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。
材料力学实验报告总结
材料力学实验报告总结在学习材料力学的过程中，实验是不可或缺的重要环节。
通过亲自动手操作实验，我们能够更直观、更深入地理解材料力学的理论知识，并且培养了实践能力和解决问题的思维方式。
以下是对本学期所进行的材料力学实验的总结。
一、实验项目概述本学期我们共进行了多个材料力学实验，包括拉伸实验、压缩实验、扭转实验和弯曲实验等。
这些实验分别针对不同的材料受力情况，旨在探究材料在各种载荷作用下的力学性能和变形规律。
拉伸实验是最基础也是最重要的实验之一。
在这个实验中，我们对金属材料（如钢材）进行了轴向拉伸，测量了材料在拉伸过程中的载荷与变形量，从而得到了材料的屈服强度、抗拉强度、伸长率等重要力学性能指标。
压缩实验则主要用于研究材料在受压状态下的性能。
通过对材料施加轴向压力，观察其变形和破坏模式，了解材料的抗压能力和稳定性。
扭转实验是对材料进行扭转加载，测量扭矩和扭转角度，以确定材料的抗扭强度和扭转刚度。
弯曲实验则考察了材料在弯曲载荷作用下的应力分布和变形情况。
二、实验设备与仪器为了完成这些实验，我们使用了一系列专业的实验设备和仪器。
拉伸实验中，使用了万能材料试验机。
这台设备能够精确地施加拉伸载荷，并通过传感器测量载荷和变形量。
试验机配备了计算机控制系统，能够实时记录实验数据并生成相应的曲线。
压缩实验同样使用万能材料试验机，但需要配备不同的压头和夹具来适应压缩试验的要求。
扭转实验则使用扭转试验机，它可以精确地施加扭矩，并测量扭转角度。
在弯曲实验中，我们使用了三点弯曲试验机，通过加载点的位置和加载方式来模拟不同的弯曲情况。
此外，还使用了各种量具，如游标卡尺、千分尺等，用于测量材料的尺寸参数。
三、实验步骤与操作要点每个实验都有其特定的步骤和操作要点。
拉伸实验的步骤大致如下：首先，用游标卡尺测量试样的原始尺寸，包括直径或横截面尺寸以及标距长度。
然后，将试样安装在试验机的夹头上，确保试样的轴线与加载方向一致。
启动试验机，以一定的加载速度进行拉伸，同时观察计算机显示屏上的载荷变形曲线。
材料力学拉伸与压缩实验报告
材料力学拉伸与压缩实验报告一、实验目的本实验旨在通过拉伸与压缩实验，探讨材料在受力下的力学性能，了解材料的强度、延展性和变形特点，为材料的工程应用提供理论依据。
二、实验原理1. 拉伸实验原理：拉伸试验是通过对试样施加拉力，使其发生长度方向的拉伸变形，以研究材料的强度、延展性和断裂特性。
在拉伸过程中，可以通过载荷和位移数据来绘制应力-应变曲线，从而得到材料的力学性能参数。
2. 压缩实验原理：压缩试验是通过对试样施加压力，使其产生长度方向的压缩变形，以研究材料在受压状态下的变形特性和抗压性能。
通过测量载荷和位移数据，可以得到材料的应力-应变关系，并分析其力学性能。
三、实验装置及试样1. 实验装置：拉伸试验机、压缩试验机、数据采集系统等。
2. 试样：常用的拉伸试样为标准圆柱形试样，常用的压缩试样为标准方形试样。
四、实验步骤1. 拉伸实验：a. 准备好拉伸试样，安装在拉伸试验机上。
b. 设置合适的加载速率和采样频率，开始施加拉力。
c. 记录载荷和位移数据，绘制应力-应变曲线。
d. 观察试样的变形情况，记录拉伸过程中的各阶段特征。
2. 压缩实验：a. 准备好压缩试样，安装在压缩试验机上。
b. 设置合适的加载速率和采样频率，开始施加压力。
c. 记录载荷和位移数据，得到应力-应变关系曲线。
d. 观察试样的变形情况，记录压缩过程中的各阶段特征。
五、实验结果及分析1. 拉伸试验结果分析：根据绘制的应力-应变曲线，分析材料的屈服点、最大强度、断裂点等力学性能参数，并观察材料的断裂形态和变形特点。
2. 压缩试验结果分析：根据得到的应力-应变关系曲线，分析材料在受压状态下的变形和抗压性能，并观察材料的压缩断裂形态。
六、实验结论通过拉伸与压缩实验，我们得到了材料在拉伸和压缩条件下的力学性能参数，并对其力学性能进行了分析。
