材料力学实验教材
835材料力学参考书目
835材料力学参考书目(原创版)目录1.835 材料力学概述2.835 材料力学参考书目3.835 材料力学参考书目详细介绍正文一、835 材料力学概述835 材料力学是一门研究材料在外力作用下产生形变和破坏规律的学科,属于固体力学的一个分支。
它主要研究材料的弹性、塑性、疲劳、蠕变、断裂等性质,以及应力、应变、强度等概念。
材料力学在工程技术领域具有广泛的应用,如机械制造、建筑结构、航空航天等。
二、835 材料力学参考书目1.《材料力学》(第 6 版),作者:刘树英、黄平、陈惠敏,出版社:高等教育出版社2.《材料力学》(第 5 版),作者:孙训方,出版社:高等教育出版社3.《材料力学》(第 4 版),作者:胡亚兰,出版社:科学出版社4.《材料力学教程》,作者:魏正中,出版社:清华大学出版社5.《材料力学实验教程》,作者:陈惠敏,出版社:高等教育出版社三、835 材料力学参考书目详细介绍1.《材料力学》(第 6 版):本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,系统地讲述了材料力学的基本理论和方法。
内容包括:应力和应变、材料的弹性和塑性、屈服和强化、疲劳和蠕变、断裂力学等。
书中附有丰富的例题和习题,便于教学和自学。
2.《材料力学》(第 5 版):本书为普通高等教育“十五”国家级规划教材,适用于工科各专业本科生学习。
书中详细介绍了材料力学的基本概念、基本理论和基本方法,注重理论与实际应用的结合。
3.《材料力学》(第 4 版):本书为教育部推荐研究生教材,系统地阐述了材料力学的基本理论和实验技术。
内容包括:应力和应变、弹性理论、塑性理论、屈服和强化、疲劳和蠕变、断裂力学等。
书中附有丰富的例题和习题,适合研究生学习和科研人员参考。
4.《材料力学教程》:本书以基本理论为主线,注重理论与实际应用的结合,内容包括:应力和应变、弹性理论、塑性理论、屈服和强化、疲劳和蠕变、断裂力学等。
书中附有丰富的例题和习题,适合本科生和研究生学习。
材料力学教学课本(全套)
材料力学教学课本(全套)
本教学课本是为研究材料力学的学生而编写的,全套共包含十
二章,分别介绍了材料力学的基础知识以及其在实际工程中的应用。
第一章主要介绍了材料力学的基本概念,包括应力、应变以及
杨氏模量等。
第二章则深入探讨了应力分析的相关知识,包括梁的
受力分析、轴的受力分析等。
第三章介绍了杆件的受力分析方法,
包括静力学、中心法以及位移法等。
第四章至第七章主要介绍了弹性力学的内容,包括弹性力学基
本方程、梁的振动、薄壳的理论以及弯曲理论等。
第八章至第十章
则探讨了材料力学的非弹性部分,包括塑性行为、断裂力学以及蠕
变等。
最后两章则介绍了应用力学中的材料力学应用,包括气压机
的工作原理、空气动力学以及船舶结构力学等。
本教学课本内容丰富,覆盖了材料力学的各个方面,并且将理
论知识和实际应用相结合,有助于学生更好地掌握材料力学的知识
和应用。
在课堂教学中,可以结合本教学课本进行教学,以达到更
好的教学效果。
总之,在学习材料力学的过程中,本教学课本是一本值得阅读和参考的好教材。
材料力学教材第七章(孙国钧)上交版
τ
τ
图 7-8
d3 ≥
16T 16 × (1.5 × 103 N ⋅ m) = = 0.1273 × 10−3 m3 , π [τ ] π (60 × 106 Pa)
即要求 d ≥ 50.3mm ,取 d=51mm。对于空心圆轴,要求其外径满足
16T 16 × (1.5 × 103 N ⋅ m) = = 0.2156 × 10−3 m3 , 4 4 6 π (1 − α )[τ ] π (1 − 0.8 )(60 × 10 Pa) 即要求 d o ≥ 59.97mm 。取do=60mm,di=48mm。 空心轴与实心轴的材料用量比即空心轴的截面积Ah和实心轴的截面积AS之比 Ah (d o 2 − di 2 ) (602 − 482 )mm 2 = = = 0.498 As d2 512 mm 2 do3 ≥
(7-8)
(7-9)
很明显,圆轴扭转时的最大切应力发生在横截面的圆周上。上式中令 r=R 得到 M R τ max = x (7-10) Ip 最大切应力也可表示为 M τ max = x Wp 式中 (7-11)
(7-12) R 称为抗扭截面系数。它是截面的几何参数。Wp越大,则τmax越小,表示圆轴能承受的扭矩 也越大。这个参数表示截面的抗扭能力。对于直径为D的实心圆截面,其极惯性矩
Δx Δx T
T (b) 180° η T A
o T B
A (a)
B
C T (c) η
B o
C
图 7-1
T
能形成连续的圆轴。所以可以断定,圆轴扭转变形后所有的横截面都保持为平面,并且垂 直于轴线。 我们还可以对扭转时截面所在平面内的变形作进一步的推断。由于圆轴的轴对称性, 每一半径在变形后的形状应该是一样的。 如图 7-2a所示, 假定B端面上的半径oa变形后成 为曲线oa′,那么所有的半径都应该有相同的形状。将AB段圆轴绕 oη 轴旋转 180°,A端面
材料力学第三版范钦珊
材料力学第三版范钦珊介绍《材料力学》是材料科学与工程专业的一门基础课程。
该课程主要介绍了材料在受力、变形和断裂等方面的基本理论和方法。
本文档是对《材料力学第三版范钦珊》这本教材的简要概述,并对其中的一些重要内容进行了详细介绍。
