材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告答案剖析

1、材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告評分標(biāo)準(zhǔn)拉伸實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?分）1. 測定低碳鋼的強(qiáng)度指標(biāo) （c s、a b）和塑性指標(biāo)（3、書）。2. 測定鑄鐵的強(qiáng)度極限 a b。3. 觀察拉伸實(shí)驗(yàn)過程中的各種現(xiàn)象，繪制拉伸曲線（P- L曲線）。4. 比較低碳鋼與鑄鐵的力學(xué)特性。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1分）機(jī)器型號名稱電子萬能試驗(yàn)機(jī)測量尺寸的量具名稱游標(biāo)卡尺精度002 mm、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（2分）實(shí) 驗(yàn) 材 料試 件 規(guī) 格實(shí) 驗(yàn)前實(shí) 驗(yàn) 后屈 服 載荷P（N）最 大 載 荷Fb（N）截面尺寸do （mm）截面 面積Ao（mm2）計(jì)算長度Lo（mm）斷口截面尺寸（mm）截面面積A1(mm2)斷 后 長 度L1(mm)測量部位沿兩

2、正交方向測得的數(shù)值各部位的 平均值do最小平均值沿兩正交方向測得的數(shù)值平均 值 a低碳鋼上110mm左右78.5124左 右2 4 K N左右3 3 K N 左 右2中122下12鑄鐵上1152中12下12四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理A0PA0（4分）=300MPa 左右=420MPa 左右、一100%= 20 30% 左右L0 = AAA1 100%= 60 75 %左右A0五、回答下列問題（2分，每題0.5分）1、畫出（兩種材料）試件破壞后的簡圖。 略2、畫出拉伸曲線圖。3、試比較低碳鋼和鑄鐵拉伸時的力學(xué)性質(zhì)。低碳鋼在拉伸時有明顯的彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和局部變形階段，而鑄鐵沒 有明顯的這四個階

3、段。4、材料和直徑相同而長短不同的試件，其延伸率是否相同？為什么？ 相同延伸率是衡量材料塑性的指標(biāo)，與構(gòu)件的尺寸無關(guān)。壓縮實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?分）1. 測定壓縮時鑄鐵的強(qiáng)度極限a b。2. 觀察鑄鐵在壓縮時的變形和破壞現(xiàn)象，并分析原因二、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1分）機(jī)器型號名稱電子萬能試驗(yàn)機(jī)（0.5分）測量尺寸的量具名稱游標(biāo)卡尺 精度0.02 mm（0.5分）三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（1分）試件材料試件規(guī)格h/d試件尺寸屈服載荷PS（N）最大載荷Pb（N）直 徑 d(mm)截面面積Ao（mm2）沿兩正交方向測得數(shù)據(jù)平均值低碳鋼12鑄鐵20/15115176.6130000左右2四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理（2分）6二出=7

4、40MPa左右A0五、回答下列思考題（3分）1畫出（兩種材料）實(shí)驗(yàn)前后的試件形狀。略2. 繪出兩種材料的壓縮曲線。略3. 為什么在壓縮實(shí)驗(yàn)時要加球形承墊？當(dāng)試件的兩端稍有不平行時，利用試驗(yàn)機(jī)上的球形承墊自動調(diào)節(jié)，可保證壓力通過試件的 軸線。4. 對壓縮試件的尺寸有何要求？為什么？do試件承受壓縮時，上下兩端與試驗(yàn)機(jī)承墊之間產(chǎn)生很大的摩擦力，使試件兩端的橫向變形 受阻，導(dǎo)致測得的抗壓強(qiáng)度比實(shí)際偏高。試件越短，影響越明顯。若試件過長，容易產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。5. 鑄鐵的壓縮破壞形式說明了什么? 鑄鐵的抗剪能力低于抗壓能力。測定彈性模量E實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1分）1. 測定常用金屬材料的彈性模量E二、

5、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 （1分）機(jī)器型號名稱電子萬能試驗(yàn)機(jī)測量尺寸的量具名稱游標(biāo)卡尺精度 0.02 mm引伸計(jì)標(biāo)距 50 mm三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（2分）實(shí)驗(yàn)材料試件規(guī)格實(shí) 驗(yàn)前截面尺寸do （mm）截面面積A（mm2）計(jì)算長度Lo（mm）測量部位沿兩正交方向測得的數(shù)值各部位的平均值do最小平均值低碳鋼上1502中12下12坐標(biāo)值1點(diǎn)2點(diǎn)3點(diǎn)4點(diǎn)5點(diǎn)6點(diǎn)載荷P變形 L四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理（3分）（約 200Gpa）五、畫出F -崩曲線圖 （1分）六、討論題 （2分）1試件尺寸和形式對測定 E有無影響？無影響彈性模量E是只與材料有關(guān)的量，與其他量無關(guān)。2. 影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素是什么？為何要用等量增載法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)報(bào)

