材料基本性质实验报告

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材料基本性质实验

实验报告

土木系结02班

实验人陈伟

同组人吴一然

实验日期11月2日

建筑材料第一次实验

一实验目的

1.巩固基本概念，学习材料基本参数的测定方法；

2.通过实验,学会正确操作仪器设备；

3.了解砖和混凝土等材料的基本性能。比较混凝土的抗压抗折强度与混凝土规格和种类

的关系。

二实验内容

1.测定蒸压灰砂砖、烧结普通砖、烧结页岩砖体积密度；

2.测定蒸压灰砂砖、烧结普通砖、烧结页岩砖(30分钟)吸水率；

3.混凝土抗压强度影响试验数值的因素，如形状，尺寸，受压面状况等（演示实验）；

4.混凝土抗折强度实验（演示实验）。

三实验主要仪器设备

●电子秤；

●尺子；

●烘箱；

●水糟；

●压力实验机、抗折实验机；

●钢尺。

四实验原理及相关知识

三种砖的性能比较：

粘土砖：以砂质粘土(主要化学成分是SiO2，Al2O3和Fe2O3)为主要原料，在900-1000摄氏度左右进行烧结而成。由于其中的粘土被部分烧结，故具有较多的孔隙，且多为开口孔隙，所以吸水率较大。

页岩砖：以页岩为主要原料，页岩的化学组成与粘土相近，但因其颗粒细度不及粘土，故塑性较差，制砖时常需掺入一定量的粘土，以增加可塑性。

灰砂砖：以石灰和天然砂为主要原料，在0.8MPa，175摄氏度的条件下蒸养6小时而成，由其中的Ca(OH)2与SiO2反应生产水化硅酸钙凝胶而产生强度。灰砂砖外观光洁整齐，均匀密实。但不宜用在高水流和高温(大于200摄氏度)的地区，以免发生Ca(OH)2的滤析及Ca(OH)2和水化硅酸钙凝胶的脱水分解。

密度、堆积密度、表观密度、体积密度等概念的区别：

密度是材料在绝对密实状态下单位体积的质量，其体积不包括内部孔隙的体积；

堆积密度是散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量；

表观密度是材料在自然状态下单位体积的质量，体积为实体积与内部孔隙之和；

体积密度是指材料在包含实体积、开口、封闭孔隙的状态下单位体积的质量。

体积密度计算公式：

γ=M / V；

γ：材料体积密度；

M:材料质量；

V:材料体积。

吸水率概念：

材料在吸水饱和时内部所吸水分的质量占干燥材料总质量的百分率。

计算公式:

W=（M1-M）/ M ×100%；

W：材料吸水率；

M1：材料在吸水饱和状态时的质量；

M：材料在干燥状态下的质量。

抗压强度计算：

R=P/S 计算精确至0.1 MPa；

R 试件抗压强度单位MPa；

P 试件破坏荷载单位kN；

S 试件受压面积单位mm2。

抗折强度：

R=(3PL)/(2bh2)（注：此为三点抗弯，四点抗弯的公式为R=(PL)/( bh2))；

R 试件抗折强度单位MPa；

P试件抗折荷载单位KN；

b、h试件的宽和高单位mm；

五实验步骤

1.蒸压灰砂砖、烧结普通砖、烧结页岩砖体积密度实验步骤

●试件在105℃烘干至恒重，称重M；

●用直尺量出试件的尺寸，并计算出其体积。对于六面体试件，量尺寸时长宽高各方向须测量3处，取其平均值得a、b、c，单位为cm3 V=abc；

●结果计算

γ=M / V

2. 蒸压灰砂砖、烧结普通砖、烧结页岩砖(30钟)吸水率实验步骤：

●砖样在105℃烘干至恒重，称其质量M；

●作好标记砖放入水槽中吸水30min；

●取出试件，擦去表面的水称其质量M1；

●结果计算公式:

W=（M1—M）/ M ×100%

3.混凝土抗压强度影响试验数值的因素（演示实验）实验步骤：

●试件从养护地点取出，尽快进行实验；

●将试件表面与试验机的上下承压板擦拭干净，测量试件尺寸并检查外观；

●将试件安放在试验机的下压板上，试件的中心与下压板的中心对准，试件的承压面与成型时的顶面垂直；

●做四种混凝土的抗压实验，并记录抗压载荷及破坏形状。规格分别是

○1100X100X100单位mm

○2100X100X100(垫胶皮)

○3150X150X150

○4100X100X300

●计算抗压强度，并结合结果对其进行分析

●抗压强度计算公式：

R=P/S 计算精确至0.1 MPa

4 混凝土抗折强度实验（演示实验）步骤：

（注：我们观察的为四点抗弯，这里做三点抗弯实验的分析及数据的处理）

●试件从养护地点取出，尽快进行实验；

●将试件表面擦拭干净，测量试件尺寸并检查外观；

●做四种混凝土的抗折实验，记录抗折载荷及破坏形状。规格分别是

○1C30普通混凝土

○2C30钢纤维混凝土

○3C30轻骨料混凝土

○4C80普通混凝土

●计算抗折强度，并结合结果对其进行分析

抗折强度

R=3PL/2bh2

六实验数据及结果分析

1.蒸压灰砂砖、烧结普通砖、烧结页岩砖体积密度实验的有关数据

代入体积密度计算公式γ=M / V,得到下列表格

由表格可以看出，蒸压灰砂砖的密度较大。这在一定程度上也使它的强度较普通砖大，页岩砖与普通砖相比，体积密度较小，具有轻质的性质，但是由于质量只测了一次，而且长宽高的测量不够精确，容易产生偶然误差，这也是此次体积密度实验的主要误差之一。

从表格中我们容易看出，烧结页岩砖的吸水率较高，这与它的高孔洞率有关，孔隙多，也使这种材料具有良好的热学性能，隔热保温效果好

3.混凝土抗压强度影响试验数值的因素（演示实验）的相关数据及实验结果分析

图1 图2

图3

表一混凝土抗压强度及破坏形状

简要分析（详细见后思考题）：综合上述四种情况，序号为1与3的实验对比，试件形状相

同，故破坏的形状类似，从图中也可以看出均为中间破坏较厉害。但是根据Griffith微裂纹理论，3中的试样尺寸较大，因此出现微裂纹的概率较大，裂纹扩展的概率大，因此更容易破坏。所以我们看到，实验结果中序号3中得试件的抗压强度明显小于1中试件的抗压强度。再对比序号为1和4的实验，这两组实验中试样的横截面积（受压面积）均为100mmX100mm,4中试样高度更高，二者抗压强度的差异涉及到防护效率，与混凝土接触的钢板的弹性模量较高，可以约束与之接触的混凝土表面在受压过程中横向变形，从而达到防护的作用，离受压面越远的地方约束越小，防护效率越低我们可以看出，序号4中的试样的抗压强度小于1中试样的抗压强度，并最终在靠近中间的地方沿45°方向破坏。

对比序号为1和2的实验，其他条件都一样，只是2中在钢板和混凝土接触的地方加了胶皮，因此钢板不在对与之接触的混凝土起到约束作用，2中试样的抗压强度低于1，而且可以看到，因为少了约束，上表面也有裂缝。

4 混凝土抗折强度实验（演示实验）有关数据及结果分析

b=100mm h=100mm L=300mm

混凝土抗折强度数据

单从抗折角度分析，从上表可知，高强混凝土和钢纤维混凝土的抗折强度较大，而相对来讲，轻骨料混凝土的抗折强度相对则较小，具体原因及破坏情况见后面思考题

混凝土抗压强度数据

三点抗弯荷载位移曲线

七思考题

1.针对混凝土抗压强度演示实验

1)计算表1 混凝土抗压强度实验数值。（见表一）

2)根据观察到的实验破坏现象,分析原因。

如序号为1的100mm X 100mm X 100mm的混凝土，实验机的压板与试件承压面紧密接触，同时，一般情况下，实验机的压板的弹性模量要大于试件的弹性模量。故在该状态下，实验机的压板与试件承压面间产生了横向摩擦阻力，实验机的压板约束了试件承压面及其毗邻部分的部分横向膨胀变形，从而抑制了试件的破坏，使得所获得的强度值较高，且使试件破坏成如图1所示的两个顶角相接的截头角锥体。

而在序号为2的实验中，在二者的接触面上放了一层变形能力较强的胶皮，则在试件受压时，由于实验机的压板与试件承压面间的摩擦力较小，试样可自由的进行横向膨胀变形，这样就在试件的承压面上产生了垂直于加载方向的拉应力，从而降低了试件的测试强度并使之出现纵向裂缝而破坏，形如图2.