章节概述本教材共分为十个章节,涵盖材料力学的各个方面。
下面将对每个章节的内容进行简要介绍。
第一章弹性力学基础该章节介绍了材料的弹性行为,主要内容包括材料的应力、应变、弹性模量等基本概念和理论模型。
还介绍了应力分析、应变分析以及应力应变关系的数学描述方法。
第二章塑性力学基础该章节介绍了材料的塑性行为,包括材料的静态硬化、动态硬化和塑性流动等内容。
还介绍了塑性变形的本构模型和塑性应变的数学描述方法。
第三章蠕变力学基础该章节介绍了材料的蠕变行为,主要包括蠕变现象、蠕变变形规律以及蠕变破坏机理等内容。
还介绍了蠕变本构模型和蠕变应变的数学描述方法。
第四章疲劳力学基础该章节介绍了材料的疲劳行为,包括疲劳现象、应力循环和疲劳寿命等内容。
还介绍了疲劳本构模型和疲劳强度的计算方法。
第五章断裂力学基础该章节介绍了材料的断裂行为,主要包括断裂现象、断裂力学参数以及断裂韧性等内容。
还介绍了断裂力学的基本理论和断裂模式的判定方法。
第六章材料力学的数值模拟该章节介绍了材料力学的数值模拟方法,主要内容包括有限元方法、分子动力学模拟以及统计力学方法等。
还介绍了计算实例和常用的数值模拟软件。
第七章材料力学的实验方法该章节介绍了材料力学的实验方法,主要包括材料力学实验的基本原理和常用实验设备。
还介绍了实验数据的处理和分析方法。
第八章金属的力学行为该章节主要介绍了金属材料的力学行为。
包括金属材料的结晶性质、力学性质以及相变行为等内容。
第九章非金属材料的力学行为该章节介绍了非金属材料的力学行为,包括非金属材料的力学性质、结构性质以及应用性质等内容。
还介绍了一些特殊类型的非金属材料。
第十章新型材料的力学行为该章节介绍了一些新型材料的力学行为,包括复合材料、纳米材料、智能材料等。
材料力学简明教材(电子版)
§1-1 材料力学的任务1.几个术语·构件与杆件:组成机械的零部件或工程结构中的构件统称为构件。
如图1-1a 所示桥式起重机的主梁、吊钩、钢丝绳;图1-2所示悬臂吊车架的横梁AB,斜杆CD都是构件。
实际构件有各种不同的形状,所以根据形状的不同将构件分为:杆件、板和壳、块体.杆件:长度远大于横向尺寸的构件,其几何要素是横截面和轴线,如图1-3a所示,其中横截面是与轴线垂直的截面;轴线是横截面形心的连线。
按横截面和轴线两个因素可将杆件分为:等截面直杆,如图1-3a、b;变截面直杆,如图1-3c;等截面曲杆和变截面曲杆如图1-3b。
板和壳:构件一个方向的尺寸(厚度)远小于其它两个方向的尺寸,如图1-4a 和b所示。
块体:三个方向(长、宽、高)的尺寸相差不多的构件,如图1-4c所示。
在本教程中,如未作说明,构件即认为是指杆件。
·变形与小变形:在载荷作用下,构件的形状及尺寸发生变化称为变形,如图1-2所示悬臂吊车架的横梁AB,受力后将由原来的位置弯曲到AB′位置,即产生了变形。
小变形:绝大多数工程构件的变形都极其微小,比构件本身尺寸要小得多,以至在分析构件所受外力(写出静力平衡方程)时,通常不考虑变形的影响,而仍可以用变形前的尺寸,此即所谓“原始尺寸原理”。
如图1-1a所示桥式起重机主架,变形后简图如图1-1b所示,截面最大垂直位移f一般仅为跨度l 的l/1500~1/700,B支撑的水平位移Δ则更微小,在求解支承反力R A、R B时,不考虑这些微小变形的影响。
2.对构件的三项基本要求强度:构件在外载作用下,具有足够的抵抗断裂破坏的能力。
例如储气罐不应爆破;机器中的齿轮轴不应断裂等。
刚度:构件在外载作用下,具有足够的抵抗变形的能力。
如机床主轴不应变形过大,否则影响加工精度。
稳定性:某些构件在特定外载,如压力作用下,具有足够的保持其原有平衡状态的能力。
例如千斤顶的螺杆,内燃机的挺杆等。
材料力学第六版
材料力学第六版材料力学是研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律的学科,它是材料科学的基础和核心。
本书《材料力学第六版》是对材料力学理论的全面阐述和深入探讨,旨在帮助读者全面了解材料力学的基本原理和应用技术,掌握材料力学的基本知识和分析方法,为工程技术人员和科研人员提供一本全面系统的参考书。
首先,本书从材料的基本力学性能入手,介绍了材料的力学性质、应力、应变、弹性模量、屈服强度等基本概念和理论。
通过对材料内部结构和外部力学环境的分析,深入探讨了材料的力学行为和力学性能的影响因素,为读者提供了深入理解材料力学的基础知识。
其次,本书重点介绍了材料的变形规律和力学性能的测试方法。
通过对材料的拉伸、压缩、弯曲等力学试验的原理和方法进行详细介绍,帮助读者了解材料的力学性能测试技术,掌握材料力学测试的基本原理和操作技巧,为工程实践和科研实验提供了重要参考。
再次,本书深入研究了材料的疲劳、断裂和塑性变形等重要问题。
通过对材料疲劳寿命、断裂韧性、塑性变形规律等方面的理论和实践进行全面分析,帮助读者了解材料在实际工程中的疲劳、断裂和塑性变形行为,掌握材料力学在工程设计和材料选型中的应用技术。
最后,本书还介绍了材料力学在现代工程技术中的应用和发展趋势。
通过对材料力学在航空航天、汽车制造、新能源等领域的应用案例进行详细介绍,帮助读者了解材料力学在工程实践中的重要作用和应用前景,为读者提供了拓展视野和提高实践能力的重要参考资料。
