实验一 偏心拉伸试验
实验一 偏心拉伸试验
[实验目的]
1、测定偏心拉伸时的最大正应力，验证迭加原理的正确性。
2、学习拉弯组合变形时分别测量各内力分量产生的应变成分的方法。
3、测定偏心拉伸试样的弹性模量E 和偏心距e 。
4、进一步学习用应变仪测量微应变的组桥原理和方法，并能熟练掌握、灵活运用。 [使用仪器及工具]
静态电阻应变仪、拉伸加载装置、偏心拉伸试样（已贴应变计）、螺丝刀等。 [试样及布片介绍]
本实验采用矩形截面的薄直板作为被测试样，其两端各有一偏离轴线的圆孔，通过圆柱销钉使试样与实验台相连，采用一定的加载方式使试样受一对平行于轴线的拉力作用。
在试样中部的两侧面、或两表面上与轴线等距的对称点处沿纵向对称地各粘贴一枚单轴应变计（见图1、图2），贴片位置和试样尺寸如图所示。应变计的灵敏系数K 标注在试样上。
[实验原理]
偏心受拉构件在外载荷P 的作用下，其横截面上存在的内力分量有：轴力F N = P ，弯矩M = P ·e ，其中e 为构件的偏心距。设构件的宽度为b 、厚度为t ，则其横截面面积A = t ·b 。在图2所示情况中，a 为构件轴线到应变计丝栅中心线的距离。根据叠加原理可知，该偏心受拉构件横截面上各点都为单向应力状态，其测点处正应力的理论计算公式为拉伸应力和弯矩正应力的代数和，即：
26P M P Pe A W tb tb
σ=
±=± （对于图1布片方案） 图1 加载与布片示意图1
图2 加载与布片示意图2
312y P M P Pea y A I tb tb
σ=
±=± （对于图2布片方案） 根据胡克定律可知，其测点处正应力的测量计算公式为材料的弹性模量E 与测点处正
应变的乘积，即：
E σε=?
1. 测定最大正应力，验证迭加原理
根据以上分析可知，受力构件上所布测点中最大应力的理论计算公式为：
max 2max 223
61122a P M P Pe A W tb tb P M P Pea y A I tb tb σσσσ?
==+=+????==+=+??
,理,理 （对于图布片方案） （对于图布片方案） （1）
而受力构件上所布测点中最大应力的测量计算公式为：
()()max 2max E E 1E E 2a a P M a P Ma σσεεεσσεεε==?=+???
==?=+??,测,测 （对于图布片方案）
（对于图布片方案）
（2） 2. 测量各内力分量产生的应变成分P M εε 和
由电阻应变仪测量电桥的加减原理可知，改变电阻应变计在电桥上的联接方法，可以得到几种不同的测量结果。利用这种特性，采取适当的布片和组桥方式，便可以将组合载荷作用下各内力分量产生的应变成分分别单独的测量出来，从而计算出相应的应力和内力。——这就是所谓的内力素的测定。
本试验是在一个矩形截面的板状试样上施加偏心拉伸力(如图1、图2所示)，则该杆件的横截面上将承受轴向拉力和弯矩的联合作用。
① 图1所示试样在中部截面的两侧面处对称地粘贴R a 和R b 两枚应变计，则R a 和R b 的应变均由拉伸和弯曲两种应变成分组成，即：
a P M εεε=+ 、
b P M εεε=-
（3）
其中P M εε、分别表示由拉伸、弯曲所产生的拉应变、弯曲应变绝对值。
此时，可以采用四分之一桥连接、公共补偿、多点同时测量的方式组桥，测出各个测点的应变值，然后再根据(3)式计算出P M εε、。也可以按图3方式组桥（当然还有其它组桥方案），这时的仪器读数分别为：
du 2P εε= （图3a 的读数）
du 2M εε= （图3b 的读数）
通常将从仪器上读出之应变值
与待测应 变值之比称为桥臂系数，上述两种组桥方式的桥臂系数均为2。
② 图2所示试样在中部截面处的两表面上、在轴线的两侧距离轴线为a 处对称粘贴R 1、R 2和R 1’、R 2’ 两枚应变计，则R 1、R 2和R 1’、R 2’ 的应变均由拉伸和弯曲两种应变成分组成，即：
(a) (b)
图3 组桥方式示意图1
A
C
1nq11nq1
2nq22
nq2nq1nq1
nq2nq2=P Ma P Ma P Ma P Ma εεεεεεεεεεεεεεεεεεεε''=-=-???
''=+=+??''-=-+ 、++ 、+其中： 、 （4）
其中P M εε、分别表示由拉伸、弯曲所产生的拉应变、弯曲应变绝对值；nq ε是由于构件的扭曲而产生的附加应变值，其正负无法确定。
此时，同样可以采用单臂连接、公共补偿、多点同时测量的方式组桥，测出各个测点的应变值，然后再根据(4)计算出P Ma εε、。也可以按图4方式组桥(或按其它组桥方案)，这时的仪器读数分别为：
du 2P εε= （图4a 的读数） du 4M εε= （图4b 的读数）
可见，此两种组桥方式的
桥臂系数均为分别为2和4。
3. 弹性模量E 的测量与计算
为了测定弹性模量E ，可按图3(a)或图4(a)组桥，并采用等增量加载的方式进行测试，即所增加荷载ΔP i = i ΔF （其中i =1，2，3，4，5为加载级数，ΔF 为加一级在试样上的载荷增量值。在初载荷P 0时将应变仪调零，之后每加一级载荷就测得一拉应变εP i ，然后用最小二乘法计算出所测材料的弹性模量E ，即：
5
2
151
i Pi
i i
F
E tb
i ε
==?=
?∑∑ （5）
注意：实验中末级载荷P 5 = P 0 +5ΔF 不应超出材料的弹性范围。
4. 偏心距e 的测量与计算
为了测定偏心距e ，可按图3(b) 或图4(b)组桥，在初载荷P 0时将应变仪调零，增加载
荷ΔP′后，测得弯曲应变εM 。根据胡克定律可知弯曲应力为：
E E M M Ma Ma σεσε== 、或
而 23612M Ma M P e M P ea a W I tb tb σσ''???===?=
因此，所用试样的偏心距：
23
E E 612M Ma
tb tb e e P P a εε=?=?''?? 、或 （6）
[实验步骤]
1、测定轴力引起的拉应变εP
(a) (b)
图4 组桥方式示意图2
A
C
A
C
’
按图图3(a)或图4(a)所示的组桥方式联接线路，同时选择好应变仪的灵敏系数K y，然后检查线路联接的正确性，在确认无误后接通电源进行测试。