对比序号为1的试件和序号3,4的试件，小试件的抗压强度要大于大试件的抗压强度，混凝土试样在受压时，在沿加荷方向发生纵向变形的同时，也按泊松比效应产生横向变形。由于试验机的上下压板的弹性模量比混凝土大5-15倍，而泊松比则不大于混凝土的两倍。所以，在荷载作用下，压板的横向应变小于混凝土的横向应变，从而在摩擦力的作用下对试件的横向膨胀起约束作用，对混凝土试件的测试强度有提高作用。愈接近试样的端面，这种

约束作用就愈大。在距离端面大约的范围以外，这种约束作用才消失。同时，试件较大时，在其中出现缺陷的几率也越大，这也是大试件测试强度较低的原因。

2 根据表2实验数值,计算混凝土抗折强度;根据应力应变曲线,分析混凝土的破

坏特性

计算值如表2中，下面是四种混凝土的断面情况。

C30轻骨料混凝土C30普通混凝土

C30钢纤维混凝土C80高强混凝土

结合上述数据，我们可以看出，高强混凝土和钢纤维混凝土相对普通混凝土来说都有更高地抗弯性能，但是从荷载-位移曲线上我们可以看出，高强混凝土的破坏十分突然，在达到峰值之后急剧下降，而相对来说，虽然C30钢纤维混凝土的抗弯强度比之高强混凝土要低一点，但是在破坏前出现裂缝，而且完全断裂需要很长的时间。韧性比高强混凝土要好，从断面形状上看，钢纤维混凝土的断面不平整，内部细小钢筋已经被抽出，裂纹沿过渡区扩展；而高强混凝土的断面比较平整，裂纹穿过骨料扩展，骨料已经被破坏。因此在抗弯这方面，虽然高强混凝土的抗弯强度较高，但由于其脆性，在很多场合还是钢纤维混凝土较为实用。而轻骨料混凝土（我们实验中用的是C30陶粒砼）相对来说质轻，破坏也是脆性破坏，而且抗弯强度相对较低，从断口形状可以看出断裂面较平整，骨料也已经断裂，然而它具有能和普通混凝土媲美的抗压强度，因此在某些领域其质轻的特性很受欢迎。

八实验可能误差及注意事项

○1吸水率实验中，测吸水后质量M1时，应先将毛巾沾水拧干后轻轻擦去试件表面水之后再测量。

○2抗压强度实验时应控制加载速率，当加载速率较快时，材料变形的增长落后于载荷的增长，故破坏时的强度较高，反之，则强度较低。本实验的加载速率一般为：强度低于C30时，取每秒0.3~0.5Mpa；强度大于C30但小于C60时，取每秒0.5~0.8Mpa；大于C60时，可取每秒0.8~1Mpa。

○3抗压和抗折强度实验中，试件从养护地点取出之后应尽快进行实验，以免试件内部的温湿度发生显著变化，一般而言，干燥的混凝土相对潮湿的混凝土具有较高的抗压强度。这一方面可能是CSH凝胶在失水的过程中使得凝胶粒子之间的键合力增大有关，另一方面可能是

在受压的过程中，混凝土试件的的水分子具有润滑作用，使得混凝土中的组分之间易于滑动有关，同时，也可能是与混凝土在受压的过程中，其中的水分发生迁移，产生内部孔隙压力所致。而在抗拉和抗折的实验中，干燥的混凝土比起潮湿的混凝土要显示出较低的测试强度这是由于混凝土中水分的扩散速率较低，因而在试件在干燥过程中，会产生湿度梯度，从而使得混凝土的表面受张力而产生微裂纹，该裂纹在受压状态下会愈合从而不会产生较大影响，但会显著降低混凝土的抗拉和抗折强度。

九实验小结

本次实验中，我们了解到了不同材料的不同特性以及它们相应的适用范围，如蒸压灰砂砖可用于工业和民用建筑墙体和基础。重点说下抗压和抗折实验，例如C60高强钢在抗压方面抗压强度很高，但是抗弯时容易发生脆性断裂，但将它用做墙体可以只利用其抗压性能。实际结构物中，混凝土收到不同类型的荷载并以不同的形式破坏，了解其相应条件下的性能对结构设计很有必要，如柱子要求抗压强度；为了控制梁板开裂，弯拉强度是很重要的，此外还有抗扭转，抗疲劳与冲击、复合应力以及多轴应力的情况。因此做结构设计时，要综合考虑材料各方面的性能，做到合理利用材料。

摩擦磨损性能测试试验

典型黑色金属磨损性能测试实验 史秋月 一、实验目的 1.了解M-2000型摩擦磨损试验机的结构，及材料进行耐磨性测试的意义； 2.掌握滑动摩擦、滚动摩擦及其在不同条件下（干式、湿式、磨粒等）的 实验方法； 3.掌握摩擦磨损性能指标的评估方法； 4.了解典型黑色金属灰铁和球铁在滑动摩擦条件下（干式）的耐磨情况。 二、实验设备 M-2000型摩擦磨损试验机，如图2-1 图2-1 三、实验材料 1.灰铁滑动摩擦试样一对，试样尺寸如附图（a） 2.球铁滑动摩擦试样一对，试样尺寸如附图（a） 四.实验原理与方法 将试样分别装在上下试样轴上，接通电源，双速电动机○1通过三角皮带○3齿12使下试样轴以200转/分（或400转/分）的速度转动；通过轮○4带动下试样轴○ 48的传递。使上试样轴○14以180转/分（或360转/ 47和齿轮○ 蜗杆轴○ 44，滑动齿轮○ 47分）的速度转动。当做滑动摩擦试验时，为使上试样轴不转动，应将滑动齿轮○ 46上。试验时，两试样间的压移至中间位置，齿轮○48必须用销子○22固定在摇摆头○ 19的作用下获得（弹簧中间是一重力传感器），负荷的增大或减少力负荷在弹簧○ 21上即可读出。也可将复合传感器接入25进行调整；负荷的数值从标尺○ 可用螺帽○ 电脑，从显示屏上读出，本实验载荷直接从显示屏上读出。试验的终止条件可由时间或总转速控制。试验结束之后根据不同的方法评估材料的耐磨情况。