总之,《材料力学第六版》是一本全面系统、权威可靠的材料力学教材,它不仅适合材料科学与工程专业的本科生、研究生和博士生使用,也适合广大工程技术人员和科研人员作为参考书籍。
希望本书能够帮助读者全面了解材料力学的基本理论和应用技术,为材料科学与工程领域的发展做出贡献。
北航材料力学实验讲义A
实验一实验一 材料在轴向拉伸、材料在轴向拉伸、材料在轴向拉伸、压缩和扭转时的压缩和扭转时的力学性能预习要求:预习要求:1、预习教材中有关材料在拉伸、压缩、扭转时力学性能的内容;、预习教材中有关材料在拉伸、压缩、扭转时力学性能的内容;2、预习本实验内容及微控电子万能试验机的原理和使用方法;、预习本实验内容及微控电子万能试验机的原理和使用方法;一、实验目的一、实验目的1、观察低碳钢在拉伸时的各种现象,并测定低碳钢在拉伸时的屈服极限s s ,强度极限b s ,延伸率δ和断面收缩率y ;2、观察铸铁在轴向拉伸时的各种现象;、观察铸铁在轴向拉伸时的各种现象;3、观察低碳钢和铸铁在轴向压缩过程中的各种现象;、观察低碳钢和铸铁在轴向压缩过程中的各种现象;4、观察低碳钢和铸铁在扭转时的各种现象;、观察低碳钢和铸铁在扭转时的各种现象;5、掌握微控电子万能试验机的操作方法。
、掌握微控电子万能试验机的操作方法。
二、实验设备与仪器二、实验设备与仪器1、微控电子万能试验机;、微控电子万能试验机;2、扭转试验机;、扭转试验机;3、50T 微控电液伺服万能试验机;微控电液伺服万能试验机;4、游标卡尺。
、游标卡尺。
三、试件三、试件试验表明,试件的尺寸和形状对试验结果有影响。
为了便于比较各种材料的机械性能,国家标准中对试件的尺寸和形状有统一规定。
根据国家标准(GB6397—86),将金属拉伸比例试件的尺寸列表如下:,将金属拉伸比例试件的尺寸列表如下:试 件标距长度标距长度 L 0横截面积横截面积 A 0圆试件直径圆试件直径 d 0表示延伸表示延伸 率的符号率的符号比例/长短长短03.11A 或10d 0任 意 任 意 δ1065.5A 或5d 0任 意任 意δ5本实验的拉伸试件采用国家标准中规定的长比例试件(图一),试验段直径d 0=10mm ,标距l 0=100mm.。
本实验的压缩试件采用国家标准本实验的压缩试件采用国家标准((GB7314-87)中规定的圆柱形试件h /d 0=2, d 0=15mm, h =30mm (图二)。
材料力学教材
材料力学教材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,它是材料科学的基础。
材料力学的研究范围包括静力学、动力学、弹性力学、塑性力学、断裂力学等多个方面。
本教材将系统地介绍材料力学的基本理论和应用。
第一章静力学1.1 牛顿力学基础静力学作为力学学科的基础,首先需要从牛顿力学基础开始介绍。
本节主要介绍质点和刚体的运动学和动力学,以及力的概念、力的合成和分解等基本内容。
1.2 平衡条件在材料力学中,静力学主要研究物体处于平衡状态下的力学性质。
本节介绍材料力学中平衡条件的基本概念和数学表达,包括平衡的充分必要条件和平衡方程等。
1.3 支撑结构支撑结构是材料力学中重要的研究对象,其平衡性能直接影响到工程结构的安全和稳定。
本节将介绍支撑结构的静力学分析方法,包括力的平衡、力矩平衡和杆件内力等内容。
第二章动力学2.1 运动学概念动力学是研究物体在力的作用下的运动规律的学科,是材料力学中重要的一部分。
本节将介绍运动学基本概念,包括位移、速度和加速度等量的定义和关系。
2.2 牛顿第二定律牛顿第二定律是动力学中的核心定律,描述了物体受力时的加速度和力的关系。
本节将详细介绍牛顿第二定律的原理和应用,并通过实例进行说明。
2.3 动量和能量动量和能量是动力学中常用的物理量,描述了物体运动的特性。
本节将介绍动量和能量的基本概念、守恒定律以及计算方法,同时讨论它们在材料力学中的应用。
第三章弹性力学3.1 弹性力学基础弹性力学是研究物体在外力作用下的弹性变形行为的学科。
本节将介绍弹性力学的基本概念和假设,包括应力、应变、胡克定律等内容。
3.2 弹性力学基本理论弹性力学的基本理论主要包括线弹性力学和非线性弹性力学。
本节将详细介绍线弹性力学的基本方程和解析方法,以及非线性弹性力学中的应力-应变关系和本构模型。
3.3 应力分析应力分析是材料力学中的重要内容,用于分析物体在外力作用下的应力分布。
本节将介绍常用的应力分析方法,包括平面应力和轴对称应力的分析方法,并通过例题进行说明。
材料力学实验教材的研究与探索
的因素 。
对培 养学 生 的工程 素养 ,帮 助学生 建立 工程概 念起 着重 要 的作用 。材料 力学 实验 作为材 料力 学课 程 的 重要组 成 部分 ,对培 养学 生认 识工程 现象 、分 析工 程 问题 的 能力 和全面 提高综 合 素质也 有着 不可 替代
1 材 料 力 学 实 验 教 材 在 实 验 课 程 建 设 中 的 重 要 地 位
高 等教 育 不 仅要 使 学 生掌 握 丰 富 的理论 知识 , 更应 注重 创新 能力 和综合 素质 的培 养 。实验教 学作 为实践 性教 学 的重要 环节 ,对 培养理 工科 学生 的创 新能力 和 全面综 合 素质更 起着 重要作 用 ,发挥 着其 他教 学环节 不可 替代 的作用 。
Re e r h a d e p o a i n o x e me tt a h n s a c n x lr t fe p r n e c i g o i