先调好所用桥路的初始读数（调零或调为一个便于加减的数），再采用逐级加载的方法进行加载测试，并及时记录相应的应变读数εdu i，同时计算对应的拉应变εPi，填入记录表格中。然后卸去全部载荷，重复测量三次。
2、测定弯矩引起的弯曲应变εM
按图3(b)或图4 (b)所示的组桥方式联接线路，同时选择好应变仪的灵敏系数K y，然后检查线路联接的正确性，在确认无误后接通电源进行测试。
先调好所用桥路的初始读数，然后加载至ΔP′后读取仪器读数εdu。卸去全部载荷，重复测量三次。
3、归整仪器，清理现场
将所测得的数据交由指导教师校核，经教师检查认可后再拆除线路，把所使用的所有仪器按原样归整好，并将实验现场全部清理打扫干净，由指导教师验收合格后方可离开实验室。
4、进行数据处理
根据测得的同载荷下的εP和εM值，取三次测试结果的平均值按（2）式进行数据处理，计算构件上所布测点的最大应力；并与由（1）式计算的理论值进行比较，求出相对误差。
在测得的εP数据中，比较三组测试结果，取数据较好的一组按（5）式进行数据处理，计算出所用材料的弹性模量E及其测量误差。
在测得的εM数据中，取三次测试结果的平均值按（6）式进行数据处理，计算构件的偏心距e及其测量误差。
5、按要求写出完整的实验报告。
[数据记录] （自己设计数据记录表格，参考表格见下）
表1、试样相关数据
表2、拉应变的测试试样编号NO：
表3、弯曲应变的测试 试样编号NO ： [思考题]
1、对于讲义中图1所示的布片方案，如果按右图的方式进行组桥亦能测得拉应变εP 。请问：它与讲义中图3(a)所示的
组桥方式相比，哪个方案好些？为什么？
*2、比较本试验讲义中所给两种布片方案的优劣。 *3、对于讲义中图2所示的布片方案，除讲义中指出的两
种组桥方案外，还有哪些方案？试画出你所能列出的组桥方式，并指出相应应变仪读数的意义。
*4、本试验的误差主要是由哪些原因造成的？
偏心拉伸实验报告
实验三 偏心拉伸实验 36050221 唐智浩 一、实验目的 1．测量试件在偏心拉伸时横截面上的最大正应变max ； 2．测定中碳钢材料的弹性模量E ； 3．测定试件的偏心距e ； 二、实验设备与仪器 1．微机控制电子万能试验机； 2．电阻应变仪； 3．游标卡尺。 三、试件 中碳钢矩形截面试件，（如图所示）。 截面的尺寸为h ×b = (7.86×30)mm 2 。 四、实验原理和方法 试件承受偏心拉伸载荷作用，偏心距为e 。在试件某一截面两侧的a 点和b 点处分别沿试件纵向粘贴应变片R a 和R b ,则a 点和b 点的正应变为： （1） （2） 式中： εp ——轴向拉伸应变；εM ——弯曲正应变 有分析可知，横截面上的最大正应变为： (3) 根据单向拉伸虎克定律可知： 图一 试件示意图 h R a R b b t
p A P E ε= (4) 试件偏心距e 的表达式为： P E W e Z M ??= ε (5) 可以通过不同的组桥方式测出上式中的εmax 、εp 及εM ，从而进一步求得弹性模量E 、最大正应力max σ和偏心距e 。为了尽可能减小实验误差，实验采用多次重复加载的方法。可参考如下加载方案：P 0=6KN ，P max =16KN ，?P=10KN ，N=4。 1、测最大正应变εmax 组桥方式见图二。（1/4桥；2个通道） 表一 半桥测 2、测拉伸正应变εp 全桥组桥法（备有两个温补片），组桥方式见图三。 图二 1/4桥测量应变片应变 图三 全桥测P ε 图四 半桥测M ε
表二全桥测 3、测偏心矩e 半桥组桥法，组桥方式见图四。 表三半桥测
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
动三轴实验步骤(带拉伸帽)
动三轴基本操作步骤 一、仪器介绍 基本配置： （1）驱动装置：2/5/10HZ；5/10/20/40KN （2）压力室 （3）水下荷重传感器 （4）DCS数字控制系统 颜色/通道传感器固定DTI 增益(DTI 传感器满量程) ?黑色(Ch 0) - 荷重传感器x333.33 (30mV) ?棕色(Ch 1) - 轴向霍尔效应传感器1 x10 (1000mV) ?红色(Ch 2) - 轴向霍尔效应传感器2 x10 (1000mV) ?橙色(Ch 3) - 径向霍尔效应传感器x10 (1000mV) ?黄色(Ch 4) - 孔隙水压力1 x100 (100mV) ?绿色(Ch 5) - 孔隙水压力2 x100 (100mV) ?灰色(Ch 6) - 备用A/D 通道1 x1 (10000mV) ?白色(Ch 7) - 备用A/D 通道2 x1 (10000mV)
（5）围压和反压控制器 控制器基本操作主要是充水、排水和施加目标压力。其操作可以通过软件控制，也可采用智能键盘操作。控制器打开电源之后，按命令键CMD ，会出现上图所示的快捷菜单，点击相应按键即可操作。 Tareget Pressure=7：设置目标压力，按“7”之后按照提示输入目标压力值并按绿色确认键开始加载； Fast Fill=6：快速填充，按“6”之后控制器将开始吸水； Fast Empty=3：快速排空，按“3”之后控制器将开始排水； （6）平衡锤：平衡锤的主要功能就是在加载过程中保持围压的恒定。 平衡锤配置图
二、安装试样 1.控制器充排水：试验之前先将控制器中的水排出一部分然后再吸水，确保控 制器中水装满2/3且无气泡，在排控制器水时将控制器管路这端抬升以便气泡充分被排除； 2.排气泡：通过控制器排除顶帽、底座以及设备管路中的气泡； 3.安装试样：安装试样时小心土颗粒，特别是砂子掉入压力时内部，试样两端 都需要垫放浸湿的透水石和滤纸，安装试样尽量采用三半模以减小对试样的扰动，安装顶帽之前用软毛刷轻轻刷橡皮膜以排除橡皮膜与土样之间的气泡，两端用O型圈或者橡皮筋扎紧； 4.安装喇叭口：将喇叭口内壁涂一层硅脂，切记不可涂太多，将平口那端安装 到试样帽上； 5.安装外压力室：安装压力室之前确保轴向力传感器处于最上位置，安放压力 室时观察拉伸帽是否压住试样，螺栓需要对称拧紧； 6.荷重传感器清零：通过软件对力传感器清零； 点击左侧Object Diisplay，出现右侧的的硬件显示窗口。 点击力传感器上部的眼睛，然后点击Advanced选项，单击右下角Set Zero 清零。
材料力学拉伸实验报告