五、实验内容 将加工好的滑动摩擦试样装在实验机上，在给定的条件下（干式、滑动摩擦、压力：200N、时间60min）进行试验，试验结束后将试样取下，评估耐磨性能。 根据所选取磨损试验方法的不同以及材料本质的差异，可以选择不同的耐磨性能评定方法，以期获得精确的试验数据，现简单例举下述几种方法以供参考。 1、称重法：采用试样在试验前后重量之差，本表示耐磨性能的方法，由于两试 样之间的摩擦所引起的磨损量，可以采用精度达万分之一的分析天平称量出试样试验前后重量之差非凡获得。试样在磨损前后必须严格进行去油污，烘干后再进行称量否则因残余的没污会影响试验数据的准确性。 计算可按下式进行： W=W0－W1 式中：W—试样的磨损量。 W0—试样在试验前的重量。 W1—试样在试验后的重量。 2、测量直径法：采用试样在试验前后直径的变化大小来表示耐磨性能的方法。 （1）用测微计（或其它测量仪器）测量试样试验前后的直径变化而获得。 （2）本试验机所带小滚轮○6可用来精确测量试样直径试验前后的变化。 测量方法：使用时首先将装有小滚轮○6的支架拆下来装在下试样轴轴承座的小轴（附图）上，在试验前后把试验机各开一分钟或下试样试验前后运转同样转数可得小滚轮转数N1和N2，由此通过下列计算可得到磨损量“S” 如果：D1—试样试验前的直径。 D2—试样试验后的直径。 D0小滚轮○6的直径。 N1—磨损前一分钟内小滚轮○6的转数。

建筑材料——建筑材料的基本性质

第一章 建筑材料的基本性质 一、授课提纲及讲解内容 1、物理性质 主要搞懂密度与表观密度、密度与孔隙率、孔隙率与空隙率之间的联系和区别。 2、力学性质 变形性质有弹塑性变形、脆塑性材料、弹性模量、徐变和松弛几个内容。强度主要了解材料实际强度为什么比理论强度低许多。其他性质有脆性、韧性、疲劳、硬度、磨损等，一般了解即可。 3、触水性质 搞明白亲水性与憎水性、吸水性与吸湿性、耐水性、抗渗、抗冻性概念。 4、热工性质 主要是绝热性能，指标导热系数。 5、耐久性 是一个综合指标。 6、其他性质 装饰性、防火性、放射性。 二、讲解时间 3×50min 。 三、讲稿与板书（*加黑部分为黑板板书内容） §1-1 材料的物理性质 1、密度与表观密度 密度 V m =ρ； 表观密度00V m =ρ V —材料在绝对密实状态下的体积，是指不包括孔隙体积在内的固体所占有的实体积。 0V —材料在自然状态下的体积，或称表观体积，是指包括内部孔隙的体积。 测得含孔材料的V 时，一般用磨细的方法来求得。 表观密度0ρ，一般是指材料在气干状态下的0ρ，在烘干状态下的0ρ，称为干表观密度。 2、密实度与孔隙率 密实度是指材料体积内被固体物质所填充的程度；孔隙率是指材料体积内，孔隙体积所占的比例。即 ρρ0 0==V V D 0001ρρ-=-=V V V P D 和P 从两个不同侧面来反映材料的密实程度，两者关系为1=+D P 。D 和P 通常用百分数表示。 3、堆积密度、填充率和空隙率 堆积密度是指粉状、粒状和纤维材料在堆积状态下（包括了颗粒内部的孔隙和颗粒之间的空

隙），单位体积所具有的质量： '='00V m ρ '0ρ的大小，不仅取决于材料的0ρ，而且还与材料的疏密度有关，还受材料含水程度的影响。 填充率D '是指散粒材料在堆积体积中，被颗粒填充的程度。空隙率ρ' 是颗粒之间的空隙所占堆积体积的比例。即 0000ρρ'='='V V D ；000001ρρ'-='-'='V V V P P '和D '从两个侧面反映材料颗粒互相填充的疏密程度。 §1-2 材料的力学性质 1、变形性质 弹性变形：外力除去后可完全消失的变形。 塑性变形：外力除去后不能消失的变形。 脆性材料：材料在破坏前有明显的塑性变形者。 塑性材料：材料在破坏前无明显的塑性变形者。 弹性模量：εσ= E 。 徐变与松弛：在长期不变外力作用下，变形逐渐增大的现象叫徐变；在长期荷载作用下，如总变形不变，而引起应力逐渐降低的现象，成为应力松弛。 2、材料的强度 理论强度：指按材料结构质点引力计算的强度，一般都很高。 实际强度：按材料在荷载下实际具有的强度，一般远远低于理论强度。原因是材料内部都存在很多缺陷。 通常意义上的强度是指材料的实际强度，常用强度有：压、拉、弯、剪强度。 3、其他性质 脆性：外力下，直到断裂前都不出现明显塑性变形性质。 韧性：在冲击、振动荷载下，材料能承受很大变形而不致破坏的性质。 疲劳极限：交替荷载作用下，应力也随时间作交替变化，这种应力超过某一限度而长期反复会造成材料的破坏，这个限度叫做疲劳极限。 硬度：受外界物质的摩擦作用而减小质量和体积的现象。 磨损：同时受摩擦和冲击两种作用，而减小质量和体积的现象。 §1-3 材料与水有关的性质 1、亲水性与憎水性 材料很快将水吸入内部或使水在材料表面散开来，这种与水的亲和性称为亲水性。 材料不吸水或使水呈珠状存在于材料表面，这种不易被润湿的性质成为憎水性。 2、吸水性与吸湿性

成合的物药癌抗类铂顺握掌 方正面平、 念概本基的应反代取

《无机合成设计》教学大纲 修订单位：化学与材料科学学院材化系 执笔人：赵琳 一、课程基本信息 1.课程中文名称：无机合成 2.课程英文名称：Inorganic Synthesis 3.课程类别：必修 4.适用专业：无机非金属材料专业 5.先修课程：无机化学、结构化学、无机非金属材料学基础 6.总学时：2周 7.总学分：2学分 二、实践教学目标 本课程以求将现代无机合成中一些主要领域发展的历史概况、合成原理、工艺路线及其应用情况作简要介绍，让学生了解现代无机合成的进展和为学生的进一步钻研、深造提供一些必要的基础知识。本课程主要讲述近二、三十年来，无机合成不断发展的π酸配合物、原子簇化合物、铂系抗癌药物、固体发光材料、人造金刚石、以C60为代表的碳笼原子簇、高温超导体以及特种功能陶瓷的发展概况、性能、结构和针对不同性质和要求的无机化合物的合成方法。 三、实践内容与要求 序号实践内容要求学时 1无机合成的发展简史及其重要作用，无机合成研究的一般程序与步骤。掌握无机合成与无机新材料 的关系。 2 2利用取代反应制各配合物、酸配合物的合成、分子氮配合物、金属夹心配合物 的制备、大环配合物的模板合成、金属 簇状化合物的合成。掌握无机合成的基本知识，了 解各种无机合成的基本技术。 6 3利用取代反应制各配合物、酸配合物的合成、分子氮配合物、金属夹心配合物 的制备、大环配合物的模板合成、金属 簇状化合物的合成掌握每种类型配合物的性能、 结构和合成方法的机理和特 点。 6 4配合物取代反应的基本概念、平面正方掌握顺铂类抗癌药物的合成4

形配合物的取代反应、顺铂及其类似化 合物的合成、顺铂的抗癌机理、合成顺 铂类抗癌药物的某些规律。 机理和该类药物的抗癌机理。 5发光材料的发展概况和基本概念、固体中的缺陷及其类化学平衡、固体中杂质 的扩散、固相反应、晶体的发光、制备 发光材料的基本过程、灯用卤磷酸钙荧 光粉的制备、彩色屯视三基色稀土荧光 粉的制备及其发光性能、发光材料的应 用及其开发前景。了解发光材料中晶体发光的 基本特性，掌握制备发光材料 的基本方法和过程及其应用 前景。 6 6自然界中碳素的存在形式及其键合情况、金刚石的人工合成原理、人造金刚 石的制备方法、人造金刚石的提纯、 筛选与检测。掌握人造金刚石的合成原理、 制备方法以及提纯和筛选与 检测。 4 7超导电性的发现及其发展概况、超导电性的一些基本特性、超导电性的形成机 理、氧化超导体的结构特征、氧化物陶 瓷高温超导体的合成、临界温度和临 界电流的检测、超导电技术的应用。掌握超导电的形成的机理以 及几种氧化物陶瓷高温超导 体的合成的基本技术和特点、 应用。 4 四、考核方式及成绩评定 教材：刘祖武.现代无机合成.北京：化学工业出版社，1999 参考书：[1]徐如人.无机合成与制备化学.北京：高等教育出版社，2001 [2][美]W.L.乔利著，李彬等译.无机化合物的合成与鉴定.北京：高等教育出版社，1986年 实践报告的格式： 1.封面：（系别、专业班级、实践项目、实践地点、学生姓名、指导老师、日期） 2.正文： （1）实践题目和内容摘要 （2）实践内容：要求按照实践时间顺序认真填写实践的内容和感受 （3）成绩以及系和学院意见 要求： 1.文字要求:文字通顺,语言流畅,基本无错字,不准请他人代写。

