材料：拉伸试件（低碳钢与铸铁）、万能实验机、游标卡尺。

实验三、金属材料的压缩实验

实验目的：

1、测定低碳钢的压缩屈服极限和铸铁的抗压强度极限。

2、观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象，并进行比较。

实验内容：

1、低碳钢的压缩实验。

2、铸铁的压缩实验。

仪器与材料：压缩试件（低碳钢与铸铁）、万能实验机、游标卡尺。

实验四、低碳钢弹性模量E的测定（非电测）

实验目的：

1、在比例极限内，验证胡克定律，并测定低碳钢的弹性模量E。

2、熟悉蝶式引伸仪或杠杆式引伸仪的正确使用方法。

3、学习拟定试验加载方案。

实验内容：用蝶式引伸仪或杠杆式引伸仪测量低碳钢的弹性模量E。

仪器与材料：万能实验机或拉力实验机、引伸仪、游标卡尺、低碳钢拉伸试件。

实验五、剪切实验

实验目的：

1、观察受剪试件的破坏特征。

2、测定低碳钢试件在剪断时的强度极限。

实验内容：

1、将低碳钢圆截面剪切试件，装入金属剪切器中，模拟销钉受剪切状态。

2、从测力度盘副针读出剪断时的最大载荷。

仪器与材料：万能实验机、压缩式剪切器、低碳钢剪切试件。

实验六、扭转实验

实验目的：

1、测定低碳钢的剪切屈服极限，剪切强度极限。

2、测定铸铁的剪切强度极限。

3、比较低碳钢和铸铁试件受扭时的变形规律及其破坏特征。

实验内容：

1、低碳钢的扭转实验。

2、铸铁的扭转实验。

仪器与材料：扭转实验机、游标卡尺、扭转试件。

实验七、电阻应变仪操作练习

实验目的：

1、了解电测应力的原理。

2、进行电阻应变仪的操作练习，熟悉操作规程及注意事项。

实验内容：

1、在矩形截面的简支梁上、下表面，沿梁轴方向各贴一应变片，用法码加载，测算正应力。

2、用灯光照射应变片，观察温度对测量的影响。

仪器与材料：电阻应变仪及贴片用具、简支梁实验装置、热源（台灯）、应变片。

实验八、电测法测定弹性模量E泊松比μ

实验目的：

1、用电阻应变仪测量低碳钢的弹性模量E和泊松比μ。

2、验证拉伸胡克定律。

实验内容：

1、利用钢板试件单向拉伸时产生的纵向应变，采用电测法测定其弹性模量E。

2、利用钢板试件单向拉伸时产生的纵向应变和横向应变，采用电测法测定其泊松比μ。