中国矿业大学实验报告.pdfVIP

一、实验名称

材料力学实验

二、实验目的

1.了解材料力学的基本概念和实验方法。

2.掌握拉伸试验的原理和操作步骤。

3.学会使用电子万能材料试验机进行拉伸试验。

4.通过实验，测定材料的力学性能指标，如屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面

收缩率。

三、实验原理

材料力学实验是研究材料力学性能的重要手段。拉伸试验是一种常用的力学性能测

试方法，通过拉伸力将试样拉伸至断裂，从而测定材料的力学性能。实验过程中，

利用电子万能材料试验机对试样进行拉伸，同时记录试样在不同拉伸阶段的载荷、

位移等数据，通过分析这些数据，可以得出材料的力学性能指标。

四、实验设备

1.电子万能材料试验机：CSS-44100

2.千分尺：精度为0.01mm

3.游标卡尺：精度为0.02mm

4.低碳钢试样：直径5mm，标距50mm

5.铸铁试样：直径5mm，标距50mm

五、实验步骤

1.准备试样：将低碳钢和铸铁试样分别切割成直径5mm，标距50mm的圆柱形试样。

2.测量试样尺寸：使用千分尺和游标卡尺测量试样直径、标距长度等尺寸。

3.标记试样：在试样两端标出标距起点和终点。

4.安装试样：将试样安装到电子万能材料试验机上，确保试样与试验机夹具接触

良好。

5.进行试验：打开电子万能材料试验机，调整试验速度，进行拉伸试验。在试验

过程中，记录载荷、位移等数据。

6.储存试验结果：试验结束后，关闭试验机，将试样从试验机上取下。

7.测量断后试样尺寸：使用千分尺和游标卡尺测量断后试样的直径、标距长度等

尺寸。

8.恢复原状：将试样清洗干净，恢复原状。

六、实验数据及计算结果

1.低碳钢试样：

-实验前：直径d0=5.00mm，标距L0=50.00mm

-实验后：直径d1=4.80mm，标距L1=50.00mm

-屈服强度：σs=355MPa

-抗拉强度：σb=540MPa

-延伸率：δ=23.0%

-断面收缩率：ψ=15.0%

2.铸铁试样：

-实验前：直径d0=5.00mm，标距L0=50.00mm

-实验后：直径d1=4.60mm，标距L1=50.00mm

-抗拉强度：σb=180MPa

-延伸率：δ=2.0%

-断面收缩率：ψ=11.0%

七、实验分析

通过本次实验，我们学习了材料力学实验的基本原理和操作步骤，掌握了电子万能

材料试验机的使用方法。通过对低碳钢和铸铁试样的拉伸试验，我们得到了它们的

力学性能指标，如屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率。

低碳钢的屈服强度、抗拉强度和延伸率均高于铸铁，说明低碳钢的力学性能优于铸

铁。这是由于低碳钢的化学成分和微观结构所致。低碳钢含有较高的碳含量，使其

具有较高的硬度和强度，而铸铁则含有较多的硅、锰等元素，导致其力学性能相对

较差。

八、实验结论

1.材料力学实验是研究材料力学性能的重要手段，通过拉伸试验可以测定材料的

力学性能指标。

2.电子万能材料试验机是进行材料力学实验的重要设备，具有操作简便、精度高

等特点。

3.低碳钢的力学性能优于铸铁，这是由于低碳钢的化学成分和微观结构所致。

九、实验体会

本次实验让我深刻体会到实验在科学研究中的重要性。通过实验，我们不仅可以验

证理论知识，还可以提高动手能力和实验技能。在实验过程中，我学会了如何使用

电子万能材料试验机，掌握了拉伸试验的操作步骤，对材料力学有了更深入的了解。

同时，我也认识到了实验过程中严谨态度的重要性，只有认真对待每一个细节，才

能得到准确可靠的实验结果。