材料力学实验报告册概要

实验日期_____________教师签字_____________ 同组者_____________审批日期_____________ 实验名称：拉伸和压缩试验 一、试验目的 1.测定低碳钢材料拉伸的屈服极限σs 、抗拉强度σb、断后延伸率δ及断 面收缩率ψ。 2.测定灰铸铁材料的抗拉强度σb、压缩的强度极限σb。 3.观察低碳钢和灰铸铁材料拉伸、压缩试验过程中的变形现象，并分析 比较其破坏断口特征。 二、试验仪器设备 1.微机控制电子万能材料试验机系统 2.微机屏显式液压万能材料试验机 3.游标卡尺 4.做标记用工具 三、试验原理（简述） 1

四、试验原始数据记录 1.拉伸试验 低碳钢材料屈服载荷 最大载荷 灰铸铁材料最大载荷 2.灰铸铁材料压缩试验 直径d0 最大载荷 教师签字：2

五、试验数据处理及结果 1.拉伸试验数据结果 低碳钢材料： 铸铁材料： 2.低碳钢材料的拉伸曲线 3.压缩试验数据结果 铸铁材料： 3

4.灰铸铁材料的拉伸及压缩曲线： 5.低碳钢及灰铸铁材料拉伸时的破坏情况，并分析破坏原因 ①试样的形状（可作图表示）及断口特征 ②分析两种材料的破坏原因 低碳钢材料： 灰铸铁材料： 4

6.灰铸铁压缩时的破坏情况，并分析破坏原因 六、思考讨论题 1.简述低碳钢和灰铸铁两种材料的拉伸力学性能，以及力-变形特性曲线 的特征。 2.试说明冷作硬化工艺的利与弊。 3.某塑性材料，按照国家标准加工成直径相同标距不同的拉伸试样，试 判断用这两种不同试样测得的断后延伸率是否相同，并对结论给予分析。 5

七、小结（结论、心得、建议等）6

建筑材料考试试题及答案 基本性质

建筑材料与建筑科学的发展有何关系？ 答：首先，建筑材料是建筑工程的物质基础；其二，建筑材料的发展赋予了建筑物以时代的特征和风格；其三，建筑设计理论不断进步和施工技术的革新不但受到建筑材料发展的制约，同时亦受到其发展的推动；其四，建筑材料的正确、节约、合理的使用直接影响到建筑工程的造价和投资。 影响材料强度试验结果的因素有哪些？ 1、材料的组成 2、材料的形状和大小 3、材料的养护温湿度 4、试验时的加载速度 5、材料的龄期（主要是混凝土） 6、试验时的含水状况 天然大理石板材为什么不宜用于室外？ 大理石一般都含有杂质，尤其是含有较多的碳酸盐类矿物，在大气中受硫化物及水气的作用，容易发生腐蚀。腐蚀的主要原因是城市工业所产生的SO2与空气中的水分接触生成亚硫酸、硫酸等所谓酸雨，与大理石中的方解石反应，生成二水硫酸钙（二水石膏），体积膨胀，从而造成大理石表面强度降低、变色掉粉，很快失去光泽，影响其装饰性能。其反应化学方程式为： CaCO3+H2SO4+H2O=CaSO4?2H2O+CO2↑ 在各种颜色的大理石中，暗红色、红色的最不稳定，绿色次之。白色大理石成分单纯，杂质少，性能较稳定，不易变色和风化。所以除少数大理石，如汉白玉、艾叶青等质纯、杂质少、比较稳定耐久的品种可用于室外，绝大多数大理石品种只宜用于室内。 石灰石主要有哪些用途？

一、粉刷墙壁和配臵石灰砂浆和水泥混合砂浆 二、配制灰土和三合土 三、生产无熟料水泥、硅酸盐制品和碳化石灰板 亲水材料与憎水材料各指什么? 亲水材料是指亲水材料是指：：水滴在该材料表面的接触角θ大小来判断θ＜90度，则材料为亲水材料，θ=90度，则为顺水材料。 憎水材料是指：水滴在该材料表面的接触角θ大小来判断，若θ＞90度，表示材料为憎水材料 ：：水滴在该材料表面的接触角θ大小来判断θ＜90度，则材料为亲水材料，θ=90度，则为顺水材料。 憎水材料是指：水滴在该材料表面的接触角θ大小来判断，若θ＞90度，表示材料为憎水材料 水泥的细度是指什么,水泥的细度对水泥的性质有什么影响？ 细度是指水泥颗粒总体的粗细程度。水泥颗粒越细，与水发生反应的表面积越大，因而水化反应速度较快，而且较完全，早期强度也越高，但在空气中硬化收缩性较大，成本也较高。如水泥颗粒过粗则不利于水泥活性的发挥。一般认为水泥颗粒小于40μm（0.04mm）时，才具有较高的活性，大于100μm（0.1mm）活性就很小了。实际上水泥厂生产各种标号的水泥是同一操作方法，但在最后分级时，通过筛分，将细度最小的定为最高级，细度最大的定为最低级。细度3-5的定为42.5，细度5-8的定为32.5，小于3的定为特种水泥。 影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素？ 矿物组成直接影响水泥水化与凝结硬化，此外还与下列因素有关：

“材料工程基础综合实验”——教学大纲

北京工业大学 “材料工程基础综合实验”——教学大纲 英文名称：Systematic Experiment on Fundamental of Materials Engineering 课程编号：***** 课程类型：学科基础必修课 学时：64 学分：2.0 适用对象：材料类本科生 先修课程：大学物理、材料科学基础、材料工程基础、材料性能学、材料现代分析方法 使用教材及参考书： [1] 许并社，材料工程基础综合实验指导书，北京工业大学出版社，2010 [2] 张廷楷、高家诚、冯大碧，金属学及热处理实验指导书，重庆大学出版社，1998 [3] 葛春霖、盖雨聆，机械工程材料及材料成型技术基础实验指导书，冶金工业 出版社，2001 [4] 王祥生，铸造实验技术，东南大学出版社，1990 [5] 吕立华，金属塑性变化与轧制原理，化学工业出版社，2007 [6] 刘军、佘正国，粉末冶金与陶瓷成型技术，化学工业出版社，2005 [7] 果世驹，粉末烧结理论，冶金工业出版社，1998 [8] 廖寄乔，粉体材料科学与工程实验技术原理及应用，中南大学出版社，2001 [9] 刘新年、赵彦钊，玻璃工艺综合实验，化学工业出版社，2005 [10] 赵彦钊、殷海荣，玻璃工艺学，化学工业出版社，2006 [11] 张文钺，焊接工艺与失效分析，机械工业出版社，1989 [12] 吴林，焊接手册/ 第1卷/ 焊接方法及设备，机械工业出版社，2001 [13] 左铁镛、聂祚仁，环境材料基础，科学出版社，2003 [14] 聂祚仁，生态环境材料学，机械工业出版社，2004 一、课程性质、目的和任务

