材料力學(xué)實驗報告答案.doc

1、材料力學(xué)實驗報告評分標(biāo)準(zhǔn)拉伸實驗報告一、實驗?zāi)康模? 分）1. 測定低碳鋼的強度指標(biāo)（ s、 b）和塑性指標(biāo) （ 、 ）。2. 測定鑄鐵的強度極限b。3.觀察拉伸實驗過程中的各種現(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、實驗設(shè)備（1 分）機器型號名稱 電子萬能試驗機測量尺寸的量具名稱 游標(biāo)卡尺精度 0.02 mm三、實驗數(shù)據(jù)（2 分）實驗前實驗后截面尺寸 d0 (mm)斷口截面尺寸 （mm）屈最實試截斷服大截面計算平驗件面后載載面積長度荷荷各部位的均面長材規(guī)測量最小沿兩正交方向Pb沿兩正交方向A0L0Ps料格部位平均值平均值測得的數(shù)值值積度(N )測得的數(shù)值d 0

2、(mm2)(mm)d1A1L1(N)(mm 2 )(mm)1上低2110mm碳178.5左右鋼中22下1234324K K左N N右左 左右 右21上2鑄1中鐵21下2四、實驗結(jié)果處理（4 分）Ps300MPa 左右sA0Pb420MPa 左右bA0L1L0100 20 30左右L0 A0A1 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、強化階段和局部變形階段，而鑄鐵沒有明顯的這四個階段。4、材料和直徑相同而長短不同的試件，其

3、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)。15KN左右壓縮實驗報告一、實驗?zāi)康模?1 分）1. 測定壓縮時鑄鐵的強度極限 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、實驗設(shè)備（1 分）機器型號名稱 電子萬能試驗機（ 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、實驗數(shù)據(jù)（ 1 分）試件尺寸試件d(mm)試件直徑規(guī)格截面面積材料A0 (mm2 )h / d沿兩正交方向測得數(shù)平均值據(jù)低1碳鋼2鑄1176.6鐵1520/152四、實驗結(jié)果處理（2 分）bPb=740MPa 左右A0屈服最大載荷載荷P (N)bPs( N)13

4、0000左右五、回答下列思考題（ 3 分）1.畫出（兩種材料）實驗前后的試件形狀。略2. 繪出兩種材料的壓縮曲線。略3. 為什么在壓縮實驗時要加球形承墊？當(dāng)試件的兩端稍有不平行時，利用試驗機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？h013d 0試件承受壓縮時，上下兩端與試驗機承墊之間產(chǎn)生很大的摩擦力，使試件兩端的橫向變形受阻，導(dǎo)致測得的抗壓強度比實際偏高。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 實驗報告一、實驗?zāi)康模? 分）1. 測定常用金屬材料的彈性模

5、量二、實驗設(shè)備（1 分）機器型號名稱電子萬能試驗機測量尺寸的量具名稱游標(biāo)卡尺精度 0.02 mm引伸計標(biāo)距50 mm三、實驗數(shù)據(jù)（2 分）實驗前截面尺寸 d 0 (mm)實驗材料試件規(guī)格各部位的平均值截面面積 A0計算長度 L0測量沿兩正交方向最小平均值(mm2)(mm)部位測得的數(shù)值d01上2150低碳鋼中21下2坐標(biāo)值1 點2 點3 點4 點5 點6 點載荷 P變形 L四、實驗結(jié)果處理（ 3 分）E FN L0 A0 L（約 200Gpa）五、畫出 Fl 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.

6、 影響實驗結(jié)果的因素是什么？為何要用等量增載法進行實驗？扭轉(zhuǎn)實驗報告一、實驗?zāi)康模?1 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 和剪切強度極限 b 。3. 測定鑄鐵的剪切強度極限b 。二、實驗設(shè)備（1 分）機器型號名稱電子扭轉(zhuǎn)試驗機選擇量程：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、實驗數(shù)據(jù)和計算結(jié)果（6 分）直徑d （ mm）抗扭載屈服破壞屈服強度試件面模量扭矩扭矩極限極限Wt材料測量部位沿兩正交方向測得的數(shù)值平均值最小平均值TsTbsb（ mm3）（Nm）（Nm）（MPa）（MPa）上12低110mm20035 左8

7、5175425左碳中2左右左右右左右左右右鋼1下2上12鑄中110mm20060300鐵21下2左右左右左右左右四、回答下列問題（ 2 分）1. 畫出低碳鋼和鑄鐵試件實驗前、后的圖形。略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)時的變形情況和破壞特點，并歸納這兩種材料的機械性能。變形情況和破壞特點略。低碳鋼的抗剪能力小于抗拉壓能力，延伸率和斷面收

8、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)力實驗報告一、實驗?zāi)康模?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. 驗證純彎曲梁的正應(yīng)力計算公式。3. 掌握電測法的基本原理二、實驗設(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)變儀實驗裝置或萬能試驗機的型號名稱純彎曲梁實驗裝置量具的名稱游標(biāo)卡尺精度0.02mm三、實驗數(shù)據(jù)（ 5 分）梁試件的截面尺寸 h40 b20 （ mm）支座與力作用點的距離a 150（mm）彈性模量 E210000MPa各點到中性層的位置：y1y2y3y4y5y6y7載荷應(yīng)變儀讀數(shù)（× 10-

9、6）點2 點3 點4 點5 點6 點7 點1（N）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PP11223344556677平均應(yīng)變片位置1 點2 點3 點4 點5 點6 點7 點實驗應(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. 影響實驗結(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

10、性模量的影響My ii與彈性模量無關(guān)I z主應(yīng)力的測定報告一、實驗?zāi)康模?1 分）1. 測定薄壁圓筒表面上一點的主應(yīng)力。2. 測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、實驗設(shè)備（ 1 分）彎扭組合實驗裝置的型號名稱彎扭組合實驗裝置靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的型號名稱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0.02mm三、實驗數(shù)據(jù)(1 分 )構(gòu)件材料：鋁合金彈性模量E =70GPa或 E =71GPa泊松比=0.33=0.33構(gòu)件尺寸：外徑D =40mm內(nèi)徑 d =34mm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 =20cm自由端端部到測點的距離l = 30 cm載荷應(yīng)變儀讀數(shù)（× 10-6）（N）A 點B 點片 1片 2片 3片 1片 2片 3PP111222333111222333四、計算 A 及 B 點實測主應(yīng)力和主方向（2 分）13A：E21(45 45) 1( 450)2( 45 0)2122tg 2045452 04545B： 114545 314545 EE五、計算 A 及 B 點的理論主應(yīng)力和主方向（2 分）A：M30 NmT20N mM10MPaWT3.33MPaW12210.89MPa3221.56MPatg 2217.6