ma e il n ma e i lme h n c tra s i tra c a i s
F ANG i ua,ZHU n,LIGe Zh —h Yu
2 目前 材 料 力 学 实 验教 材 存 在 的 问题
目前 各校 使用 的实 验教 材大 部分是 自编实 验指 导书,都存在着相 同的问题 J 。内容局 限于 自身
的实 验设 备 和项 目,扩展 性 、启发 性不 够 。实 验教
的作用 ,因此 ,一般材料力学课程都要开设 8 0 —1 学时 的实验 。材料 力学 实 验教 材作 为实验教 学 体 系 的重要组成部分 ,对达到教学 目的意义重大。使整 个 实验 教学 自始 至终 贯穿实 践性 、综 合性 、系 统性
材料力学实验讲义
通过软件或硬件的办法将系统的载荷、变形、位移及时间窗口调零。然后调整横梁将夹持注试样的下端部。
6.测试
通过软件控制横梁移动对试样进行加载,开始实验。试验过程中应注意曲线及数字显示窗口的变化,当出现异常情况时,需要及时中断试验。在试验结束后,应及时记录并保存试验数据求取下引伸计,以避免由于试样断裂引起的振动对引伸计产生损伤。
(C)
于是 (d)
式中: 是与材料有关的常数。
要使材料相同、尺寸不同的试样能测得相同的伸长率,必须使 是常数,为此国标选定 =5.56或11.3,对于圆柱试样,就相当于 (短试样)或 (长试样)。
用短试样测得的断后伸长率记为 ,用长试样侧得的断后伸长率记为 或 。显然, ,由试验知,同种金属材料 比 大1.2~1.5倍。
三、试样
为使实验结果可以相互比较,必须对试样、试验机及实验方法做出明确具体的规定。国标GB/T228-2002 “金属材料室温拉伸试验方法”中规定对金属拉伸试样通常采用圆形和板状两种试样,如图1-1所示。它们均由夹持、过渡和平行三部分组成。夹持部分应适合于试验机夹头的夹持。过渡部分的圆孤应与平行部分光滑地联接,以保证试样破坏时断口在平行部分。平行部分中测量伸长用的长度称为标距。受力前的标距称为原始标距,记作L0,通常在其两端划细线标志。
铸铁试样压缩图如图2-2a所示。载荷达最大值Fbc后稍有下降,然后破裂,能听到沉闷的破裂声。
铸铁试样破裂后呈鼓形,并在与轴线大约成45°的面上破断,这主要是由切应力造成的。
四、试验结果处理
原始数据记录参考表2-1。
表2-1原始数据记录表
测量时,两段在断口处应紧密对接,尽量使两段轴线在一直线上。若断口处形成缝隙,此缝隙应计入L1内。
对于材料相同、尺寸不同的试样,测得之伸长率是不同的。据实验知,试样颈缩前的均匀塑性伸长变形 由试样的原始标距 决定
材料力学实验课程教学大纲
材料力学实验课程教学大纲课程名称:材料力学/ Mechanics of Materials课程代码:05123122课程类别:专业/必修学时数:12学分:1.0先修课程:高等数学、理论力学等开课单位:建筑工程学院适用专业:土木工程;土木类(中德联合培养)一、课程的性质、目的和任务材料力学实验是材料力学教学中的一个重要环节,对于提高学生的综合素质、培养学生的实践能力与创新精神具有极其重要的作用。
通过材料力学实验不仅丰富了学生的书本知识,而且增强了学生的实践能力;更重要的是,提高了学生应用实验的手段与方法去分析、研究和解决工程问题的能力;提高了学生建立或者修正完善力学模型的能力。
通过力学实验还可以培养学生对一些新材料和新结构的研究能力。
通过实验课的系统训练,学生应掌握材料力学实验的基本知识,熟练掌握实验报告的书写方法,掌握简单设计性实验报告的书写方法,掌握实验数据处理及误差分析方法;了解实验设备、仪器的基本工作原理,掌握它们的操作方法;掌握材料力学实验中的基本实验方法,能应用材料力学知识解释、分析拉伸、扭转、弯曲等实验中所发生的应力和应变变化的规律;初步具备对材料力学实验过程的设计能力,即能独立完成实验的全过程,具有一定的动手能力和思维判断能力。
二、教学内容、教学基本要求及教学重点与难点1.万能试验机操作及拉伸示范实验、拉伸试验了解万能试验机的构造原理和使用方法,结合具体机型认识主要部件及其作用;了解游标卡尺原理及能正确使用游标卡尺。
正确测定低碳钢的P s,P b值,准确测量试验前后的l0,d0,l,d;根据试验测定值计算σs,σb,ψ,δ。
教学重点与难点:了解试验设备——万能材料试验机的构造和工作原理,掌握其操作规程及使用时的注意事项;观察低碳钢在拉伸过程中的各种现象(包括屈服、强化、强化、颈缩及断裂);测定低碳钢的强度和塑性指标:屈服极限σs、强度极限σb、伸长率δ和截面收缩率ψ;观察材料在拉伸过程中的各种现象,并利用自动绘图装置绘制拉伸图(P─ΔL曲线)。
材料力学专业的专业资料汇总
材料力学专业的专业资料汇总材料力学是研究材料的力学性质和行为的学科,是材料科学与工程中的重要分支之一。
它涉及材料的力学性能、变形、破坏和失效等方面,对于材料的设计、制备和应用具有重要意义。
本文将对材料力学专业的一些重要资料进行汇总,以供学习和参考。
1. 《材料力学基础》这本教材是材料力学专业的入门教材,由中国工程院院士李忠教授主编。
该教材系统地介绍了材料力学的基本概念、理论和方法,包括应力、应变、弹性力学、塑性力学等内容。
通过学习这本教材,可以建立起对材料力学基本原理的理解和掌握。
2. 《材料力学实验技术》这本教材是材料力学专业的实验指导书,由材料力学实验专家编写。