《材料工程基础综合实验》是面向北京工业大学材料学院三年级本科生开设的专业基础必修课。课程内容以学生的创新能力及环境友好意识的培养为核心，目的是提高学生的实践能力、知识运用能力及团队合作能力，培养综合能力强、具有环境责任感的人才。为此，以材料四要素（成分、制备加工、组织及性能）为主线，结合我院在国内外具有广泛影响的特色优势学科（环境材料）的重要科研成果--自行研发的材料环境评估系统，开设了六类综合实验。本门课程属于实验教学类课程，集中安排在两周之内完成，共64学时。 实践教学内容 实践教学地点在北京工业大学材料学院中的各个实验中心、实践教学基地内进行，主要包括了新材料开发中心、药芯焊丝生产中心、材料分析中心、材料力性检测室、焊接实验室、轧制实验室、高分子材料研究室及环境材料评价中心。主要内容是进行金属材料、无机非金属材料、高分子材料等典型材料的生产加工过程实验。通过实践教学，使学生认识到材料四要素中“合成与加工”与“成分结构”、“性质与使用性能”各要素间的关系，强化课堂教学内容。此外通过环境评价了解材料生产的环境负荷主要环节，并提出降低其环境负荷的方法和途径，培养学生的环境意识和作为材料科学工作者的环境责任。 理论教学内容 主要讲解材料四要素之间的内在联系，将课程的宏观结构及内容大纲进行介绍。系统地讲解本课程的基本理论、基本方法、主要实验内容及与所学课程的关系。 二、课程教学内容及要求 材料工程基础综合实验绪论（4学时） 综合实验一铝合金制备、加工及改性（10学时） 1.1 铝合金的熔炼、铸锭与固溶-时效处理实验（3学时） 1.2 铝合金轧制工艺实验（3学时） 1.3 铝合金铸锭、轧制、改性的金相组织的检验及力学性能实验（4学时）综合实验二铝材料及其产品的环境协调性评价（3学时） 2.1 铝合金材料制备工艺流程（0.5学时） 2.2 功能单位的数据收集与计算（1学时） 2.3 清单分析，材料环境影响评价（1学时）

建筑材料基本性质 习题与答案

建筑材料的基本性质 一、填空题 1.材料的密度是指材料在（ 绝对密实 ）状态下（ 单位体积的质量 ）。用公式表示为（ ρ＝m/V ）。 2.材料的表观密度是指材料在（ 自然 ）状态下（ 单位体积的质量 ）。用公式表示为（ρ0＝m/V 0 ）。 3.材料的表观体积包括（固体物质）和（ 孔隙 ）两部分。 4.材料的堆积密度是指（散粒状、纤维状）材料在堆积状态下（ 单位体积 ）的质量，其大小与堆积的（ 紧密程度 ）有关。 5.材料孔隙率的计算公式是（ ρρ01-=P ），式中ρ为材料的（ 密度 ），ρ0为材料的（ 表观密度 ）。 6.材料内部的孔隙分为（ 开口 ）孔和（ 闭口 ）孔。一般情况下，材料的孔隙率越大，且连通孔隙越多的材料，则其强度越（低），吸水性、吸湿性越（大）。导热性越（差）保温隔热性能越（好）。 7.材料空隙率的计算公式为（ 0'0'1ρρ-=P ）。式中0ρ为材料的（表 观）密度，0 ρ'为材料的（ 堆积 ）密度。 8.材料的耐水性用（ 软化系数）表示，其值越大，则耐水性越（ 好 ）。一般认为，（ 软化系数 ）大于（ 0.85 ）的材料称为耐水材料。 9.材料的抗冻性用（ 抗冻等级 ）表示，抗渗性一般用（ 抗渗等级）表示，材料的导热性用（ 导热系数 ）表示。 10.材料的导热系数越小，则材料的导热性越（ 差 ），保温隔热性能越（ 好）。常将导热系数（k m w *23.0≤）的材料称为绝热材料。

二、名词解释 1.软化系数：材料吸水饱和时的抗压强度与其干燥状态下抗压强度的比值。 2.材料的吸湿性：材料在潮湿的空气中吸收水分的能力。 3.材料的强度：材料抵抗外力作用而不破坏的能力。 4.材料的耐久性：材料在使用过程中能长期抵抗周围各种介质的侵蚀而 不破坏，也不易失去其原有性能的性质。 5.材料的弹性和塑性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材 料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质 称为弹性； 材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，仍保持 变形后的形状尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑性。 三、简述题 1.材料的质量吸水率和体积吸水率有何不同？什么情况下采用体积吸水率来反映材料的吸水性？ 答：质量吸水率是材料吸收水的质量与材料干燥状态下质量的比值； 体积吸水率是材料吸收水的体积与材料自然状态下体积的比值。 一般轻质、多孔材料常用体积吸水率来反映其吸水性。 2.什么是材料的导热性？材料导热系数的大小与哪些因素有关？ 答：材料的导热性是指材料传导热量的能力。 材料导热系数的大小与材料的化学成分、组成结构、密实程度、含 水状态等因素有关。

材料力学性能静拉伸试验报告

静拉伸试验 一、实验目的 1、测45#钢的屈服强度s σ、抗拉强度m R 、断后伸长率δ和断面收缩率ψ。 2、测定铝合金的屈服强度s σ、抗拉强度m R 、断后伸长率δ和断面收缩率ψ。 3、观察并分析两种材料在拉伸过程中的各种现象。 二、使用设备 微机控制电子万能试验机、0.02mm 游标卡尺、试验分化器 三、试样 本试样采用经过机加工直径为10mm 左右的圆形截面比例试样，试样成分分别为铝合金和45#，各有数支。 四、实验原理 按照我国目前执行的国家 GB/T 228—2002标准—《金属材料 室温拉伸试验方法》的规定，在室温1035℃℃的范围内进行试验。将试样安装在试验机的夹头当中，然后开动试验机，使试样受到缓慢增加的拉力（一般应变速率应≤0.1m/s ），直到拉断为止，并且利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图。 试验机自动绘图装置绘出的拉伸变形L ?主要是整个试样，而不仅仅是标距部分的伸长，还包括机器的弹性变形和试样在夹头中的滑动等因素，由于试样开始受力时，头部在头内的滑动较大，故绘出的拉伸图最初一段是曲线。 塑性材料与脆性材料的区别： （1）塑性材料： 脆性材料是指断后伸长率5%δ≥的材料，其从开始承受拉力直至试样被拉断，变形都比较大。塑性材料在发生断裂时，会发生明显的塑性变形，也会出现屈服和颈缩等现象； （2）脆性材料： 脆性材料是指断后伸长率5%δ<的材料，其从开始承受拉力直至试样被拉断，变形都很小。并且，大多数脆性材料在拉伸时的应力—应变曲线上都没有明显的直线段，几乎没有塑性变形，在断裂前不会出现明显的征兆，不会出现屈服和颈缩等现象，只有断裂时的应力值—强度极限。 脆性材料在承受拉力、变形记小时，就可以达到m F 而突然发生断裂，其抗拉强度也远远 小于45钢的抗拉强度。同样，由公式0m m R F S =即可得到其抗拉强度，而根据公式，10 l l l δ-=。 五、实验步骤 1、试样准备 用笔在试样间距0L （10cm ）处标记一下。用游标尺测量出中间横截面的平均直径，并且测出试样在拉伸前的一个总长度L 。 2、试验机准备：