材料的拉伸压缩实验 徐浩1221241020 机械一班 一、实验目的 1.观察试件受力和变形之间的相互关系； 2.观察低碳钢在拉伸过程中表现出的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物 理现象。观察铸铁在压缩时的破坏现象。 3.测定拉伸时低碳钢的强度指标（σs、σb）和塑性指标（δ、ψ）。测定压缩 时铸铁的强度极限σb。 二、实验设备 1.微机控制电子万能试验机； 2.游标卡尺。 三、实验材料 拉伸实验所用试件（材料：低碳钢）如图所示， 四、实验原理 低碳钢试件拉伸过程中，通过力传感器和位移传感器进行数据采集，A/D转换和处理，并输入计算机，得到F-?l曲线，即低碳钢拉伸曲线，见图2。 对于低碳钢材料，由图2曲线中发现OA直线，说明F正比于?l，此阶段称为弹性阶段。屈服阶段（B-C）常呈锯齿形，表示载荷基本不变，变形增加很快，材料失去抵抗变形能力，这时产生两个屈服点。其中，B'点为上屈服点，它受变形大小和试件等因素影响；B点为下屈服点。下屈服点比较稳定，所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷。测定屈服载荷Fs时，必须缓慢而均匀地加载，并应用σs=F s/ A0（A0为试件变形前的横截面积）计算屈服极限。
图2 低碳钢拉伸曲线 屈服阶段终了后，要使试件继续变形，就必须增加载荷，材料进入强化阶段。当载荷达到强度载荷F b 后，在试件的某一局部发生显著变形，载荷逐渐减小，直至试件断裂。应用公式σb =F b /A 0计算强度极限（A 0为试件变形前的横截面积）。 根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积，计算出低碳钢的延伸率δ和端面收缩率ψ，即 %100001?-= l l l δ，%1000 1 0?-=A A A ψ 式中，l 0、l 1为试件拉伸前后的标距长度，A 1为颈缩处的横截面积。 五、实验步骤及注意事项 1、拉伸实验步骤 （1）试件准备：在试件上划出长度为l 0的标距线，在标距的两端及中部三 个位置上，沿两个相互垂直方向各测量一次直径取平均值，再从三个平均值中取最小值作为试件的直径d 0。 （2）试验机准备：按试验机→计算机→打印机的顺序开机，开机后须预热十分钟才可使用。按照“软件使用手册”，运行配套软件。 （3）安装夹具：根据试件情况准备好夹具，并安装在夹具座上。 （4）夹持试件：若在上空间试验，则先将试件夹持在上夹头上，力清零消除试件自重后再夹持试件的另一端；若在下空间试验，则先将试件夹持在下夹头上，力清零消除试件自重后再夹持试件的另一端。 （5）开始实验：消除夹持力；位移清零；按运行命令按钮，按照软件设定的方案进行实验。 （6）记录数据：试件拉断后，取下试件，将断裂试件的两端对齐、靠紧，用游标卡尺测出试件断裂后的标距长度l 1及断口处的最小直径d 1（一般从相
实验二 偏心拉伸实验
实验二偏心拉伸实验 力学-聂灿亮 一．实验目的 1.测定弹性模量E; 2.测定偏心距e； 3.将测得的弹性模量与偏心距分别与理论值进行对比，计算相 对误差； 4.分析误差产生原因。 二．实验设备和仪器 1.静态电阻应变仪； 2.带孔拉伸实验杆件。 三．实验原理与分析 1.偏心拉伸试件为低碳钢矩形截面构件，其受力截面如下图所 示： 2.在外荷载作用下，有轴力N和弯矩M，大小分别为：
N F =，M Fe =，试件变形是拉伸和弯矩的组合变形，其正 应力及相应应变为 在试件左侧面： '2' '2616N N N Fe A W bh bh N Fe E E bh bh σσε?=-=-????? ?==- ????? （1） 在试件左侧面： ''2'' ''2616N M N Fe A W bh bh N Fe E E bh bh σσε?=+=+????? ?==+ ????? （2） 3. 试件应变片布置如图四所示。1R 和2R 分别为试件两侧面上的两个对称点，则可测得： ' 1'' 2N M N M εεεεεεεε?==-??==+?? （3） 其中，N ε为轴力引起的拉伸应变；M ε为弯矩引起的应变，由上式可得： 1221 =2 2 N M εεεεεε+????-?=?? （4） 4. 根据以上各式，可计算出弹性模量E 、偏心距e 。 四． 实验步骤 1. 设计好本实验所需的各类数据表格； 2. 测量试件尺寸； 3. 确定加载方案：本实验按逐级1000N ，初试1000N ，最大
2000N 加载； 4. 采用合适的接线方案，调整好所用设备和仪器； 5. 进行试验，并记录数据； 6. 完成试验后，关闭电源，将设备和仪器恢复到初始状态。 五． 数据分析与处理 1. 实验数据记录与处理 根据（3）（4）公式计算出N M εε、 2. 计算弹性模量E （b =4.8mm, h =30mm ）： 综合（1）（2）（3）式解得 3 3 100010239.44.83029 =200010210.04.83066 N Gpa Gpa F E bh Gpa Gpa ε??=????=???=????’ 取平均值得：239.4+210.0 =224.72 E Gpa = 3. 计算偏心距e 结合（1）（2）（3）（4）式以及表格所记录处理的数据得 2322 3224.7 4.83062 1010.0361000 =6224.7 4.8301341010.8462000z M M mm mm EW Ebh e F F mm mm εε?????=???= =??????=??? ，
第三次碳纤维拉伸 试验报告
