材料力学实验指导书(工程力学56学时)精要.doc

材料力学实验指导书 福建工程学院机械与汽车工程学院 目 录 第一章 绪论 §1—1 材料力学实验的作用 §1—2 实验须知 §1—3 实验报告的书写 第二章 基本实验 §2—1 钢材拉伸与压缩实验 §2—2 弹性模量和泊松比测定实验 §2—3 纯弯曲正应力实验 第一章 绪 论 §1—1 材料力学实验的作用 材料力学实验是材料力学课程的组成部分之一，材料的力学性能测定，材料力学的结论和理论公式的验证，都有赖于实验手段。工程上，有很多实际构件的形状和受载荷情况较为复杂，此时，应力分析在理论上难以解决，也需通过实验手段来解决。材料力学的发展历史就是理论和实验两者最好的融合。 材料力学实验课的目的是： 1．熟悉了解常用机器、仪器的工作原理和使用方法，掌握基本的力学测试技术； 2．测定材料的力学性能，观察受力全过程中的变形现象和破坏特征，以加深对建立强度破坏准则的认识； 3．验证理论公式，巩固和深刻理解课堂中所学的概念； 4．对实验应力分析方法有一个初步的了解。 §1—2 实验须知 1．实验前，必须认真预习，了解本次实验的目的、内容、实验步骤和所使用仪器设备的基本原理以及对课堂讲授的理论应理解透彻。 2．要按约定的时间进入实验室，完成规定的实验项目，因故不能参加者应取得教师同意后安排补做。 3．在实验室内，应自觉地遵守实验室规则及机器仪器的操作规程，非指定使用的仪器设备，不能任意乱动。 4．实验时要严肃认真，相互配合，密切注意观察实验现象，记录下全部所需测量的数据。 5．按规定日期，携同原始记录，每人交实验报告一份。字迹要求整齐、清晰，数据书写要求用印刷体，问题回答要独立思考完成，不允许抄袭。 §1—3 实验报告的书写 实验报告是实验者最后交出的成果，是实验资料的总结。实验报告应当包括下列内容： 1．实验名称，实验日期，当时的温度，实验者及组员姓名。 2．实验目的、原理，装置。 3．使用的机器、仪器，应注明名称、型号、精度(或放大倍数)等。 4．实验数据及其处理。 在记录纸上应制成表格，填入测量数据。填表时，要注意测量单位，此外还要注意仪器本身的精度。 5．计算 在计算中所用到的公式均须明确列出，并注明公式中各种符号所代表的意义。 运用计算器计算时，须注意有效数字的问题，如试件直径d的测量平均值为9.98mm，则横截面积A取78.2mm2即可。 6，结果的表示 在实验中，除根据测得的数据整理并计算实验结果外，一般还要采用图表或曲线来表达实验的结果。曲线均应绘在方格纸上，图中应注明坐标轴所代表的物理量及比例尺。实验的坐标点应当用记号标出，例如：“×”、“△”、“○”、“°”等等。当连接曲线时，不要用直线逐点连成折线，应当根据多数点的所在位置，描绘出光滑的曲线。 7．对实验结果的分析 说明本实验的优缺点、主要结果是否正确，以及对误差加以分析，并回答指定的思考题。 第二章 基本实验 §2—1 钢材拉伸与压缩实验 拉伸实验是对试件施加轴向拉力，以测定材料在静荷载作用下的力学性能的实验。它是材料力学最基本、最重要的实验之一。拉伸实验简单、直观、技术成熟、数据可比性强，是最常用的实验手段。由此测定的材料力学性能指标，成为考核材料的强度、塑性和变形能力的最基本依据，被广泛而直接地用于工程设计、产品检验、工艺评定等方面。有些材料的受压力学性能和受拉力学性能不同，所以要对其施加轴向压力、以考核其受压性能，这就是压缩实验。 一、实验目的 1．通过对低碳钢和铸铁这两种不同性能的典型材料的拉伸、压缩破坏过程的观察和对实验数据及断口特征的分析，了解它们的力学性能特点。 2．了解万能实验机的构造、原理和操作。 3．测定低碳钢拉伸时的屈服极限 (或下屈服极限)、强度极限、延伸率、截面收缩率；压缩时的压缩屈服极限；铸铁拉伸、压缩时的强度极限、 二、试 件 为了使实验结果具有可比性，且不受其他因素干扰，实验应尽量在相同或相似条件下进行，国家为此制定了实验标准，其中包括对试件的规定。 1、试件制备 拉伸实验的试件又分比例试件和定标距试件两种。比例试件是指原始标距与试件截面积平方根有一定的比例关系，即，取5．65或11．3，前者称短比例试件，后者称长比例试件，并修约到5、l0的整倍数长。对圆试件，两者的则分别为、。一般推荐用短比例试件。定标距试件是指取规定长度，与无确定比例关系。 本实验取长比例圆试件。图1—1