力学实验报告

力学实验报告

篇一：工程力学实验(全) 工程力学实验学生姓名：学号：专业班级：南昌大学工程力学实验中心目录实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验二金属材料的压缩试验实验三复合材料拉伸实验实验四金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定实验五电阻应变片的粘贴技术及测试桥路变换实验实验六弯曲正应力电测实验实验七叠（组）合梁弯曲的应力分析实验实验八弯扭组合变形的主应力测定实验九偏心拉伸实验实验十偏心压缩实验实验十二金属轴件的高低周拉、扭疲劳演示实验实验十三冲击实验实验十四压杆稳定实验实验十五组合压杆的稳定性分析实验实验十六光弹性实验实验十七单转子动力学实验实验十八单自由度系统固有频率和阻尼比实验 1 2 6 9 12 16 19 23 32 37 41 45 47 49 53 59 62 65实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验时间：设备编号：温度：湿度：一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理引伸仪标距l =mm 实验前 2低碳钢弹性模量测定 E? 实验后 ?F?l = (?l)?A 屈服载荷和强度极限载荷 3载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果四、问题讨论（1）比较低碳钢与铸铁在拉伸时的力学性能；（2）试从不同的断口特征说明金属的两种基本破坏形式。 4篇二：工程力学实验报告工程力学实验报告自动化12级实验班

1-1 金属材料的拉伸实验一、试验目的 1．测定低碳钢（Q235 钢）的强度性能指标：上屈服强度ReH，下屈服强度ReL和抗拉强度Rm 。 2．测定低碳钢（Q235 钢）的塑性性能指标：断后伸长率A和断面收缩率Z。 3．测定铸铁的抗拉强度Rm。 4．观察、比较低碳钢（Q235 钢）和铸铁的拉伸过程及破坏现象，并比较其机械性能。 5．学习试验机的使用方法。二、设备和仪器 1．试验机（见附录）。 2．电子引伸计。 3．游标卡尺。三、试样 (a) (b) 图1-1 试样拉伸实验是材料力学性能实验中最基本的实验。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。我国国标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。国标GB/T228-2002中，对试样形状、尺寸、公差和表面粗糙度均有明确规定。四、实验原理低碳钢（Q235 钢）拉伸实验（图解方法）将试样安装在试验机的上下夹头中，引伸计装卡在试样上，启动试验机对试样加载，试验机将自动绘制出载荷位移曲线（F-ΔL曲线），如图（1-2）。观察试样的受力、变形直至破坏的全过程，可以看到低碳钢拉伸过程中的四个阶段（弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段）。屈服阶段反映在F-ΔL曲线图上为一水平波动线。上屈服力FeH是试样发生屈服而载荷首次下降前的最大载荷。下屈服力FeL是试样在屈服期间去除初始瞬时效应（载荷第一次急剧下降）后波动最低点所对应的载荷。最大力Rm是试样在屈服阶段之后所能承受的最大载荷。相应的强度指标由以下公式计算：上屈服强度ReH ：ReH? FeH （1-1） S0 下屈服强度ReL：ReL? FeL (1-2 ) S0 Fm （1-3）S0 抗拉强度Rm： Rm? 在强化阶段任一时刻卸载、再加载，可以观察加载、御载规律和冷作硬化现象。在Fm以前，变形是均匀的。从Fm开始，产生局部伸长和颈缩，由于颈缩，使颈缩处截面减小，致使载荷随之下降，最后断裂。断口呈杯锥形。测量断后的标距部分长度Lu和颈缩处最小直径du，按以下两式计算其主要塑性指标：断后伸长率A ： A? Lu?L0 ?100% L0 （1-4）式中L0为试样原始标距长度（名义尺寸50mm）。由于试样的塑性变形集中在缩颈处并向两边逐渐减小，因此断口位置不同，标距部分的塑性伸长也不同。若断口在试样中部，发生严重塑性变形的缩颈段全部在标距长度内，标距长度就有较大的塑性伸长量；若断口距标距端很近，则发生严重塑性变形的缩颈段只有一部分在标距长度内，另一部分在标距长度外，因此，标距长度的塑性伸长量就小。这说明断口位置对测得的伸长率有影响，为此应用所谓移位法测定断后标距长度l1。试验前将试样标距分成十等分。若断口到邻近标距端距离大于l03，则可直接测量标距两端点间的距离。若断口到邻近标距端距离小于或等于l03，则应用所谓移位法（亦称为补偿法）测定：在长段上从断口O点起取长度基本上等于短段格数的一段得B点，再由B点起取等于长段所余格数（偶数）之半得C点（见图1-8（a））；或取所余格数（奇数）减1与加1之半得C与C1点（见图1-8（b））；移位后的L1分别为：AO+OB+2BC或者AO+OB+BC+BC1 。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。断面收缩率Z：Z? S0?Su ?100% S0 （1-5）式中S0和Su分别是原始横截面积和断后最小横截面积。铸铁拉伸铸铁拉伸时没有屈服阶段，拉伸曲线微微弯曲，在变形很小的情况下即断裂（见图1-3），断口为平端口。因此对铸铁只能测得其抗拉强度Rm，即：Rm? Fm （1-6） S0 铸铁的抗拉强度远低于低碳钢的抗拉强度。五、实验结果处理 1．原始记录参考表1-2和表1-3填写。表1-2 原始尺寸图1-3铸铁拉伸表1-3 断后尺寸 2．数据处理低碳钢据Fm值和F-△L 图计算力轴每毫米代表的力值m，从F-△L图上找出FeH和FeL点的位置，量出它们至△L轴的垂直距离heH和heL，从而计算出FeH和FeL值（即mheH和mheL），然后按公式（1-1）~（1-3）计算上屈服强度ReH、下屈服强度ReL和抗拉强度Rm，按公式（1-4）和（1-5）计算断后伸长率A 和断面收缩率Z 。解：由图可知FeH=30.11kN， FeL=27.17kN， Fm=43.99kN 铸铁 heH=4.586mm， heL=5.261mm ReH=378.4MPa， ReL=341.5MPa，Rm=553.9MPa A=28.62%， Z=65.70% 据记录的最大拉力Fm，按公式（1-6）计算抗拉强度Rm。解：由图可知 Fm=12.25kN Rm=159.3MPa 六、思考题 1．低碳钢试样拉伸断裂时的载荷比最大力Fm小，如按公式R? F 计算断裂时的应力，S0 则计算得到的应力会比抗拉强度Rm小。为什么“应力减小后”试样反而断裂？ 4．铸铁试样拉伸，断口为何是平截面?为何断口位置大多在根部? 5．做低碳钢拉伸实验时为什么要用引伸计，又为什么在试样拉断前要取下引伸计，为什么此时可以取下引伸计？七、实验报告要求包括实验目的，设备名称、型号，实验记录（列表表示）与实验数据处理，分析讨论。画出试样断裂后形状示意图（可画在数据记录和处理栏内），试验机自动绘制的F-ΔL图附于实验报告内。附注：实验步骤篇三：力学实验报告三角支撑梁的测试实验报告 ________学院 ________系 ______专业 ______班实验日期______ 姓名________ 学号________ 同组者姓名____________________ 一、实验目的二、实验设备仪器名称及型号______________________，精度______________ με，三角支撑梁实验装置编号 ________________ 三、试件尺寸及相关数据应变片灵敏系数k=_____________电阻值R=_____________ 弹性模量E=_____________ 四、实验原理五、实验数据与整理AB段轴力FAB=____________ AB段最大弯矩MB=____________ 六、结论、设想和建议超静