该教材详细介绍了材料力学实验的基本原理、实验方法和数据处理技术。
通过进行实验,可以验证和应用材料力学理论,提高实践能力和数据处理能力。
3. 《材料力学与强度学》这本教材是材料力学专业的进阶教材,由著名材料科学家杨崇汇教授撰写。
该教材深入介绍了材料的力学性能、强度学理论和应用,包括材料的断裂、疲劳、蠕变等方面。
通过学习这本教材,可以深入了解材料力学的前沿研究和应用领域。
4. 《材料力学与计算力学》这本教材是材料力学专业的计算力学教材,由计算力学专家张学工教授编写。
该教材介绍了材料力学与计算力学的交叉领域,包括有限元方法、材料力学模拟和计算材料力学等内容。
通过学习这本教材,可以了解材料力学与计算力学的最新研究和应用进展。
5. 《材料力学论文选读》这本书是材料力学专业的学术论文选集,由材料力学研究领域的专家编选。
该书收录了一些经典和前沿的材料力学研究论文,涵盖了材料力学的各个方面。
通过阅读这本书,可以了解材料力学的研究动态和学术前沿。
除了上述教材和书籍,材料力学专业的学生还可以通过参加学术会议、阅读学术期刊、进行科研项目等方式获取专业资料。
学术会议是学术交流和学术合作的重要平台,可以听取专家学者的报告和交流最新研究成果。
学术期刊是学术研究成果发表的重要渠道,可以阅读最新的研究论文和综述。
835材料力学参考书目
835材料力学参考书目以下是关于835材料力学的参考书目及其相关内容:1.《材料力学基础》- 杨树波这本书是一本比较全面系统的材料力学教材,主要介绍了力学基本原理、材料力学的应用、塑性变形及断裂等方面的内容。
通过详细的论述和实例分析,使读者能够理解材料力学中的关键概念和应用。
2.《材料力学导论》- 丁文江这本书主要介绍了材料力学的基本原理和方法,并结合材料力学在工程实践中的应用。
内容包括静力学、动力学和能量方法等,旨在培养读者分析和解决工程材料力学问题的能力。
3.《材料力学及强化原理》- 翟增辉这本教材主要介绍了材料力学中的基本原理和强化原理。
书中详细讲解了材料的高温强化、组织中的塑性变形及断裂等内容,对于研究和应用材料力学的读者都具有很高的参考价值。
4.《工程材料力学》- 方琳这本书主要介绍了工程材料力学的基本理论和实践应用。
通过对力学基础知识的讲解,帮助读者理解工程材料的物理性质和力学行为,并提供了实例分析和实验过程,使读者能够将理论知识应用到实际工程问题中。
5.《金属材料力学》- 黄成栋这本书主要介绍了金属材料力学的基本理论、塑性变形机制和断裂力学等内容。
通过数学推导和实例分析,阐述了金属材料在力学行为中的特点和规律,对于研究金属材料性能和改进金属材料设计具有重要的参考价值。
综上所述,以上列举的几本参考书目涵盖了材料力学的基本原理、应用方法以及与工程实践相关的内容。
这些书籍不仅提供了对材料力学的理论认识和知识结构的建立,还通过实例分析和实验过程的解读,帮助读者将所学知识应用到实际问题中,提高解决工程材料力学问题的能力。
这些参考书目对于材料力学研究人员、工程师和学生都具有很高的参考价值,是深入学习和研究材料力学领域的重要工具。
《材料力学实验指导书》.. (2)
课程教案课程名称:任课教师:所属院部:建筑工程与艺术学院教学班级:教学时间:2015—2016 学年第 1 学期湖南工学院实验一 拉伸实验一、本实验主要内容低碳钢和铸铁的拉伸实验.二、实验目的与要求1.测定低碳钢的流动极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ和铸铁的强度极限b σ.2。
根据碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象,绘出外力和变形间的关系曲线(F L -∆曲线)。
3.比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况。
三、实验重点难点1、拉伸时难以建立均匀的应力状态.2、采集数据时,对数据的读取.四、教学方法和手段课堂讲授、提问、讨论、启发、演示、辩论等;实验前对学生进行实验的理论指导和提醒学生实验过程的注意事项。
五、作业与习题布置1、低碳钢拉伸图分为几阶段?每一阶段,力与变形有何关系?有什么现象?2、低碳钢和铸铁在拉伸时可测得哪些力学性能指标?用什么方法测得?实验一 拉伸实验拉伸实验是测定材料力学性能的最基本最重要的实验之一。
由本实验所测得的结果,可以说明材料在静拉伸下的一些性能,诸如材料对载荷的抵抗能力的变化规律、材料的弹性、塑性、强度等重要机械性能,这些性能是工程上合理地选用材料和进行强度计算的重要依据。
一、实验目的要求1。
测定低碳钢的流动极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ和铸铁的强度极限b σ.2.根据碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象,绘出外力和变形间的关系曲线(F L -∆曲线).3。
比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况。
二、实验设备和仪器万能材料试验机、游标卡尺、分规等。
三、拉伸试件金属材料拉伸实验常用的试件形状如图所示。