第三次碳纤维拉伸 试验报告 指导老师 试验成员 一、试验目的 1.测试改良后的碳纤维管与铝接头的胶接工艺稳定性。 2.测试不同长度的胶接段对拉断力的影响。 3.测试新胶水DP490，积累数据与经验。 二、试件工艺 1.采用3K直纹碳纤维管22mm*1mm 2.胶接段长度：三件为25mm，第四件为30mm，第五件为35mm 3.胶接间隙0.15mm 4.接头做喷砂处理 5.碳纤维管内壁用丙酮清洗 6.管内壁用砂纸打磨 7.使用直径0.15mm的铁丝保证同轴度 8.管内壁与接头均涂胶 9.使用通气孔，φ2mm，直接打在碳纤维管中间 10.有一件长度为25mm的接头使用DP490胶水，其余4件仍沿用DP460 三、试验原理 1、接头的材料我们采用7075铝，其伸长率为5％，接头最小接合面长度25mm，所以最大 应变量为2.5mm。应变速率根据铝的弹性模量决定为 符合标准6~60， 《GB+T288 2008金属材料室温下拉伸试验方法》。 2、我们制作5根试样，接头插入碳纤维管中，其配合间隙均为0.15mm，连接使用3M公司 进口DP460高强度结构胶，其24°C时抗剪切强度为4650psi（32.06MPa）。 3、结合面长度。因为根据《工程结构的胶接技术》，双搭接头两端受力大，中间段受力较小 或基本为零，有效结合面大约在15mm。考虑到胶水和粘接形式的不同，适当扩大长度，5件试样中三件为25mm，一件30mm，一件35mm。 6、试验过程静力加载最大值为5吨。依据是，如果是按15mm等效粘接长度来计算，DP460 所能承受的最大拉力为 约合3.1吨。
胶水受力形式为两端承受不同方向的非线性剪切力（以抛物线代替）。接头使用7075铝，屈服强度445Mpa，抗拉强度508Mpa，所能承受的最大拉力为 约为16.3吨。 因为F2>F1，所以接头安全，碳纤维管抗拉能力不确定，根据经验远大于接头与胶水。又因为胶水能承受的最大拉力仅3.1吨，故可以使用10T的万能试验机。 四、试验设备 1.10t万能试验机 2.拉伸试样5件 五、试验步骤 1.调整试验机的参数，并选用合适的夹头 2.在电脑上设置试验参数 3.安装试件，先上后下（上夹头是活动的），且试件要对中，使受的力从试件中心线贯穿， 避免偏心拉伸引起误差 4.进行拉伸试验，加载速度2mm/min，最大载荷5t 5.得出性能曲线，进行数据处理 六、试验结果 试样1
材料的拉伸试验实验报告
材料的拉伸试验 实验内容及目的 （1）测定低碳钢材料在常温、静载条件下的屈服强度s σ、抗拉强度b σ、伸长率δ和断面收缩率ψ。 （2）掌握万能材料试验机的工作原理和使用方法。 实验材料及设备 低碳钢、游标卡尺、万能试验机。 试样的制备 按照国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》，金属拉伸试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。 如图1所示，圆形截面试样和矩形截面试样均由平行、过渡和夹持三部分组成。平行部分的试验段长度l 称为试样的标距，按试样的标距l 与横截面面积A 之间的关系，分为比例试样和定标距试样。圆形截面比例试样通常取d l 10=或 d l 5=，矩形截面比例试样通常取A l 3.11=或A l 65.5=，其中，前者称为长比例 试样（简称长试样），后者称为短比例试样（简称短试样）。定标距试样的l 与A 之间无上述比例关系。过渡部分以圆弧与平行部分光滑地连接，以保证试样断裂时的断口在平行部分。夹持部分稍大，其形状和尺寸根据试样大小、材料特性、试验目的以及万能试验机的夹具结构进行设计。 对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准GB6397—86。
（a ） （b ） 图1 拉伸试样 （a ）圆形截面试样；（b ）矩形截面试样 实验原理 进行拉伸试验时，外力必须通过试样轴线，以确保材料处于单向应力状态。低碳钢具有良好的塑性，低碳钢断裂前明显地分成四个阶段： 弹性阶段：试件的变形是弹性的。在这个范围内卸载，试样仍恢复原来的尺寸，没有任何残余变形。 屈服（流动)阶段：应力应变曲线上出现明显的屈服点。这表明材料暂时丧失抵抗继续变形的能力。这时，应力基本上不变化，而变形快速增长。通常把下屈服点作为材料屈服极限（又称屈服强度），即A F s s = σ，是材料开始进入塑性的标志。结构、零件的应力一旦超过屈服极限，材料就会屈服，零件就会因为过量变形而失效。因此强度设计时常以屈服极限作为确定许可应力的基础。 强化阶段：屈服阶段结束后，应力应变曲线又开始上升，材料恢复了对继续变形的抵抗能力，载荷就必须不断增长。D 点是应力应变曲线的最高点，定义为材料的强度极限又称作材料的抗拉强度，即A F b b = σ。对低碳钢来说抗拉强度是材料均匀塑性变形的最大抗力，是材料进入颈缩阶段的标志。 颈缩阶段：应力达到强度极限后，塑性变形开始在局部进行。局部截面急剧收缩，承载面积迅速减少，试样承受的载荷很快下降，直到断裂。断裂时，试样的弹性变形消失，塑性变形则遗留在破断的试样上。 材料的塑性通常用试样断裂后的残余变形来衡量，单拉时的塑性指标用断后伸长率δ和断面收缩率ψ来表示。即 %1001?-= l l l δ
拉伸实验报告
abaner 拉伸试验报告 [键入文档副标题] [键入作者姓名] [选取日期] [在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。在此处键入文档的摘要。 摘要通常是对文档内容的简短总结。] 拉伸试验报告 一、试验目的 1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能 2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数 二、试验要求： 按照相关国标标准（gb/t228-2002：金属材料室温拉伸试验方法）要求完成试验测量工 作。 三、引言 低碳钢在不同的热处理状态下的力学性能是不同的。为了测定不同热处理状态的低碳钢 的力学性能，需要进行拉伸试验。 拉伸试验是材料力学性能测试中最常见试验方法之一。试验中的弹性变形、塑性变形、 断裂等各阶段真实反映了材料抵抗外力作用的全过程。它具有简单易行、试样制备方便等特 点。拉伸试验所得到的材料强度和塑性性能数据，对于设计和选材、新材料的研制、材料的 采购和验收、产品的质量控制以及设备的安全和评估都有很重要的应用价值和参考价值 通过拉伸实验测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度和塑形性能， 并根据应力-应变曲线，确定应变硬化指数和系数。用这些数据来进行表征低碳钢的力学性能， 并对不同热处理的低碳钢的相关数据进行对比，从而得到不同热处理对低碳钢的影响。 