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材料力学实验报告
2020-09-22 16:18  

目     录

实验一    拉 伸 试 验    …………………………………….1

实验二    压 缩 试 验    …………………………………… 3

实验三    扭 转 试 验    …………………………………… 5

实验四    梁弯曲正应力电测实验   ………………………… 7

实验五    弯扭组合变形实验    ……………………………  10

实验六    冲击实验实验 ……………………………………….13

实验七    弹性模量E和泊松比μ实验…………………………15

实验八    剪切弹性模量G测量 实验 …………………………17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

实验一    拉 伸 试 验

班    级              姓  名            学  号          同组人员:          

实验日期              批  阅            记  分          

一  实验目的:

 

 

 

 

二  设备与仪器:

 

 

 

 

 

三  原理:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

四  实验记录和计算表

    材料

数据                                   

低碳钢

铸铁

  试件尺寸

实验前

原始标距L0(mm)

 

 

直径d0(mm)

 

 

初始截面积A0(mm2)

 

 

试验后

伸长后标距L1(mm)

 

 

最小截面直径d1(mm)

 

 

最小截面面积A1(mm2)

 

 

力学性能

强度指标

屈服荷载FeL(KN)

 

 

屈服强度ReL(MPa)

 

 

最大力Fm(KN)

 

 

抗拉强度Rm(MPa)

 

 

塑性指标

伸长率A(%)

 

 

断面收缩率Z(%)

 

 

断口形状描述

 

 

P-ΔL图

                            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

五  思考题

 

 

 

实验二    压 缩 试 验

班    级            姓  名            学  号          同组人员:          

实验日期            批  阅            记  分          

一  实验目的:

 

 

 

 

 

二  设备与仪器:

 

 

 

 

三  原理:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

四  实验记录和计算表

    材料

数据                                   

低碳钢

铸铁

试件尺寸d0(mm)

第一次测量

 

 

第二次测量

 

 

平均值

 

 

h0(mm)

 

 

h0 /d0

 

 

A0(mm2)

 

 

强度指标

下屈服荷载FeL(KN)

 

 

屈服强度ReL(MPa)

 

 

最大荷载Fm(KN)

 

 

抗压强度RM(MPa)

 

 

断口形状描述

 

 

P-ΔL图

 

 

 

 

 

 

五  思考题

 

 

 

 

实验三    扭 转 试 验

班    级            姓  名            学  号          同组人员:          

实验日期            批  阅            记  分          

一  实验目的:

 

 

 

 

 

二  设备与仪器:

 

 

 

 

三  原理:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

四  实验记录和计算表

材 料

直径d(mm)

抗扭截面模

Wt=πd3/16(mm)

屈服扭矩Ms(N.m)

剪切模量G(MPa)

剪切屈服极限

τs(MPa)

最大扭矩Mb(N.m)

剪切强度极限

τb(MPa)

低碳钢

 

 

 

 

 

 

 

铸 铁

 

 

 

 

 

 

 

 

 

低碳钢

铸铁

M-关系曲线

 

 

 

 

 

 

最大扭角(度)

 

 

破坏原因

 

 

 

断口形状描述

 

 

五  思考题

 

 

 

 

 

 

实验四    梁弯曲正应力电测实验

班    级            姓  名            学  号          同组人员:          

实验日期            批  阅            记  分          

一  实验目的:

 

 

 

 

二  设备与仪器:

 

 

 

 

三  原理:

 

 

 

 

 

四  实验记录和计算表

1、试验梁加载简图

 

 

 

 

 

 

 

2、   梁的尺寸及机械性质

       

项

 

目

跨 度

L

( mm   )

梁 高

h   ( mm )

梁 宽

b

(   mm )

加载点离支

座间的距离

a    ( mm )

惯 矩

Iz

(   mm4 )

弹性模量

E

(   Mpa )

数 值

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3、应变测试记录及数据处理

                                   

            测   点

读

 

荷          数

载          ()

    (  N  )

1

2

3

4

5

应

变

仪

读

数

读

 

数

 

差

应

变

仪

读

数

读

 

数

 

差

应

变

仪

读

数

读

 

数

 

差

应

变

仪

读

数

读

 

数

 

差

应

变

仪

读

数

读

 

数

 

差

P1=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P2=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P3=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P4=

 

 

 

 

 

读数差平均值

 

 

 

 

 

实  验  值   ( Mpa )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

离中心轴的距离( mm )

 ( MPa )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

五  理论值计算     ΔP =         N          ΔM =ΔPa =

 

 

六  实验值和理论值比较

               

            测

比               点

     较

1

2

3

4

5

Δσ理     ( Mpa )

 

 

 

 

 

Δσ实     ( Mpa )

 

 

 

 

 

相 对 误 差 (  %  )

 

 

 

 

 