材料的基本物理性质1

项目一建筑材料基本性质 （1）真实密度（密度） 岩石在规定条件(105土5)℃烘干至恒重，温度 20℃)下，单位矿质实体体积(不含孔隙的矿质实体的体积)的质量。真实密度用ρ t表示，按下式计算： 式中：ρt——真实密度，g/cm3 或 kg/m3； m s——材料的质量，g 或 kg； Vs——材料的绝对密实体积，cm3或 m3。 ??因固 ??测定方法：氏比重瓶法 将石料磨细至全部过0.25mm的筛孔，然后将其装入比重瓶中，利用已知比重的液体置换石料的体积。（2）毛体积密度 岩石在规定条件下，单位毛体积(包括矿质实体和孔隙体 积)质量。毛体积密度用ρ d表示，按下式计算：

式中：ρd——岩石的毛体积密度, g/cm3或 kg/m3； m s——材料的质量，g 或 kg； Vi、Vn——岩石开口孔隙和闭口孔隙的体积，cm3或m3。（3）孔隙率 岩石的孔隙率是指岩石部孔隙的体积占其总体积的百分率。孔隙率n按下式计算： 式中：V——岩石的总体积，cm3或 m3； V0——岩石的孔隙体积，cm3或 m3； ρd——岩石的毛体积密度, g/cm3或 kg/m3 ρt——真实密度, g/cm3或 kg/m3。 2、吸水性 、岩石的吸水性是岩石在规定的条件下吸水的能力。 、岩石与水作用后，水很快湿润岩石的表面并填充了岩石的孔隙，因此水对岩石的破坏作用的大小，主要取决于岩石造岩矿物性质及其组织结构状态(即孔隙分布情况和孔

隙率大小)。为此，我国现行《公路工程岩石试验规程》规定，采用吸水率和饱水率两项指标来表征岩石的吸水性。（1）吸水率 岩石吸水率是指在室常温(202℃)和大气压条件下，岩石试件最大的吸水质量占烘干(1055℃干燥至恒重)岩石试件质量的百分率。 吸水率ｗa的计算公式为： 式中：m h——材料吸水至恒重时的质量（g）； m g——材料在干燥状态下的质量（g）。 （2）饱和吸水率 在强制条件下（沸煮法或真空抽气法），岩石在水中吸收水分的能力。 吸水率ｗsa 的计算公式为： 式中：m b——材料经强制吸水至饱和时的质量（g）； m g——材料在干燥状态下的质量（g）。 饱水率的测定方法(JTG E41—2005)： 采用真空抽气法。因为当真空抽气后占据岩石孔隙部的空气被排出，当恢复常压时，则水即进入具有稀薄残压的

计算材料学_Ising模型实验报告

Monte Carlo实验报告 一、项目名称：Ising 模型 二、项目内容概要 1、编译和运行 进入实验的文件夹：cd□~/sourcecode/2D_Ising 文件夹里有源代码mc2d.f和输入文件in.2d 阅读理解并编辑输入文件：gedit□in.2d 之后编译mc2d.f f95 mc2d.f -o mc2d.exe 运行可执行文件 ./mc2d.exe 查看刚刚生成的四个输出文件，四个文件的内容如下： file1.out：温度；时间；单位原子能量；单位原子磁化强度 file2.out：温度；单位原子能量；能量变化；单位原子磁化强度；磁化强度变化；单位原子热容 file3.out：温度；自旋构型 file 4.out：温度；能量升高而被接受的数目；能量下降而被接受的数目；被拒绝的数目2、gnuplot 作图

作温度与能量图：p “file2.out” u 1:2 w p ps 3 pt 5 作出file2.out 中第1 列与第2 列数据； 作温度与磁化强度图：p “file2.out” u 1:4 w p ps 3 pt 5 作出file2.out 中第1 列与第4 列数据 作温度与热容图：p “file2.out” u 1:6 w p ps 3 pt 5 作出file2.out 中第1 列与第6 列数据 三、项目实施方法/原理 1925 年，伊辛提出描写铁磁体的简化模型：设有N 个自旋组成的d 维晶格 (d=1,2,3)，第i 格点自旋为Si=±1(i=1,2,…N; ±代表上下)。只考虑最近邻作用，相互作用能为±J(J>0 为铁磁性, J<0 为反铁磁性)，平行为-J，反平行为J。 伊辛模型的蒙特卡洛模拟基本步骤如下：

《材料力学》实验报告

材料力学 实验报告 对应课程 学号 学生 专业 班级 指导教师 成绩总评 学年第学期

目录 1.低碳钢及铸铁拉伸破坏实验???????????????(3 ) 2.低碳钢及铸铁压缩破坏实验???????????????(8 ) 3.引伸计法测定材料的弹性模量??????????????( 12 ) 4.低碳钢及铸铁扭转破坏实验???????????????(15) 5.载荷识别实验?????????????????????( 19) 成绩总评定 : 拉伸压缩测E扭转载荷识别

低碳钢及铸铁拉伸破坏实验 实验日期： 同组成员： 一、实验目的及原理 二、实验设备和仪器 1、试验机名称及型号： 吨位： 精度： 2、量具名称： 精度： 三、实验步骤 （一）、低碳钢、铸铁拉伸实验步骤：

四、试样简图 低碳钢试样 实验前实验后试 样 简 图 铸铁试样 实验前实验后试 样 简 图

五、实验数据及计算 低碳钢拉伸试验 （一）试件尺寸 (a)试验前 试件标直径d0( mm )最小横截距 横截面 1横截面 2横截面 3面面积L0平平平A (1)（2）(1)（2）（1） ( 2)02 ( mm )均均均( mm ) (b)试验后 断后标断口直径 d 1 ( mm )距 L1 12平均( mm )断口（颈缩处）最小横截面面 积 A1 ( mm2 ) 屈服极限：强度极限：断后延伸率： F s s (MPa) A0 F b b (MPa) A0 ( L 1 L O ) 100% L0

A0 A1100% 断面收缩率： A0 铸铁拉伸试验 (a)试验前 试件标直径d0( mm )最小横截距 横截面 1横截面 2横截面 3面面积L0平平平A (1)（2）(1)（2）（1） ( 2)02 ( mm )均均均( mm ) (b)试验后 F b 强度极限：b(MPa ) （二）绘出低碳钢的“力—位移、及铸铁的“ 力－位移”曲线低碳钢铸铁

材料力学性能拉伸试验报告

材料力学性能拉伸试验报告 材化08 李文迪 40860044

[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。 [试验材料] 通过室温拉伸试验完成上述性能测试工作，测试过程执行GB/T228-2002:金属材料室温拉伸试验方法： 1.1试验材料：退火低碳钢，正火低碳钢，淬火低碳钢的R4标准试样各一个。 1.2热处理状态及组织性能特点简述： 1.2.1退火低碳钢：将钢加热到Ac3或Ac1以上30-50℃，保温一段时间后，缓慢而均匀 的冷却称为退火。 特点：退火可以降低硬度，使材料便于切削加工，并使钢的晶粒细化，消除应力。1.2.2正火低碳钢：将钢加热到Ac3或Accm以上30-50℃，保温后在空气中冷却称为正 火。 特点：许多碳素钢和合金钢正火后，各项机械性能均较好，可以细化晶粒。 1.2.3淬火低碳钢：对于亚共析钢，即低碳钢和中碳钢加热到Ac3以上30-50℃，在此 温度下保持一段时间，使钢的组织全部变成奥氏体，然后快速冷却（水冷或油冷），使奥氏体来不及分解而形成马氏体组织，称为淬火。 特点：硬度大，适合对硬度有特殊要求的部件。 1.3试样规格尺寸：采用R4试样。 参数如下：