拉伸实验根据金属材料室温拉伸试验方法的国家标准，制定相关的试验材料和设备，试 验的操作步骤等试验条件。 四、试验准备内容 具体包括以下几个方面。 1、试验材料与试样 （1）试验材料的形状和尺寸的一般要求 试样的形状和尺寸取决于被试验金属产品的形状与尺寸。通过从产品、压制坯或铸件切 取样坯经机加工制成样品。但具有恒定横截面的产品，例如型材、棒材、线材等，和铸造试 样可以不经机加工而进行试验。 试样横截面可以为圆形、矩形、多边形、环形，特殊情况下可以为某些其他形状。原始 标距与横截面积有l?ks0关系的试样称为比例试样。国际上使用的比例系数k的值为5.65。 原始标距应不小于15mm。当试样横截面积太小，以至采用比例系数k=5.65的值不能符合这 一最小标距要求时，可以采用较高的值，或者采用非比例试样。 本试验采用r4试样，标距长度50mm，直径为18mm。 尺寸公差为±0.07mm，形状公差为0.04mm。 （2）机加工的试样 如果试样的夹持端与平行长度的尺寸不同，他们之间应以过渡弧相连，此弧的过渡半径 的尺寸可能很重要。 试样夹持端的形状应适合试验机的夹头。试样轴线应与力的作用线重合。 （5）原始横截面积的测定
实验力学(含实验)教学大纲-李丹-32学时-20140331
《实验力学》课程教学大纲 课程英文名称：Experimental Stress Analysis 课程编号：193992030 课程类别：专业课 课程性质：必修课 学分： 2 学时：32（其中：讲课学时：16 实验学时：16） 适用专业：工程力学专业 开课部门：土木工程与建筑学院力学教研室 一、课程教学目的和课程性质 实验力学是用实验方法测定构件中应力和变形的一门学科，它和材料力学、弹塑性理论等一样，是解决工程强度问题的重要手段，对改进产品的工作性能、节省所使用的材料及保证安全起重要作用，在机械、化工、土建、航空等工业中得到广泛的作用。实验力学是工程力学专业的一门专业课，实验力学通过理论教学及相应的实验，通过对该课程的学习，使学生能够初步掌握实验应力分析基础、电阻应变测量技术基础，了解数字图像处理技术，从而使大家初步具备用实验力学的手段解决工程实际问题的能力。 二、本课程与相关课程的关系 先修课程：《理论力学》、《材料力学》、《弹性力学》、《普通物理学和电工学》后修课程：《高等工程力学》、《高等实验力学》，服务于所有需通过实验获取力学参数的各门专业课程。 三、课程的主要内容及基本要求 （一）理论学时部分 第1单元绪论（2学时） [知识点] 实验力学的任务与作用；应变电测与传感器技术的特点；应变电测与传感器技术的各种应用 [重点] 应变电测与传感器技术的特点 [难点] 应变电测与传感器技术的特点；应变电测与传感器技术具体应用方式及对应的测试内容 [基本要求] 1、识记：实验力学的概念、电阻应变计
2、领会：实验力学中的基本方法、应变电阻技术的主要特点和优缺点 3、简单应用：传感器的基本工作原理 4、综合应用：应变电测与传感器在土木工程、航空航天工程的具体应用并举出实例，并绘制CAD测点布置图。 第2单元电阻应变计（4学时） [知识点]电阻应变计的基本构造和工作原理；电阻应变计的各项工作特性；电阻应变计的种类；电阻应变计选择和粘贴使用方法；其他应变计简介 [重点]电阻应变计的基本构造和工作原理；电阻应变计的各项工作特性[难点] 电阻应变计选择和粘贴使用方法及具体步骤；粘贴质量的检查[基本要求] 1、识记：灵敏系数、横向效应系数、应变极限、疲劳寿命、绝缘电阻 2、领会：电阻应变计的基本构造和工作原理、电阻应变计的种类 3、简单应用：电阻应变计选择和粘贴使用方法 4、综合应用：电阻应变计选择和粘贴在具体操作中的注意事项，以及疏漏点会造成的试验误差分析。 第3单元应变测量系统（2学时） [知识点]电桥测量电路；应变计各种接桥方法；应变测量仪器的种类；电阻应变仪的基本工作原理；电阻应变仪的技术指标及其检定；数字应变测量系统及数据采集系统 [重点] 电桥测量电路；应变计各种接桥方法；电阻应变仪的基本工作原理[难点] 应变计各种接桥方法；电阻应变仪的技术指标及其检定 [基本要求] 1、识记：半桥法、1/4桥法、全桥法 2、领会：应变计各种接桥方法 3、简单应用：静态应变仪的检定方法；动态应变仪的检定方法 4、综合应用：电阻应变仪桥路的合理选择及正确连接 第4单元静、动态应力应变测量技术（2学时） [知识点] 静态应力应变测量技术；动态应力应变测量技术；数字信号处理[重点] 静态应力应变测量的一般步骤；应变花计算公式；静态应力应变测量的误差分析；动态应变测量频谱 [难点] 应变花计算公式；静态应力应变测量的误差分析 [基本要求] 1、识记：应变花、频谱分析、疲劳寿命、信号 2、领会：应变花计算公式、动态应变仪器的频率适用范围 3、简单应用：应变计栅长的选择、应变片粘贴方向的影响 4、综合应用：对引起静态应力应变测量的误差进行综合分析
青岛理工大学材料力学实验报告记录
青岛理工大学材料力学实验报告记录
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材料力学实验报告 系别 班级 姓名 学号 青岛理工大学力学实验室
目录 实验一、拉伸实验报告 实验二、压缩实验报告 实验三、材料弹性模量E和泊松比μ的测定报告 实验四、扭转实验报告 实验五、剪切弹性模量实验报告 实验六、纯弯曲梁的正应力实验报告 实验七、等强度梁实验报告 实验八、薄壁圆筒在弯扭组合变形下主应力测定报告 实验九、压杆稳定实验报告 实验十、偏心拉伸实验报告 实验十一、静定桁架结构设计与应力分析实验报告 实验十二、超静定桁架结构设计与应力分析实验报告 实验十三、静定刚架与压杆组合结构设计与应力分析实验报告实验十四、双悬臂梁组合结构设计与应力分析实验 实验十五、岩土工程材料的多轴应力特性实验报告
实验一 拉伸实验报告 一、实验目的与要求： 二、实验仪器设备和工具： 三、实验记录： 1、试件尺寸 实验前： 实验后： 2、实验数据记录： 屈服极限载荷：P S = kN 强度极限载荷：P b = kN 材 料 标 距 L 0 (mm) 直径（mm ） 截面 面积 A 0 (mm 2) 截面（1） 截面（2） 截面（3） （1） （2） 平均 （1） （2） 平均 （1） （2） 平均 材 料 标 距 L (mm) 断裂处直径（mm ） 断裂处 截面面积 A(mm 2) （1） （2） 平均