图中工作段长度l 称为标距,试件的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定,两端较粗部分是为了便于装入试验机的夹头内。
为了使实验测得的结果可以互相比较,试件必须按国家标准做成标准试件,即5l d =或10l d =。
对于一般板的材料拉伸实验,也应按国家标准做成矩形截面试件.其截面面积和试件标距关系为l =l =,A 为标距段内的截面积.四、实验方法与步骤1、低碳钢的拉伸实验(1)试件的准备:在试件中段取标距10l d =或5l d =在标距两端用分规打上冲眼作为标志,用游标卡尺在试件标距范围内测量中间和两端三处直径d (在每处的两个互相垂直的方向各测一次取其平均值)取最小值作为计算试件横截面面积用。
材料力学哪本教材好
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首先,我们来看一下《材料力学》(第4版)这本教材。
这本教材由郑兴山、
王崇愚、董克平等人合著,是一本较为系统和全面的材料力学教材。
该书内容丰富,结构清晰,涵盖了材料的应力、应变、弹性力学、塑性力学、断裂力学等方面的内容。
同时,书中还穿插了一些工程实例和案例分析,有助于学生将理论知识与实际工程问题相结合。
这本教材在国内外都有较高的知名度,被广泛应用于材料力学的教学和科研领域。
其次,我们再来介绍一本名为《材料力学基础》的教材。
这本教材由李国平编著,是一本比较适合初学者的材料力学教材。
该书内容简洁明了,注重基础知识的讲解和理论与实践的结合。
教材中的例题和习题设计也比较贴近生活和工程实际,有利于学生的理解和掌握。
此外,该书还对材料力学的一些前沿领域和发展趋势进行了简要介绍,有助于学生对该领域有一个更为全面的认识。
最后,我们来介绍一本名为《材料力学导论》的教材。
这本教材由王明华编著,是一本比较注重理论和实践结合的教材。
该书在理论阐述的同时,还结合了大量的实际案例和工程应用,有利于学生将理论知识应用到实际工程问题中去。
此外,该书还对一些新兴材料和技术进行了介绍,有助于学生对材料力学领域的发展趋势有一个更为深入的了解。
综上所述,以上介绍了几本比较受欢迎的材料力学教材,它们分别侧重于系统
全面、基础入门和理论实践结合等不同方面。
在选择教材时,我们可以根据自己的学习需求和兴趣爱好进行选择。
希望以上介绍能够对大家有所帮助,也希望大家能够在学习材料力学的过程中有所收获。
拉伸实验(材料力学课程实验)2013
拉伸新国家标准-GB228-2002
拉伸问题说明(2) -断口位置对断后延伸率影响及修正
实验报告要求(每人一份)
1 按照拉伸试验报告要求独立完成实验报告。 (见实验教材P31,注:第7题改为选作题) 2 实验报告要有低碳钢(或铝合金)和铸铁两种材料的实验数 据、曲线和结果。 3 认真总结几种典型材料力学性能特点,完成分析讨论题。 4 曲线要求每人一份,并做修正和说明。 5 要将实验原始数据记录(有老师和本组同学签名,每组至少一 份 )附在实验报告后面。 6 实验报告下次实验时带来交给老师。 7 实验报告要求手写。
复合材料断裂特点
在纤维增强复合材料中,每平方厘米的 纤维数有几千~几万根。由于有大量独立的 纤维,过载时复合材料中即使有少量纤维断 裂,载荷会迅速重新分配到未被破坏的纤维 上,不至于造成构件在瞬间完全丧失承载能 力而断裂。 问题: 与一般脆性材料断裂过程比较,最大区别?
常用材料性能比较
材料 弹性模量 GPa 屈服强度 MPa 强度极限 MPa 延伸率 % 低碳钢 200 280 380 40 铝合金 70 420 590 14 铸铁 180 / 100~ 300 0 纤维复 合材料 20~50 / 1600 0 高分子 材料 1~5 30~53 / 1~500
增强材料:碳纤维,基体:环氧树脂 碳纤维含量:60% 试件尺寸:12.6x1.5
玻璃纤维增强复合材料 拉伸过程(1)
玻璃纤维增强复合材料 拉伸过程(2)
玻璃纤维增强复合材料 拉伸过程(3)
玻璃纤维增强复合材料 拉伸过程(4)
纤维性能: S型玻璃纤维: 抗拉强度4.6GPa, 弹性模量84GPa T-300型碳纤维: 抗拉强度3.5GPa, 弹性模量230GPa B(W)型硼纤维: 抗拉强度3.6GPa, 弹性模量400GPa
材料力学超静定(2)教材
27
例题 6-8
绘出剪力图和弯矩图分别如图c,d所示。
(c)
FS
(d)
28
例题 6-8
超静定梁多余约束的选择可有多种情况,例如,若以支 座B为多余约束,FB为多余未知力,位移条件为wB=0,相当 系统如图(e)所示。又如以支座C为多余约束,FC为多余未知, 位移条件为wC=0,相当系统如图(f)所示。 位移条件容易计算的相当系统就是最适宜的。
式中一些符号的意义见图c、d、e。
39
现在先来求Bt和wBt与梁的上,下表面温差(t2- t1)之 间的物理关系。
从上面所示的图a中取出的微段dx, 当其下表面和上 表面的温度由t0分别升高至t2和t1时,右侧截面相对于左侧 截面的转角d 由图b可知为
上式中的负号用以表示图a所示坐标系中该转角 d 为负。
31
现按如图a中所示各支点沉陷DB >DC > DA的情况进行分 析。此时,支座B相对于支座A 、C 沉陷后的点A1 、C1 的 连线有位移
ΔA ΔC w B B0 B1 ΔB 2
32