6、告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?分）1. 觀察低碳鋼和鑄鐵的變形現(xiàn)象及破壞形式。2. 測定低碳鋼的剪切屈服極限s和剪切強(qiáng)度極限b3. 測定鑄鐵的剪切強(qiáng)度極限b。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 （1分）機(jī)器型號名稱 電子扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)選擇量程：鋼 Nm 精度Nm鑄鐵Nm 精度Nm測直徑量具名稱游標(biāo)卡尺精度0.02 mm三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果（6分）試件材料直徑d （ mm）抗扭載面模量Wt（mm3）屈服扭矩Ts（Nm）破壞扭矩Tb（Nm）屈服極限%（MPa）強(qiáng)度極限（MPa）測量部位沿兩正交方向測得的數(shù)值平均值最小平均值低碳鋼上110mm左右200左右35左右85左右175左右425左右2中12下12鑄鐵上110mm左右200左右

7、60左右300左右2中12下12四、回答下列問題（2分）1. 畫出低碳鋼和鑄鐵試件實(shí)驗(yàn)前、后的圖形。2. 繪制鑄鐵和低碳鋼兩種材料的T - -曲線圖。略3低碳鋼和鑄鐵材料扭轉(zhuǎn)破壞斷口有何不同？為什么？低碳鋼材料在橫截面發(fā)生剪斷破壞，鑄鐵在與軸線成45螺旋面發(fā)生拉斷破壞。低碳鋼的抗剪能力小于抗拉和抗壓能力。鑄鐵的抗拉能力小于抗剪能力和抗壓能力。4.分析比較塑性材料和脆性材料在拉伸、壓縮及扭轉(zhuǎn)時的變形情況和破壞特點(diǎn)，并歸納這 兩種材料的機(jī)械性能。變形情況和破壞特點(diǎn)略。低碳鋼的抗剪能力小于抗拉壓能力，延伸率和斷面收縮率大。鑄鐵的抗拉能力小于抗剪能力，抗剪能力小于抗壓能力。純彎曲梁正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)

8、目的（1分）1. 測定梁在純彎曲時橫截面上正應(yīng)力大小和分布規(guī)律。2. 驗(yàn)證純彎曲梁的正應(yīng)力計(jì)算公式。3. 掌握電測法的基本原理二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1分）靜態(tài)電阻應(yīng)變儀型號名稱 _CM-1A-20靜態(tài)豎直電阻應(yīng)變儀 實(shí)驗(yàn)裝置或萬能試驗(yàn)機(jī)的型號名稱一純彎曲梁實(shí)驗(yàn)裝置量具的名稱游標(biāo)卡尺精度0.02 _mm三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（5分）梁試件的截面尺寸 h _40_ b _ 20 （mm）支座與力作用點(diǎn)的距離 a_ 150（ mm）彈性模量E 210000 _MPa各點(diǎn)到中性層的位置：yiy2y3y4yy6小載荷（N）變儀讀數(shù) (X 10-6)1點(diǎn)2點(diǎn)3點(diǎn)4點(diǎn)5點(diǎn)6點(diǎn)7點(diǎn)讀數(shù)增量讀數(shù)卷增量讀數(shù)增量讀數(shù)增量讀數(shù)$增量讀

9、數(shù)增量讀數(shù)笛增量P平 均應(yīng)變片位置1點(diǎn)2點(diǎn)3點(diǎn)4點(diǎn)5點(diǎn)6點(diǎn)7點(diǎn)實(shí)驗(yàn)應(yīng)力值（MPa）理論應(yīng)力值（MPa）相對誤差（%）四、應(yīng)力分布圖（1分）誤差允許范圍內(nèi)應(yīng)服從線性分布五、回答下列思考題（2分）y1. 為什么要把溫度補(bǔ)償片貼在與構(gòu)件相同的材料上? 削去測量過程中溫度對構(gòu)件變形的影響。2. 影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要因素是什么？(1)調(diào)零(2)準(zhǔn)確加載(3)應(yīng)變片位置是否準(zhǔn)確(4)讀書是否精確3. 彎曲正應(yīng)力的大小是否會受材料彈性模量的影響？不受彈性模量的影響:-Myi-i-與彈性模量無關(guān)Iz主應(yīng)力的測定報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?分）1. 測定薄壁圓筒表面上一點(diǎn)的主應(yīng)力。2. 測定簿壁圓筒所受的彎矩和扭矩。3.

10、 掌握電阻應(yīng)變花的使用。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1分）彎扭組合實(shí)驗(yàn)裝置的型號名稱 彎扭組合實(shí)驗(yàn)裝置量具的名稱 游標(biāo)卡尺精度0.02mm三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（1分）構(gòu)件材料：鋁合金彈性模量e=70 GPa或E =71 GPa泊松比，0.33i =0.33構(gòu)件尺寸：外徑D =40mm內(nèi)徑d=34 mm構(gòu)件抗彎截面模量W=3（cm）3構(gòu)件抗扭截面模量Wt:=6（cm）3臂長a =20 cm自由端端部到測點(diǎn)的距離 丨=30 cm載荷（N）應(yīng)變儀讀數(shù)（X 10-6）A點(diǎn)B點(diǎn)P片1片2片3片1片2片38Sis3四、計(jì)算A及B點(diǎn)實(shí)測主應(yīng)力和主方向（2分）AE2J12 _ 2 i 丿，21（45 - ；0 ）2 （；45tg2 o&45*_2 ； 0- ； /5- ； 451B :十E【/545 五、計(jì)算A及B點(diǎn)的理論主應(yīng)力和主方向A:M 二 30N m T = 20N m2 分）CF1cr310MPa二 3.33MPa10.89MPa-1.56MPatg2：-17.