1.4公差要求 [试验原理] 1.原理简介：材料的机械性能指标是由拉伸破坏试验来确定的，由试验可知弹性阶段 卸荷后，试样变形立即消失，这种变形是弹性变形。当负荷增加到一定值时，测力度盘的指针停止转动或来回摆动，拉伸图上出现了锯齿平台，即荷载不增加的情况下，试样继续伸长，材料处在屈服阶段。此时可记录下屈服强度R 。当屈服到一定 eL 程度后，材料又重新具有了抵抗变形的能力，材料处在强化阶段。此阶段：强化后的材料就产生了残余应变，卸载后再重新加载，具有和原材料不同的性质，材料的强度提高了。但是断裂后的残余变形比原来降低了。这种常温下经塑性变形后，材料强度提高，塑性降低的现象称为冷作硬化。当荷载达到最大值Rm后，试样的某一部位截面开始急剧缩小致使载荷下降,至到断裂。 [试验设备与仪器] 1.1试验中需要测得： （1）连续测量加载过程中的载荷R和试样上某段的伸长量（Lu-Lo）数据。（有万能材料试验机给出应力-应变曲线） （2）两个个直接测量量：试样标距的长度 L o；直径 d。 1.2试样标距长度与直径精度：由于两者为直接测量量，工具为游标卡尺，最高精度为 0.02mm。 1.3检测工具：万能材料试验机 WDW-200D。载荷传感器，0.5级。引伸计，0.5级。 注1：应力值并非试验机直接给出，由载荷传感器直接测量施加的载荷值，进而转化成工程应力，0.5级，即精确至载荷传感器满量程的1/500。 注2：连续测试试样上某段的伸长量由引伸计完成，0.5级，即至引伸计满量程的1/50。

实验力学读书心得

太原科技大学 2015-2016 学年第 2 学期研究生课程考核 （读书报告、研究报告） 考核科目：实验力学 学生所在院（系）：应用科学学院力学系 学生所在学科：力学 姓名：王心怡 学号：S2******* 本课程是力学专业研究生的一门专业课，具有很强的工程实践性。力学是基础学科，又是技术科学，其发展横跨理工，与各行业的结合是非常密切的。实验力学是将我们所学的基础知识同实际应用相联系的一个重要的桥梁。由于相关行业的发展与国名经济和科学技术的发展同步，使得力学在其中多项技术的发展中起着重要的甚至是关键的作用。我们以后的方向会有很多，既可以从事力学教育与研究工作，又可以从事与力学相关的机械、土木、航空航天、交通、能源、化工等工程专业的设计与研究工作，还可以从事数学、物理、化学、天文、地球或生命等基础学科的教育与研究工作。不仅如此，随着力学学科的发展，本世纪将产生一些新的学科结合点，如生物医学工程、环境与资源、数字化信息等。经典力学与纳米技术一起孕育了微纳米力学将力学知识应用于生物领域产生量生物力学和仿生力学：这些都是近年来力学学科发展的亮点。可以预计，随着社会的发展，力学学科与环境和人居工程等专业的学科交叉也将进一步加强。从这个意义上讲，实验力学的应用也将更为广泛并且不断进步。 一、课程内容总结 简单的来说，实验力学就是用实验的方法求解力学问题。即用实验方

法测量在力的作用下，物体产生的位移、速度、加速度、应变（形变）、应力、振动频率等物理量。在我现在学习了这门课之后的理解，实验力学是解决工程问题中力学问题的一个重要环节，是求解其力学问题的中间环节，通过实验力学方法测得所需物理量，最终求出结果。 本门课程实验涉及到低碳钢、铸铁拉伸压缩扭转实验、电测法及电桥、梁的弯曲正应力试验、弯扭组合变形的主应力和内力的测定冲击试验。分别涉及到材料性能学、实验力学电测法、工程材料等。进行的操作有测量、电阻应变仪使用、多功能试验机使用、记录等。 通过课程认知，我了解到了解决力学问题的方法主要有两个：理论方法和实验方法。理论方法就是理论方法就是将实际问题转化为数学模型，建立方程，然后求解。它主要有解析法和数值法，理论方法的解答是数学模型的解答，只有实际问题与数学模型相符时才是精确的，这也是它的局限性。而我们这学期学的实验力学的方法就是在实际问题上直接测量。理论的建立需要实验分析的成果，发现新问题，建立新理论。实验设计和实施需要理论分析做指导。复杂问题需要理论与实验共同完成。 学习材料力学实验并不仅仅是学习几个枯燥的公式和几种材料的性质，而是学习一种方法，一种看待事物分析问题的方法。 二、学习收获 收获与体会如下： 1、发挥主观能动性去做试验、完成实验报告。实验过程中要多思考，思考实验每一步的用途以及为什么这么做。在有限的课堂时间内投入到无限的学习思考中去。实验报告的完成不能仅仅认为完成老师给的模板上提出的问题就行，比如老师要求做相应的数值模拟，不应该只是把数值模拟的图弄上去，应该明白老师要求数值模拟的意义何在，必须分析数值模拟的结果，再和实验结果相比较，，思考两种方法的不同，相互检验，互相补充。 2、实验研究方法。每个实验的考察点都不相同，没有重复的内容，

材 料 力 学 性 能 实 验 报 告.

材料 学性能实院系：材料学院姓名：王丽朦学号：200767027 验报力告 实验目的： 通过拉伸试验掌握测量屈服强度，断裂强度，试样伸长率，界面收缩率的方法；通过缺口拉伸试验来测试缺口对工件性能的相关影响； 通过冲击试验来测量材料的冲击韧性； 综合各项试验结果，来分析工件的各项性能； 通过本实验来验证材料力学性能课程中的相关结论，同时巩固知识点，进一步深刻理解相关知识； 实验原理： 1)屈服强度 金属材料拉伸试验时产生的屈服现象是其开始产生宏观的塑性变形的一种标志。弹性变形阶段向塑性变形阶段的过渡，表现在试验过程中的现象为，外力不增加即保持恒定试样仍能继续伸长，或外力增加到某一数值是突然下降，随后，在外力不增加或上下波动情况下，试样继续伸长变形，这便是屈服现象。呈现屈服现象的金属材料拉伸时，试样在外力不增加仍能继续伸长时的应力称为屈服点，记作σs； 屈服现象与三个因素有关：(1)材料变形前可动位错密度很小或虽有大量位错但被钉扎住，如钢中的位错为杂质原子或第二相质点所钉扎；(2)随塑性变形发生，位错快速增殖；(3)位错运动速率与外加应力有强烈的依存关系。影响屈服强度的因素有很多，大致可分为内因和外因。 内因包括：金属本性及晶格类型的影响；晶界大小和亚结构的影响；还有溶质元素和第二相的影响等等。通过对内因的分析可表征，金属微量塑性变形抗力的屈服强度是一个对成分、组织极为敏感的力学性能指标，受许多内在因素的影响，改变合金成分或热处理工艺都可使屈服强度产生明显变化。 外因包括：温度、应变速率和应力状态等等。总之，金属材料的屈服强度即受各种内在因素的影响，又因外在条件不同而变化，因而可以根据人们的要求予以改变，这在机件设计、选材、拟订加工工艺和使用时都必须考虑到。 2)缺口效应 由于缺口的存在，在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态将发生变化，产生所谓的“缺口效应”，从而影响金属材料的力学性能。 缺口的第一个效应是引起应力集中，并改变了缺口前方的应力状态，使缺口试样或机件所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或三向应力状态，也就是出现了σx（平面应力状态）或σy与σz（平面应变状态），这要视板厚或直径而定。