于是,如以支座B1作为“多余”约束,以约束力FB为“多 余”未知力,则作为基本静定系的简支梁A1C1(参见图b)在 荷载 q 和“多余”未知力FB共同作用下应满足的位移相容 条件就是
1 24 EI ΔA ΔC FB 5ql 3 ΔB 4 2 l
再由静力平衡方程可得
3ql 3 EI ΔA ΔC FA FC 3 ΔB 8 2 l
35
(2) 梁的上,下表面温度差异的影响
从而有
Bt | x l
l t 2 t1 l
h
,
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内容简介为适应实验技术的发展和实验设备的更新,本书把材料力学实验分为材料的力学性能实验、电测实验、综合性和设计性实验和光弹性实验四个部分。
材料的力学性能实验主要是破坏性实验,其中包括材料拉伸弹性模量测定的机测实验;电测实验部分主要为电测实验方法和配合更新的实验设备所做的常用的电测实验,其中包括用电测方法测定拉伸弹性模量和泊松比的实验;综合性和设计性实验主要介绍复合材料的基本实验方法、电测实验的应用和残余应力的测试技术;光弹性实验主要介绍光学实验的基础知识。
本书可作为高等学校工科本科材料力学课程的配套教材,作为不单独开设实验课学校使用,也可用于开放实验室,作为独立开课的学校选用。
前言为提高本科大学生的实验技能和工作实践能力,适应教育部关于工科高等学校基础课力学实验教学,也为力学实验课独立开课作准备,编写了这本教材。
全书共分五章和附录。
第一章为绪论,阐述材料力学实验的任务和地位以及今后的发展方向。
第二章主要讲述材料力学实验所需的材料试验机的结构和原理,尤其把最新的电子万能材料试验机的操作纳入本教材,把传统的由人操作材料试验机的操作方式改为由人和计算机共同控制材料试验机的方式,真正能够达到严格按国家标准进行实验。
另外详细介绍了材料力学性能测试的实验方法和几种破坏性实验。
第三章主要介绍电测实验方法,也主要根据学校自己研制的多功能电测实验装置的性能,编写所能做的实验及操作方法。
如果力学实验单独开课,这些实验也可增加由学生从自己粘贴应变计到设计电测桥路,到最后实现实验的目的。
第四章为综合性和设计性实验,这些实验主要把学生在前一阶段所学的知识应用到实际测试中,真正做到提高学生的动手能力。
第五章简单地描述光弹性实验,让学生了解更多的实验方法,拓宽实验知识。
本书承宋显辉副教授和刘禹钦高级实验师审阅和指导,在此表示衷心的感谢。
武汉理工大学力学实验中心的李守信、朱京扬、吴向春、周丽、张红旗、谢建雄等教师参加了本书部分内容的编写工作。
限于编者的水平,教材可能有欠妥之处,恳请广大师生和读者批评指正。
编者2004年5月目录第一章绪论§1-1材料力学实验的任务和地位§1-2材料力学实验的发展第二章材料的力学性能实验§2-1 液压式万能材料试验机§2-2 机械式万能材料试验机§2-3 电子万能材料试验机§2-4 扭转试验机§2-5 引伸计§2-6 金属的拉伸实验§2-7 金属的压缩实验§2-8 拉伸弹性模量(E)的测定§2-9扭转实验§2-10冲击实验§2-11疲劳实验第三章电阻应变测量技术§3-1 概述§3-2 电阻应变计§3-3 电阻应变仪§3-4 测量电桥的接法§3-5 弯曲正应力实验§3-6 拉伸弹性模量(E)及泊松比(μ)的测定§3-7 剪切模量(G)的测定§3-8 弯扭组合变形主应力的测定第四章综合性和设计性实验§4-1 复合材料的拉伸实验§4-2 电阻应变计的粘贴实验§4-3 电阻应变计灵敏系数K的测定§4-4 弯扭组合变形下的空心管的内力测定§4-5 力传感器的制作§4-6 压杆临界压力的测定§4-7 偏心拉伸实验§4-8规定非比例延伸强度(R p0.2)的测定(方法一)§4-9规定非比例延伸强度(R p0.2)的测定(方法二)§4-10钻盲孔法测量残余应力§4-11动态应变测量(方法一)§4-12 动态应变测量实验(方法二)第五章光弹性实验§5-1 光测弹性仪§5-2 光弹性实验(演示)§5-3 等色线、等倾线图的描绘§5-4 材料条纹值的测定参考资料附录附录 I 误差理论和数据处理附录Ⅱ材料力学实验性能试验的国家标准简介附录Ⅲ实验报告第一章绪论§1-1 材料力学实验的任务和地位材料力学实验是力学实验的一个分支,是材料力学的重要组成部分。
力学实验一般分为以下三种类型:1、前瞻性实验:引导力学学科的发展。
2、础性实验:支持和建立新的力学理论,检验和修正已有的力学理论。
3、应用性实验:为工程设计规范制定提供依据。
一、材料力学实验的任务1、面向生产为生产服务。
根据正规生产过程,科学设计的程序应该是:首先了解工况、外载荷、设计范围等;其次是选料、设计尺寸、强度核算和应力分析;然后试生产、现场实测、事故分析,经过长期观察,最后才能投产。
材料力学试验在这儿扮演了主要角色。
2、面对新技术新方法的引入,研究新的测试手段。
近二十年来由于光学的大发展,光电子学,光纤的发展,产生了很多新的光测法,概括可称为“光力学”。
还有疲劳、断裂、细微尺度力学实验等。
3、面向材料力学,为材料力学的理论建设服务。
材料力学的一些理论是以某些假设为基础的,例如杆件的弯曲理论就以平面假设为基础。
用实验验证这些理论的正确性和适用范围,有助于加深对理论的认识和理解。
至于对新建立的理论和公式,用实验来验证更是必不可少的。
实验是验证、修正和发展理论的必要手段。
二、材料力学实验的地位1、是材料力学中新的理论及计算方法提出的必要前提,用新的理论,计算方法所得的结果要经过实验验证。