四、计算 屈服极限： ==0 A P s s σ MPa 强度极限： == A P b b σ MPa 延伸率： =?-= %10000 L L L δ 断面收缩率： =?-= %1000 0A A A ψ 五、绘制P －ΔL 示意图:
拉伸实验报告
实验报告（一） 实验名称： 金属静态拉伸破坏实验 实验目的： 1、测定低碳钢的屈服极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ。 2、测定铸铁的抗拉强度极限b σ。 3、观察低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（L F ?-曲线）。 4、分析和比较低碳钢和铸铁的拉伸力学性能和破坏特征。 实验设备和仪器： 材料试验机、游标卡尺、试样划线器等。 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d l10 =。 =或d l5 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A .5 =，A为标距段 l65 l3. =或A 11 内的截面积。 实验原理： 1、低碳钢 低碳钢的拉伸图全面而具体的反映了整个变形过程。观察自动绘图机绘出的拉伸图。 图1-2 从图中可以看出，当载荷增加到A点时，拉伸图上OA段是直线，表明此阶段内载荷与试件的变形成比例关系，即符合虎克定律的弹性变形范围。当载荷增加到B'点时，L -曲线变成锯齿状，这时变形 F? 增加很快，载荷在小幅度内波动很慢；这说明材料产生了流动（或者叫屈服）与B'点相应的应力叫上流动极限（屈服高限），与B相应的应力叫下流动极限（屈服低限），因下流动极限比较稳定，所以材料的流动极限一般规定按下流动极限取值。以B点相对应的载荷值 F除 S
以试件的原始截面积A 即得到低碳钢的流动极限S σ， A F S S =σ流动阶段后，试件要承受更大的外力，才能继续发生变形若要使塑性变形加大，必须增加载荷，如图形中C 点至D 点这一段为强化阶段。当载荷达到最大值b F （D 点）时，试件的塑性变形集中在某一截面处的小段内，此段发生截面收缩，即出现“颈缩”现象（局部变形）。此时记下最大载荷值b F ，用b F 除以试件的原始截面积A ，就得到低碳钢的强度极限A F /b b =σ。在试件发生“颈缩”后，由于截面积的减小，载荷迅速下降，到E 点试件断裂，其断口形貌成杯锥状。试样拉断后，弹性变形立即消失，而塑性变形则保留在拉断的试样上。 关闭机器，取下拉断的试件，将断裂的试件紧对到一起，用游标卡尺测量出断裂后试件标距间的长度1l ，按下式可计算出低碳钢的延伸率δ %1001?-= l l l δ。 将断裂的试件的断口紧对在一起，用游标卡尺量出断口（细颈）处的直径1d ，计算出面积1A ；按下式可计算出低碳钢的截面收缩率ψ， %1001 ?-= A A A ψ 2、铸铁 从铸铁的拉伸图可以看出，在整个拉伸过程中变形很小，无屈服、颈缩现象，拉伸图无直线段。曲线快达到最大拉力b F ，试样突然发生断裂，其断 口是平齐粗糙的，是一种典型的脆性破坏断口。其抗拉强度远小于低碳钢的抗拉强度。
材料力学(II)实验指导.
专业： 学号： 姓名： 西南交通大学峨眉校区力学实验中心
一、学生实验须知 1．学生进入实验室，要严格遵守实验室的各项规章制度，服从指导教师的安排； 2．严禁在实验室大声喧哗和嬉戏； 3．保持实验室周围的整洁，不乱扔纸屑、果皮，不随地吐痰，严禁吸烟； 4．实验前应预习实验内容，弄清实验目的、原理和方法； 5．实验过程中应严肃认真，严格按照规定步骤操作，自己动手完成，及时记录和整理实验数据，不得转抄他人数据，要培养自己严谨的科学态度和分析问题、解决问题的能力； 6．使用仪器设备时，应严格遵守操作规程，若发现异常现象应立即停止使用，并及时向指导教师报告。如果因违反操作规程（或未经许可使用）而造成设备损坏，应按学校有关规定赔偿损失。 7．实验结束后，应将仪器设备和桌凳整理好并归还原位，协助打扫实验室卫生，经指导老师检查合格后方能离开实验室； 8．学生应按时（最迟不超过一周时间）上交实验报告，以供老师批改统计成绩。
二、实验仪器设备介绍 （一）材料力学多功能组合实验台 材料力学多功能组合实验台（以下简称实验台）是方便学生自己动手做材料力学电测实验的设备，配套使用的仪器设备还有：拉压型力传感器、力&应变综合参数测试仪、电阻应变片、连接导线与梅花改刀等，并配有计算机接口，可实现数据的计算机自动采集与计算。一个实验台可做多个电测实验，功能全面，操作简单，实验台结构如图2-1所示。 图2-1 材料力学多功能组合实验台 实验台为框架式整体结构，配置有拉压型力传感器及标准测点应变计(在试件待测点表面粘贴的电阻应变片)，通过力&应变综合参数测试仪（以下简称测试仪）实现力与应变的实时测量。实验台分前后两半部分，前半部分可做弯扭组合变形实验、材料弹性模量与泊松比测定实验、偏心拉伸实验、压杆稳定实验、悬臂梁实验、等强度梁实验；后半部分可做纯弯曲梁正应力测试实验、电阻应变片灵敏系数标定实验、组合叠梁实验等。 操作规程如下： (1)将所作实验的试件通过有关附件连接到架体相应位置，连接拉压型力传感器和加载件到加载机构上。 (2)连接拉压型力传感器电缆线到测试仪后面传感器输入插座，连接电阻应变片导线到测试仪的各个测量通道接线柱上。 (3)打开测试仪电源，预热约20分钟左右，输入力传感器量程及灵敏度和应变片灵敏系数（一般首次使用时已调好，如实验项目及力传感器没有改变，可不必重新设置），在不加载（加力点上下未接触）的情况下将测力初值和应变初值调至零。 (4)在初始值以上对各试件进行分级加载，转动手轮速度要均匀，记下各级力值和待测点各通道的应变值，若已与微机连接，则全部数据可由计算机进行分析处理。 注意事项 (1)每次实验前应事先接通测试仪电源，并打开测试仪电源开关，预热约20分钟左右。 (2)各项实验应从零开始加载，且不得超过规定的最终载荷值。
工程力学拉伸实验报告