材料基本物理性质试验报告

《土木工程材料》试验报告 项目名称：材料基本物理性质试验 报告日期：2011-11-02 小组成员：

材料基本物理性质试验 - 2 - 1. 密度试验（李氏比重瓶法） 1.1 试验原理 石料密度是指石料矿质单位体积（不包括开口与闭口孔隙体积）的质量。 石料试样密度按下式计算（精确至0.01g ／cm 3）： gfdgfbg 感d 式中： t ρ──石料密度，g ／cm 3； 1m ──试验前试样加瓷皿总质量，g ； 2m ──试验后剩余试样加瓷皿总质量，g ； 1V ──李氏瓶第一次读数，mL （cm 3）； 2V ──李氏瓶第二次读数，mL （cm 3）。 1.2 试验主要仪器设备 李氏比重瓶（如图1-1）、筛子（孔径0.25mm ）、烘箱、干燥器、天平（感量0.001g ）、温度计、恒温水槽、粉磨设备等。 1.3 试验步骤 (1)将石料试样粉碎、研磨、过筛后放入烘箱中，以100℃±5℃的温度烘干至恒重。烘干后的粉料储放在干燥器中冷却至室温，以待取用。 (2)在李氏瓶中注入煤油或其他对试样不起反应的液体至突颈下部的零刻度线以上，将李氏比重瓶放在温度为（t ±1）℃的恒温水槽内（水温必须控制在李氏比重瓶标定刻度时的温度），使刻度部分进入水中，恒温0.5小时。记下李氏瓶第一次读数V 1（准确到0.05mL ，下同）。 (3)从恒温水槽中取出李氏瓶，用滤纸将李氏瓶内零点起始读数以上的没有的部分擦净。 （4）取100g 左右试样，用感量为0.001g 的天平（下同）准确称取瓷皿和试样总质量m 1。用牛角匙小心将试样通过漏斗渐渐送入李氏瓶内（不能大量倾倒，因为这样会妨碍李氏瓶中的空气排出，或在咽喉部分形成气泡，妨碍粉末的继续下落），使液面上升至20mL 刻度处（或略高于20mL 刻度处） ，注意勿使石粉粘附于液面以上的瓶颈内壁上。摇动李氏瓶，排出其中空气，至液体不再发生气泡为止。再放入恒温 咽喉部分 2 12 1V V m m t --= ρ比重瓶

材料力学扭转实验实验报告

扭 转 实 验 一．实验目的： 1.学习了解微机控制扭转试验机的构造原理，并进行操作练习。 2.确定低碳钢试样的剪切屈服极限、剪切强度极限。 3.确定铸铁试样的剪切强度极限。 4.观察不同材料的试样在扭转过程中的变形和破坏现象。 二．实验设备及工具 扭转试验机，游标卡尺、扳手。 三．试验原理： 塑性材料和脆性材料扭转时的力学性能。（在实验过程及数据处理时所支撑的理论依据。参考材料力学、工程力学课本的介绍，以及相关的书籍介绍，自己编写。） 四．实验步骤 1.a 低碳钢实验（华龙试验机） （1）量直径： 用游标卡尺量取试样的直径。在试样上选取3各位置，每个位置互相垂直地测量2次直径，取其平均值；然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。。 （2）安装试样： 启动扭转试验机，手动控制器上的“左转”或“右转”键，调整活动夹头的位置，使前、后两夹头钳口的位置能满足试样平口的要求，把试样水平地放在两夹头之间，沿箭头方向旋转手柄，夹紧试样。 （3）调整试验机并对试样施加载荷： 在电脑显示屏上调整扭矩、峰值、切应变1、切应变2、夹头间转角、时间的零点；根据你所安装试样的材料，在“实验方案读取”中选择“教学低碳钢试验”，并点击“加载”而确定；用键盘输入实验编号，回车确定（按Enter 键）；鼠标点“开始测试”键，给试样施加扭矩；在加载过程中，注意观察屈服扭矩的变化，记录屈服扭矩的下限值，当扭矩达到最大值时，试样突然断裂，后按下“终止测试”键，使试验机停止转动。 （4）试样断裂后，从峰值中读取最大扭矩 。从夹头上取下试样。 （5）观察试样断裂后的形状。 1.b 低碳钢实验（青山试验机） （1）量直径： 用游标卡尺量取试样的直径。在试样上选取3各位置，每个位置互相垂直地测量2次直径，取其平均值；然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。 （2）安装试样： 启动扭转试验机，手动“试验机测控仪”上的“左转”或“右转”键，调整活动夹头的位置，使前、后两夹头钳口的位置能满足试样平口的要求，把试样水平地放在两夹头之间，s τb τb τ 0d S M b M 0d

材料力学性能实验报告

大连理工大学实验报告 学院（系）：材料科学与工程学院专业：材料成型及控制工程班级：材0701姓名：学号：组：___ 指导教师签字：成绩： 实验一金属拉伸实验 Metal Tensile Test 一、实验目的Experiment Objective 1、掌握金属拉伸性能指标屈服点σS，抗拉强度σb，延伸率δ和断面收缩率 φ的测定方法。 2、掌握金属材料屈服强度σ0.2的测定方法。 3、了解碳钢拉伸曲线的含碳量与其强度、塑性间的关系。 4、简单了解万能实验拉伸机的构造及使用方法。 二、实验概述Experiment Summary 金属拉伸实验是检验金属材料力学性能普遍采用的极为重要的方法之一，是用来检测金属材料的强度和塑性指标的。此种方法就是将具有一定尺寸和形状的金属光滑试样夹持在拉力实验机上，温度、应力状态和加载速率确定的条件下，对试样逐渐施加拉伸载荷，直至把试样拉断为止。通过拉伸实验可以解释金属材料在静载荷作用下常见的三种失效形式，即过量弹性变形，塑性变形和断裂。在实验过程中，试样发生屈服和条件屈服时，以及试样所能承受的最大载荷除以试样的原始横截面积，求的该材料的屈服点σS，屈服强度σ0.2和强度极限σb。用试样断后的标距增长量及断处横截面积的缩减量，分别除以试样的原始标距长度，及试样的原始横截面积，求得该材料的延伸率δ和断面收缩率φ。 三、实验用设备The Equipment of Experiment 拉力实验的主要设备为拉力实验机和测量试样尺寸用的游标卡尺，拉力

实验机主要有机械式和液压式两种，该实验所用设备原东德WPM—30T液压式万能材料实验机。液压式万能实验机是最常用的一种实验机。它不仅能作拉伸试验，而且可进行压缩、剪切及弯曲实验。 （一）加载部分The Part of Applied load 这是对试样施加载荷的机构，它利用一定的动力和传动装置迫使试样产生变形，使试样受到力或能量的作用。其加载方式是液压式的。在机座上装有两根立柱，其上端有大横梁和工作油缸。油缸中的工作活塞支持着小横梁。小横梁和拉杆、工作台组成工作框架，随工作活塞生降。工作台上方装有承压板和弯曲支架，其下方为钳口座，内装夹持拉伸试样用的上夹头。下夹头安装在下钳口座中，下钳口座固定在升降丝杆上。 当电动机带动油泵工作时，通过送油阀手轮打开送油阀，油液便从油箱经油管和进入工作油缸，从而推动活塞连同工作框架一起上升。于是在工作台与大横梁之间就可进行压缩、弯曲等实验，在工作台与下夹头之间就进行拉伸实验。实验完毕后，关闭送油阀、旋转手轮打开回油阀，则工作油缸中的油液便经油管泄回油箱，工作台下降到原始位置。 （二）测力部分The Part of Measuring Force 加载时，油缸中的油液推动工作活塞的力与试样所承受的力随时处于平衡状态。如果用油管和将工作油缸和测力油缸连同，此油压便推动测力活塞，通过连杆框架使摆锤绕支点转动而抬起。同时，摆锤上方的推板便推动水平齿杆，使齿轮带动指针旋转。指针旋转的角度与油压亦即与试样所承受的载荷成正比，因此在测力度盘上便可读出试样受力的量值。 四、试样Sample 拉伸试样，通常加工成圆型或矩形截面试样，其平行长度L0等于5d或10d （前者为长试样，后者为短试样），本实验用短试样，即L0=5d。本实验所用的试样形状尺寸如图1—1所示。 图1－1圆柱形拉伸试样及尺寸