2、能解决许多理论工作无法解决的工程实际问题。
某些情况下,例如因构件几何形状不规则或受力复杂等,应力计算并无适用理论。
这时,用诸如电测、光弹性等实验应力分析方法直接测定构件的应力,便成为有效的方法。
对经过较大简化后得出的理论计算或数值计算,其结果的可靠性更有赖于实验应力分析的验证。
3、是材料力学发展的三大支柱(新的理论,计算方法,力学实验)之一。
§1-2 材料力学实验的发展一、历史回顾从发展史来看,力学实验的发展与理论发展不同。
理论往往是有一个体系,并不断发展和完善的。
而力学实验就不同了,它的方法都借助于物理基础、新概念和新技术,经过再创造使之为力学服务,它不断更新,形成许多种相对独立的方法,如光弹性、电阻应变测量、云纹、声发射等。
因此,由于力学实验的多体系、相对独立性、困难性、交叉性、渗透性和无界性,所以要讲材料力学实验的发展史是很困难的。
大家一般只知道力学实验近几十年的情况,对它的过去往往不甚了解。
其实,力学实验历史是很悠久的,可以说与理论平行。
实验与实践是一样的,不过一个在实验室,一个在现场。
在材料力学方面又何尝不是如此,如果没有现场实验作为基础,我们的祖先怎可能在没有理论体系的情况下,造出那么多出色的建筑,如塔、宫殿、赵州石桥等,至今犹存。
材料力学实验的发展在西方有记载的首先要算达.芬奇(Da Vinci),他既是艺术家、科学家,又是工程师,实验工作者,他做了梁的弯曲试验。
以后就是伽利略(Galileo),在他25岁时受聘比萨大学当教授,他做过悬臂梁试验和拉伸强度试验。
他是数学家、天文学家,又是实验力学工作者。
再以后就是虎克(Hooke),他在1678年发表弹簧论文,从而产生了虎克定律,给弹性力学奠定了理论基础。
以后马里沃特(Mariotte)的简支梁试验,伯努里(Bernoulli)的悬臂梁试验,欧拉(Euler)的稳定试验,库仑(Coulumb)的剪切试验,还有泊松(Poisson),圣维南(St.Venant),柯西(Cauchy),纳维(Navier)等。
我国是一个文明古国,有记载的是墨子经下篇记有:“发均悬轻而发绝,不均也,均其绝也莫绝。
”又说“衡木加重焉而不挠极胜重也。
若校交绳无加焉而挠极不胜重也。
”墨子这个拉伸与弯曲试验比伽利略要早2000年。
二、材料力学实验的现状我国材料力学方面的论文多偏重于经典理论和方法,缺乏有根据的计算和实验验证,虽然理论做的很细很巧,但不能说是一个完美的科学成果。
突破实验和计算这两个薄弱环节应该是我国材料力学工作更上一层楼的急迫任务。
材料力学方面的科研成果如果缺乏实验验证就是个不完整的成果,不仅是做零星的、个别的实验,而要做大量的、系统的实验。
三、材料力学实验的发展特点1.速度快。
光弹用了100年才完善,电测用了20多年就完善了,全息、散斑、云纹干涉用了不到10年左右就很成熟了。
2.相互渗透。
1960年全息干涉发展以后被引用到光弹性中来称为全息光弹性,用于云纹法称为全息云纹等。
3.材料力学实验中的新方法与其他学科交叉。
比如断裂力学实验,生物力学实验,复合材料力学实验等。
四、材料力学实验的发展趋势1.实验技术向广度和深度发展。
广度:例如日益广泛地应用电阻应变测量技术,使得从真空到高压,从深冷到高温,从静态到高频条件下的应变,都可获得有效的测量数据。
又如把经典方法和新兴科学技术结合起来(全息干涉法,全息光弹性法,散斑干涉法,声发射技术等),不断增加测试手段,扩大了测量和应用范围,或提高了测试精度。
深度:开展宏观和微观相结合的实验研究,深入探索失效机理和各种影响材料强度因素的规律性。
2.实验装备的自动化。
在实验数据的采集、处理、分析和控制方面实现计算机化。
如大型动载实验,已能做到实时的数据处理,大大缩短试验周期,及时提供准确的试验分析数据和图表。
即使是多年来难以实现自动化的光弹性仪,也已出现多种光弹性自动测试装置的方案。
3. 随着计算机及有限元分析和其他数值分析方法的应用,材料力学实验正朝着实验与计算相结合,物理模型与数学模型相结合的方向发展。
第二章材料的力学性能实验§2-1 液压式万能材料试验机测定材料的力学性能的主要设备是材料试验机。
常用的材料试验机有拉力试验机、压力试验机、扭转试验机、冲击试验机、疲劳试验机等。
能兼作拉伸、压缩、剪切、弯曲等多种实验的试验机称为万能材料试验机。
根据加力的性质可分为静荷试验机和动荷试验机。
供静力实验用的万能材料试验机有液压式、机械式、电子式等类型。
下面将着重介绍这三种类型的万能材料试验机。
图2-1 液压式万能材料试验机结构简图为介绍液压式万能材料试验机,现以国产WE系列为例。
图2-1为这一系列中最常见的WE-100A、300、600试验机的结构简图。
现分别介绍其加载系统和测力系统。
一、加载系统在底座1上由两根固定立柱5和固定横梁12组成承载框架。
工作油缸13固定于框架上。
在工作油缸的工作活塞14上,支承着由上横梁15、活动立柱10和活动平台8组成的活动框架。
当油泵35启动时,油液通过送油阀16,经送油管17进入工作油缸,把工作活塞连同活动平台一同顶起。
这样,如把试样安装于上夹头7和下夹头6之间,由于下夹头固定,上夹头随活动平台上升,试样将受到拉伸。
若把试样置放于两个承压垫板11之间,或将受弯试样置放于两个弯曲支座9上,则因固定横梁不动而活动平台上升,试样将分别受到压缩或弯曲。