试验目的： 1. 测定低碳钢（塑性材料）的弹性摸量E；屈服极限σs 等机械性能。 2．测定灰铸铁（脆性材料）的强度极限σb 3．了解塑性材料和脆性材料压缩时的力学性能。 材料拉伸与压缩实验指导书 低碳钢拉伸试验 拉伸试验的意义: 单向拉伸试验是在常温下以缓慢均匀的速度对专门制备的试件施加轴向载荷，在试件加载过程中观测载荷与变形的关系，从而决定材料有关力学性能。通过拉伸试验可以测定材料在单向拉应力作用下的弹性模量及屈服强度、抗拉强度、延伸率、截面收缩率等指标。其试验方法简单且易于得到较可靠的试验数据，所以是研究材料力学性能最基本、应用最广泛的试验。 操作步骤： 1．试验设备：WDW－3050电子万能试验机 2．试件准备：用游标卡尺测量试件试验段长度l0和截面直径d0，并作记录。 3．打开试验机主机及计算机等相关设备。 4．试件安装（详见WDW3050电子万能试验机使用与操作三．拉伸试件的安装）。 5．引伸计安装（用于测量E, 详见WDW3050电子万能试验机使用与操作四．引伸计安装）。 6．测量参数的设定: 7．再认真检查一遍试件安装等试验准备工作。 8．负荷清零，轴向变形清零，位移清零。 9．开始进行试验，点击试验开始。 10．根据提示摘除引伸计。 11．进入强化阶段以后，进行冷作硬化试验，按主机控制面板停止，再按▼，先卸载到10kN，再加载，按▲，接下来计算机控制，一直到试件断裂（此过程中计算机一直工作，注意观察负荷位移曲线所显示的冷作硬化现象．）． 12．断裂以后记录力峰值。 13．点击试验结束（不要点击停止）。
14．材料刚度特征值中的弹性模量E的测定 试验结束后，在试验程序界面选定本试验的试验编号，并选择应力─应变曲线。在曲线上较均匀地选择若干点，记录各点的值，分别为及 (如i =0,1,2,3,4),并计算出相应的 计算E i的平均值，得到该材料的弹性模量E的值。 15．材料强度特征值屈服极限和强度极限的测定 试验结束后，在试验程序界面选定本试验的试验编号，并选择负荷─位移曲线，找到的曲线屈服阶段的下屈服点，即为屈服载荷F s, 找到的曲线上最大载荷值，即为极限载荷P b. 计算屈服极限：；计算强度极限：； 16．材料的塑性特征值延伸率及截面收缩率的测定 试件拉断后，取下试件，沿断裂面拼合，用游标卡尺测定试验段长度，和颈缩断裂处截面直径。 计算材料延伸率 计算截面收缩率 低碳钢拉伸试验报告 试验目的： 1. 掌握电子万能试验机操作； 2. 理解塑性材料拉伸时的力学性能； 3. 观察低碳钢拉伸时的变形特点； 4. 观察低碳钢材料的冷作硬化现象； 5. 测定低碳钢材料弹性模量E ； 6. 测定材料屈服极限和强度极限； 7. 测定材料伸长率δ和截面收缩率Ψ 试验设备：
偏心拉伸试验
偏心拉伸试验 [实验目的] 1、测定偏心拉伸时的最大正应力，验证迭加原理的正确性。 2、学习拉弯组合变形时分别测量各内力分量产生的应变成分的方法。 3、测定偏心拉伸试样的弹性模量E 和偏心距e 。 4、进一步学习用应变仪测量微应变的组桥原理和方法，并能熟练掌握、灵活运用。 [使用仪器及工具] 静态电阻应变仪、拉伸加载装置、偏心拉伸试样（已贴应变计）、螺丝刀等。 [试样及布片介绍] 本实验采用矩形截面的薄直板作为被测试样，其两端各有一偏离轴线的圆孔，通过圆柱销钉使试样与实验台相连，采用一定的加载方式使试样受一对平行于轴线的拉力作用。 在试样中部的两侧面、或两表面上与轴线等距的对称点处沿纵向对称地各粘贴一枚单轴应变计（见图1、图2），贴片位置和试样尺寸如图所示。应变计的灵敏系数K 标注在试样上。 [实验原理] 偏心受拉构件在外载荷P 的作用下，其横截面上存在的内力分量有：轴力F N = P ，弯矩M = P ·e ，其中e 为构件的偏心距。设构件的宽度为b 、厚度为t ，则其横截面面积A = t ·b 。在图2所示情况中，a 为构件轴线到应变计丝栅中心线的距离。根据叠加原理可知，该偏心受拉构件横截面上各点都为单向应力状态，其测点处正应力的理论计算公式为拉伸应力和弯矩正应力的代数和，即： 26P M P Pe A W tb tb σ= ±=± （对于图1布片方案） 312y P M P Pea y A I tb tb σ= ±=± （对于图2布片方案） 根据胡克定律可知，其测点处正应力的测量计算公式为材料的弹性模量E 与测点处正应变的乘 积，即： 图1 加载与布片示意图1 图2 加载与布片示意图2 R
拉伸实验报告
实验一拉伸实验报告 一、实验目的 1、掌握如何正确进行拉伸实验的测量； 2、通过对拉伸实验的实际操作，测定低碳钢的弹性模量E、屈服极限бs、强度极限бb 、延伸率δ、截面收缩率ψ； 3、观察在拉伸过程中的各种现象，绘制拉伸图（P―Δ曲线) ； 4、通过适当转变，绘制真应力-真应变曲线S-e，测定应变硬化指数n ，并了解其实际意义。 二、实验器材与设备 1、电子万能材料试验机（载荷、变形、位移） 其设备如下： 主机 微机处理系统 测试控制 CSS-44200
2、变形传感器（引申仪） 型 号 ∶YJ Y ―11 标 距 L ∶50 mm 量 程 ΔL ∶ 25mm 3、拉伸试件 为了使试验结果具有可比性，按GB228-2002规定加工成标准试件。 其标准规格为：L 0=5d 0，d 0=10mm 。 试件的标准图样如下： 标准试件图样 三、实验原理与方法 1、低碳钢拉伸 随着拉伸实验的进行，试件在连续变载荷作用下经历了弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段以及局部变形阶段这四个阶段。 其拉伸力——伸长曲线如下： 夹持部分 工作部分 过渡部分
弹性阶段屈服阶段强化阶段局部变形阶段 低碳钢的拉伸力——伸长曲线 2、低碳钢弹性模量E的测定 在已经获得的拉伸力—伸长曲线上取伸长长度约为标距的1%~8%的相互距离适当的两点（本实验选取了伸长为4%和8%的两点），读出其力和伸长带入相关的计算公式计算出弹性模量E。
