材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告答案

1、材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)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(cè)定低碳鋼的強(qiáng)度指標(biāo)（s、b）和塑性指標(biāo)（、）。2. 測(cè)定鑄鐵的強(qiáng)度極限b。3. 觀察拉伸實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的各種現(xiàn)象，繪制拉伸曲線（PL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(hào)名稱電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī) 測(cè)量尺寸的量具名稱游標(biāo)卡尺 精度 0.02 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) 前實(shí) 驗(yàn) 后 屈服載荷最大載荷截面尺寸 (mm)截面面積(mm2)計(jì)算長(zhǎng)度(mm)斷口截面尺寸（mm）截面面積(mm2)斷后長(zhǎng)度(mm)測(cè)量部位沿兩正交方向測(cè)得的數(shù)值各部位的平均值最小平均值沿兩正交方向測(cè)得的數(shù)值平均值低碳

2、鋼上110mm左右78.5124左右24KN左右33KN左右2中122下12鑄鐵上115KN左右2中12下12四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理 （4分） 300MPa 左右 420MPa 左右 2030左右 6075左右五、回答下列問(wèn)題（2分，每題0.5分）1、畫(huà)出（兩種材料）試件破壞后的簡(jiǎn)圖。略2、畫(huà)出拉伸曲線圖。3、試比較低碳鋼和鑄鐵拉伸時(shí)的力學(xué)性質(zhì)。低碳鋼在拉伸時(shí)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(méi)有明顯的這四個(gè)階段。4、材料和直徑相同而長(zhǎng)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(wú)關(guān)。壓縮實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?分）1. 測(cè)定壓縮時(shí)鑄鐵

3、的強(qiáng)度極限b。2. 觀察鑄鐵在壓縮時(shí)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(hào)名稱電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī) （0.5分）測(cè)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)格試 件 尺 寸 屈服載荷最大載荷直 徑 截面面積沿兩正交方向測(cè)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） =740MPa左右五、回答下列思考題（3分）1.畫(huà)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(shí)要加球形承墊？當(dāng)試件的兩端稍有不平行時(shí)，利用試驗(yàn)機(jī)上的球形承墊自動(dòng)調(diào)節(jié)

4、，可保證壓力通過(guò)試件的軸線。4. 對(duì)壓縮試件的尺寸有何要求？為什么？試件承受壓縮時(shí)，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(cè)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(guò)長(zhǎng)，容易產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。5. 鑄鐵的壓縮破壞形式說(shuō)明了什么？鑄鐵的抗剪能力低于抗壓能力。測(cè)定彈性模量實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1分）1. 測(cè)定常用金屬材料的彈性模量二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 （1分）機(jī)器型號(hào)名稱 電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī) 測(cè)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 (mm)截面面積(mm2)計(jì)算長(zhǎng)度(mm)測(cè)量

5、部位沿兩正交方向測(cè)得的數(shù)值各部位的平均值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(huà)出曲線圖 （1分）六、討論題 （2分）1. 試件尺寸和形式對(duì)測(cè)定E有無(wú)影響？無(wú)影響彈性模量E是只與材料有關(guān)的量，與其他量無(wú)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)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(cè)定低碳鋼的剪切屈服極限和剪切強(qiáng)度極限。3. 測(cè)定鑄鐵的剪切強(qiáng)度極限。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 （1分）機(jī)器型號(hào)名稱 電子扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī) 選擇量程：鋼 Nm 精度 Nm鑄鐵 Nm

6、精度 Nm 測(cè)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 （mm）抗扭載面模量（mm3）屈服扭矩（Nm）破壞扭矩（Nm）屈服極限（MPa）強(qiáng)度極限（MPa）測(cè)量部位沿兩正交方向測(cè)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60左右300左右2中12下12四、回答下列問(wèn)題（2分）1. 畫(huà)出低碳鋼和鑄鐵試件實(shí)驗(yàn)前、后的圖形。略2. 繪制鑄鐵和低碳鋼兩種材料的曲線圖。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

7、線成450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(shí)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)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?分）1. 測(cè)定梁在純彎曲時(shí)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(cè)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(hào)名稱 CM-1A-20靜態(tài)豎直電阻應(yīng)變儀 實(shí)驗(yàn)裝置或萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的型號(hào)名稱

8、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 40 20 （mm）支座與力作用點(diǎn)的距離 150（mm）彈性模量 210000 MPa各點(diǎn)到中性層的位置： 載荷（N）應(yīng) 變 儀 讀 數(shù)（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)增量讀數(shù)增量讀數(shù)增量讀數(shù)增量讀數(shù)增量讀數(shù)增量 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(duì)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）1. 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(cè)量過(guò)程中溫度對(duì)構(gòu)件變形的影響。2.

9、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(shū)是否精確3. 彎曲正應(yīng)力的大小是否會(huì)受材料彈性模量的影響？ 不受彈性模量的影響 與彈性模量無(wú)關(guān)主應(yīng)力的測(cè)定報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?分）1. 測(cè)定薄壁圓筒表面上一點(diǎn)的主應(yīng)力。2. 測(cè)定簿壁圓筒所受的彎矩和扭矩。3. 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(hào)名稱 彎扭組合實(shí)驗(yàn)裝置 靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的型號(hào)名稱 CM-1A-20靜態(tài)豎直電阻應(yīng)變儀 量具的名稱 游標(biāo)卡尺 精度 0.02 mm三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) (1分)構(gòu)件材料： 鋁合金 彈性模量= 70 GPa 或= 71 GPa泊松比= 0.33 = 0.33 構(gòu)件尺寸：外徑= 40 mm 內(nèi)徑= 34 mm構(gòu)件抗彎截面模量= 3 （cm）3構(gòu)件抗扭截面模量= 6 （cm）3臂長(zhǎng)= 20 cm自由端端部到測(cè)點(diǎn)的距離= 30 cm載荷（N）應(yīng) 變 儀 讀 數(shù)（10-6）A點(diǎn)B點(diǎn)片1片2片3片1片2片3 四、計(jì)算A及B點(diǎn)實(shí)測(cè)主應(yīng)力和主方向（2分）A： B： 五、計(jì)算A及