注:3 点按绝对误差计算

 

七  应力分布图

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                理论应力分布图                      实验应力分布图

 

八  思考题

 

 

 

 

 

 

 

实验五   弯扭组合变形实验

班    级            姓  名            学  号          同组人员:          

实验日期            批  阅            记  分          

一  实验目的:

 

 

 

 

二  设备与仪器:

 

 

 

 

三  原理:

 

 

 

 

 

四  实验记录和计算表

1、试验构件加载简图

 

 

 

 

 

 

 

2、构件的尺寸和机械性质

           

项

 

目

内 径

d

(   mm )

外 径

D

(   mm )

扭转力臂

a

(   mm )

弯曲力臂

c

(   mm )

弹性模量

E

(   Mpa )

泊松比

μ

数 值

 

 

 

 

 

 

 

3、测试记录

                       

          测   点

读        

荷              数

          ()

载   ( N )    

A

 

B

 

Ni

ΔNi

Ni

ΔNi

Ni

ΔNi

Ni

ΔNi

Ni

ΔNi

P1=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P2=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P3=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P4=

 

 

 

 

 

读数差平均值 (  )

 

 

 

 

 

应  变  增  量

()

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4、实验数据处理

A点:   =       

   =

=               =

=

B点:                      

        =                =

5、理论值计算

A点:                                  

                                  

       

                              

       

B点:            ( Mpa )                         ( Mpa )

6、理论值与实验值比较

 

   

测        点

A点

B点

主 应 力 及 方 向

理 论 值(Mpa)

 

 

 

 

 

 

实 验 值 (Mpa)

 

 

 

 

 

 

相 对 误 差 (%)

 

 

 

 

 

 

五、思考题

 

 

 

 

 

 

实验六   冲击实验

班    级            姓  名            学  号          同组人员:          

实验日期            批  阅            记  分          

一  实验目的:

 

 

 

二  设备与仪器:

 

 

 

 

三  原理:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

四  实验记录

1、数据记录

试件

切槽截面尺寸

初始能量W0

剩余能量W1

宽(mm)

高(mm)

面积(mm2)

N.m

N.m

低碳钢

 

 

 

 

 

 

铸铁

 

 

 

 

 

 

 

五  冲击韧度计算

1、低碳钢试件

αk===               N.m/mm2

 

2、铸铁试件

αk==                N.m/mm2

 

3、铸铁试件

试件

低 碳 钢

铸     铁

断口形貌图

 

 

 

 

 

 

 

 

六  思考题

 

 

 

 

实验七   弹性模量E和泊松比μ实验

班    级            姓  名            学  号          同组人员:          

实验日期            批  阅            记  分          

一  实验目的:

 

 

 

二  设备与仪器:

 

 

 

 

三  原理:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

四  实验记录和计算表

1、试件截面尺寸

(1)宽度 h =                    mm       (2)厚度 b =                   mm      

(3)面积 A = h × b =            mm2

 

 

2、测试记录及计算   

                                               

加

载

序

号

荷

载

P

(   N )

荷 载

增 量

ΔΡ

( N )

应 变 仪 读 数

计     算

2   (纵 向)

4   (横 向)

 

(1)弹性模量:

 

E=  

 

 

 

(2)泊松比

μ==

 

读 数

读数差

读 数

读数差

1

P1=

 

 

 

 

 

2

P2=

 

 

 

 

3

P3=

 

 

 

4

P4=

 

 

读数差的平均值(με)

 

 

应变增量× ( ε )

 

 

 

五、作σ—ε在弹性范围的关系图,观察是否是直线,以验证虎克定律

σ(Mpa)

 

 

 

 


     0                                                 ε

六、思考题

 

 

 

实验八   剪切弹性模量G测量 实验

班    级            姓  名            学  号          同组人员:          

实验日期            批  阅            记  分          

一  实验目的:

 

 

 

二  设备与仪器:

 

 

 

 

三  原理:

 

 

 

 

 

 

四  实验记录和计算表

 

圆筒的尺寸和有关参数

弯曲力臂C =240 mm

扇臂长度a =248mm

外 径D =40mm

内 径d =34mm(铝)

弹性模量E=206GPa

泊 松 比μ=0.26

弹性模量E =70 GPa

 

 

剪应变

               

载荷(P-N)

测量值(με)

 

测点(B或D ±45°)εp

 

通道

ΔΡ

P

ε

Δε

 

 

P1=

 

 

P2- P1=

 

P2=

 

P3- P2=

 

P3=

 

P4- P3=

 

P4=

 

P5- P4=

 

P5=

 

平均值

 

 

 

五、实验结果处理

实测切变模量值计算:

实验值与理论值比较

比较内容

实验值

理论值

相对误差(%)

  G(MPa)

 

 

 

 

六、思考题

 

 

 

 

 

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