3、应变硬化指数n的测定 在金属整个变形过程中，当外力超过屈服强度之后，塑性变形并不是像屈服平台那样连续流变下去，而需要不断增加外力才能继续进行。这表明金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力，这就是应变硬化性能。塑性应变是硬化的原因，而硬化则是塑性应变的结果。应变硬化是位错增值，运动受阻所致。 准确全面描述材料的应变硬化行为，要使用真实应力——应变曲线。因为工程应力——应变曲线上的应力和应变是用试样标距部分原始截面积和原始标距长度来度量的，并不代表实际瞬时的应力和应变。当载荷超过曲线上最大值后，继续变形，应力下降，此与材料的实际硬化行为不符。 在拉伸真实应力——应变曲线上，在均匀塑性变形阶段，应力与应变之间符合Hollomon关系式 S=Ke n 式中，S为真实应力；K为硬化系数，亦称强度系数，是真实应变等于1.0时的真实应力；e为真实应变；n为应变硬化指数。 应变硬化指数n反映了金属材料抵抗均匀塑性变形的能力，是表征金属材料应变硬化行为的性能指标。 根据GB5028-85，应变硬化指数n的计算过程如下： 首先，要绘制出真实的应力——应变曲线，然后根据在塑性变形阶段下：真应力S=F/A 真应变e=△L/L SA F= = + =SdA AdS dF ) 1 ln( 0 ε+ = =?l l l dl e
力学实验报告标准答案
1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,材料相同而长短不同的 试件延伸率是否相同 答:拉伸实验中延伸率的大小与材料有关,同时与试件的标距长度有关.试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同.因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其有关性质才具可比性.材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的(横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外). 2、分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征. 答:试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性,低碳钢延伸率大表现为塑性;低碳钢具有屈服现象,铸铁无.低碳钢断口为直径缩小的杯锥状,且有450的剪切唇，断口组织为暗灰色纤维状组织。铸铁断口为横断面，为闪光的结晶状组织。. 3.分析铸铁试件压缩破坏的原因. 答：铸铁试件压缩破坏，其断口与轴线成45°~50°夹角，在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值，抗剪先于抗压达到极限，因而发生斜面剪切破坏。 4、低碳钢与铸铁在压缩时力学性质有何不同结构工程中怎样合理使用这两类不同性质的材料 答：低碳钢为塑性材料，抗压屈服极限与抗拉屈服极限相近，此时试件不会发生断裂，随荷载增加发生塑性形变；铸铁为脆性材料，抗压强度远大于抗拉强度，无屈服现象。压缩试验时，铸铁因达到剪切极限而被剪切破坏。通过试验可以发现低碳钢材料塑性好，其抗剪能力弱于抗拉；抗拉与抗压相近。铸铁材料塑性差，其抗拉远小于抗压强度，抗剪优于抗拉低于抗压。故在工程结构中塑性材料应用范围广，脆性材料最好处于受压状态，比如车床机座。 5.试件的尺寸和形状对测定弹性模量有无影响为什么 答: 弹性模量是材料的固有性质，与试件的尺寸和形状无关。 6.逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量是否相同为什么必须用逐级加载的方法测弹性模量 答: 逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量不相同，采用逐级加载方法所求出的弹性模量可降低误差，同时可以验证材料此时是否处于弹性状态，以保证实验结果的可靠性。 7.试验过程中,有时候在加砝码时,百分表指针不动,这是为什么应采取什么措施 答：检查百分表是否接触测臂或超出百分表测量上限，应调整百分表位置。8.测G时为什么必须要限定外加扭矩大小 答：所测材料的G必须是材料处于弹性状态下所测取得，故必须控制外加扭矩大小。 9.碳钢与铸铁试件扭转破坏情况有什么不同分析其原因. 答：碳钢扭转形变大，有屈服阶段，断口为横断面，为剪切破坏。铸铁扭转形变小，没有屈服阶段，断口为和轴线成约45°的螺旋形曲面，为拉应力破坏。 10.铸铁扭转破坏断口的倾斜方向与外加扭转的方向有无直接关系为什么
青岛理工大学--材料力学--实验报告
材料力学实验报告 系别 班级 姓名 学号 青岛理工大学力学实验室 目录 实验一、拉伸实验报告 实验二、压缩实验报告 实验三、材料弹性模量E和泊松比μ的测定报告 实验四、扭转实验报告 实验五、剪切弹性模量实验报告 实验六、纯弯曲梁的正应力实验报告 实验七、等强度梁实验报告 实验八、薄壁圆筒在弯扭组合变形下主应力测定报告 实验九、压杆稳定实验报告 实验十、偏心拉伸实验报告 实验十一、静定桁架结构设计与应力分析实验报告 实验十二、超静定桁架结构设计与应力分析实验报告 实验十三、静定刚架与压杆组合结构设计与应力分析实验报告实验十四、双悬臂梁组合结构设计与应力分析实验 实验十五、岩土工程材料的多轴应力特性实验报告 实验一拉伸实验报告
一、实验目的与要求： 二、实验仪器设备和工具： 三、实验记录： 1、试件尺寸 实验后： 屈服极限载荷：P S = kN 强度极限载荷：P b = kN 四、计算 屈服极限： == A P s s σ MPa 强度极限： == A P b b σ MPa 延伸率： =?-= %10000 L L L δ 断面收缩率： =?-= %1000 0A A A ψ 五、绘制P －ΔL 示意图: 实验二 压缩实验报告 一、实验目的与要求： 二、实验仪器设备和工具： 三、试件测量： 材 料 标 距 L 0 (mm) 直径（mm ） 截面 面积 A 0 (mm 2) 截面（1） 截面（2） 截面（3） （1） （2） 平均 （1） （2） 平均 （1） （2） 平均 材 料 标 距 L (mm) 断裂处直径（mm ） 断裂处 截面面积 A(mm 2) （1） （2） 平均 材 料 直 径（mm ） 截面面积 A 0(mm 2)