材料力学实验

实验一实验绪论

一、材料力学实验室实验仪器

1、大型仪器：

100kN（10T）微机控制电子万能试验机；200kN（20T）微机控制电子万能试验机；WEW-300C微机屏显式液压万能试验机；W AW-600C微机控制电液伺服万能试验机

2、小型仪器：

弯曲测试系统；静态数字应变仪

二、应变电桥的工作原理

三、材料力学实验与材料力学的关系

四、材料力学实验的要求

1、课前预习

2、独立完成

3、性能实验结果表达执行修约规定

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、实验预习

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。 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、 轴向压缩实验原始数据

指导老师签名：徐

三、 一、 1、 2 （1 平均增量法

)

,()(0

取三位有效数GPa l A l F E m

om ∆⋅∆=

δ （1）

线性拟合法

()

GPa A l l F n l F F n F E om

o

i i i i i i ⋅∆∑-∑∆∑∑-∑=2

2)( （2）

l o — 原始标距

A om — 原始标距范围内横截面面积的平均值

)

1~0()

()(1-=∆-∆∑=

∆+n i n l l l i i m δ－引伸计伸长增量的平均值；

（2）、强度指标

屈服强度

0A F s

s =

σ（N/mm 2或MPa ）

抗拉强度0

A F b b =

σ（N/mm 2或MPa ） II 、塑性指标

ψ

δ、的测定:

断后伸长率

%1001⨯-=

o

o

l l l δ

l 12、 （1（2（3二、 三、 指导老师签名：徐 强度和断面收缩率确定的计算过程：

思考题

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。

实验四扭转破坏实验

一、实验预习

I、实验目的

II、实验原理及方法

低碳钢实验步骤：

1、测量试样；

2

3

V形块的

4

5

6

二、

三、

四、

1、

正确性。

2、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。

实验五低碳钢切变模量G的测定

一、实验预习

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、

III

二、

1、

2、

G

三、数据处理

四、讨论

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。

而机测法操作简单但是精度不高。

实验六纯弯曲梁的正应力实验

一、实验预习

I实验目的

1、初步掌握电测方法和多点测量技术；

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、思考题

（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。

（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。

实验七弯扭组合变形的主应力测定一、实验预习

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。

III

A:

B:

IV

二、

三、

A

B

实验八压杆稳定实验

一、实验预习

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