实验结果表明，材料在拉伸状态下具有较好的延展性和韧性，而在受压状态下表现出良好的抗压性能。
这些结果为材料的工程应用提供了重要参考。
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。
西安交通大学材料力学性能试验报告——断裂韧性
材料力学性能实验报告姓名: 班级: 学号: 成绩:
K的测定
实验名称实验六断裂韧性
1C
实验目的了解金属材料平面应变断裂韧性测试的一般原理和方法。
实验设备 1.CSS-88100万能材料试验机；
2.工具读数显微镜一台；
3.位移测量器；
4.千分尺一把；
5.三点弯曲试样40Cr和20#钢试样各两个。
试样示意图
图1 三点弯曲试样
由于三向应力的存在，使得裂纹扩展区域的位错运动困难，受到更大的摩擦力，从而塑性变差，更易发生脆断。
附录一:
断裂韧性试验中断口照片:
附录二:
%根据试验的数据画P-V 曲线的matlab 程序
%在运行程序之前, 需要将数据导入到matlab 中: “File ”|“Import Data ” (a)试样01的断口图 (b)试样02的断口图
图7 40Cr800℃淬火+100℃回火断口图
(a)试样412的断口图 (b)试样415的断口图
图8 20#退火态试样的断口图
图3 40Cr800℃+100℃回火试样01的P-V 曲线
0.5
1.5
2.5
4
变形/mm
力/N
图4 40Cr800℃+100℃回火试样02的P-V 曲线
4
变形/mm
力/N
变形/mm
力/N
图5 20#钢退火态试样412的P-V 曲线
变形/mm 力/N
图6 20#钢退火态试样415的P-V 曲线。
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。
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。
材料力学性能综合实验-测试原理
实验一 材料力学性能综合实验第一部分 材料力学性能及测试原理材料的使用性能包括物理、化学、力学等性能。
对于用于工程中作为构件和零件的结构材料，人们最关心的是它的力学性能。
力学性能也称为机械性能。
任何材料受力后都要产生变形，变形到一定程度即发生断裂。
这种在外载作用下材料所表现的变形与断裂的行为叫力学行为，它是由材料内部的物质结构决定的，是材料固有的属性。
同时, 环境如温度、介质和加载速率对于材料的力学行为有很大的影响。
因此材料的力学行为是外加载荷与环境因素共同作用的结果。
材料力学性能是材料抵抗外加载荷引起的变形和断裂的能力。
材料的力学性能通过材料的强度、刚度、硬度、塑性、韧性等方面来反映。
定量描述这些性能的是力学性能指标。
力学性能指标包括屈服强度、抗拉强度、延伸率、截面收缩率、冲击韧性、疲劳极限、断裂韧性等。
这些力学性能指标是通过一系列试验测定的。
实验包括静载荷试验、循环载荷试验、冲击载荷试验以及裂纹扩展试验。
其中静载荷拉伸试验是测定大部分材料常用力学性能指标的通用办法。
力学指标的测定要依据统一的规定和方法进行，这就是国家标准。
比如国家标准GB228－87是金属材料拉伸试验标准。
依据这个标准，可以测定金属的屈服强度、抗拉强度、延伸率、截面收缩率等力学性能指标。
其它材料如高分子材料、陶瓷材料及复合材料力学性能也应采用各自的国家标准进行测定。
拉伸试验的条件是常温、静荷、轴向加载，即拉伸实验是在室温下以均匀缓慢的速度对被测试样施加轴向载荷的试验。
试验一般在材料试验机上进行。
拉伸试样应依据国家标准制作。
进行单拉试验时，外力必须通过试样轴线以确保材料处于单向拉应力状态。
试验机的夹具、万向联轴节和按标准加工的试样以及准确地对试样的夹持保证了试样测量部分各点受力相等且为单向受拉状态。
试样所受到的载荷通过载荷传感器检测出来，试样由于受外力作用产生的变形可以借助横梁位移反映出来，也可以通过在试样上安装引伸计准确的检测出来。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。