工程力学实验报告.doc

实验一 金属材料的拉伸及弹性模量测定试验 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理引伸仪标距 l = mm实验前材料标距l0(mm)直径d0(mm)平均横截面积（mm2）最小横截面积A0（mm2）截面截面截面12平均12平均12平均低碳钢铸铁低碳钢弹性模量测定载荷F (kN)变形(mm) l变形增量(mm) (l)F0 =F1 =F2 =F3 =F4 =F5 =F = = = 实验后材料标距l1(mm)断裂处直径d1(mm)断裂处横截面积A1（mm2）12平均低碳钢铸铁屈服载荷和强度极限载荷材料上屈服载荷下屈服载荷最大载荷断口形状Fsu(kN)l(mm)Fsl(kN)l(mm)Fb(kN)l(mm)低碳钢铸铁载荷变形曲线(Fl曲线)及结果材 料低碳钢铸 铁Fl曲线断口形状实验结果上屈服极限下屈服极限强度极限延伸率断面收缩率强度极限延伸率四、问题讨论（1）比较低碳钢与铸铁在拉伸时的力学性能；（2）试从不同的断口特征说明金属的两种基本破坏形式。金属材料的拉伸及弹性模量测定原始试验数据记录实验指导教师： 200 年 月 日实验二 金属材料的压缩试验 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理材料直径d0(mm)高度l(mm)截面积A0（mm2）屈服载荷Fs(kN)最大载荷Fb(kN)12平均低碳钢铸铁载荷变形曲线(Fl曲线)及结果材料低碳钢铸铁Fl曲线断口形状实验结果屈服极限强度极限四、问题讨论（1）观察铸铁试样的破坏断口，分析破坏原因；（2）分析比较两种材料拉伸和压缩性质的异同。金属材料的压缩试验原始试验数据记录实验指导教师： 200 年 月 日实验指导教师： 200 年 月 日实验三 复合材料拉伸实验 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理试件尺寸试件编号宽度b(mm)平均宽度（mm）厚度h(mm)平均厚度(mm)平均面积（mm2）123123123电阻应变片数据电 阻 值（）电阻片应变仪灵敏系数K仪载荷和应变加载次数载 荷P（N）载荷增量P（N）电阻应变仪读数（）测点1测点2测点3应变（1）增量应变（2）增量应变（3）增量123456平均实验结果纵向弹性模量E1=（MPa）泊松比四、问题讨论复合材料拉伸实验原始试验数据记录实验指导教师： 200 年 月 日实验指导教师： 200 年 月 日实验四 金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理弹性模量 E= 泊松比 = 实验前材料标距l0(mm)直径d0(mm)平均极惯性矩（mm4）最小抗扭截面模量WT （mm3）截面截面截面12平均12平均12平均低碳钢铸铁低碳钢剪切弹性模量测定扭矩T (kN)扭转角(rad) 扭转角增量(rad) T0 =T1 =T2 =T3 =T4 =T5 =T = = = 理论值 = 相对误差（%）载荷变形曲线(Fl曲线)及结果材料低碳钢铸铁T曲线断口形状实验记录屈服扭矩Ts破坏扭矩Tb破坏扭矩Tb实验结果屈服极限强度极限强度极限四、问题讨论（1）为什么低碳钢试样扭转破坏断面与横截面重合，而铸铁试样是与试样轴线成45o螺旋断裂面？（2）根据低碳钢和铸铁拉伸、压缩、扭转试验的强度指标和断口形貌，分析总结两类材料的抗拉、抗压、抗剪能力。金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定原始试验数据记录实验指导教师： 200 年 月 日实验五 电阻应变片的粘贴技术及测试桥路变换实验 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理试件尺寸：L= mm; b= mm; h= mm.电阻应变片：阻值R= ；灵敏系数k= .1/4桥路接线法：AB= 、 、 、 ；BC= .电阻应变片P1= NP2= NP3= NP4= NP5= N读数平均读数平均读数平均读数平均1/2桥路接线法(工作片+温度片)：AB= ；BC= .电阻应变片P1= NP2= NP3= NP4= NP5= N读数平均1/2桥路接线法(工作片+工作片)：AB= ；BC= .电阻应变片P1= NP2= NP3= NP4= NP5= N读数平均全桥路接线法(工作片+温度片)：AB= ；BC= ；CD= ；DA= .电阻应变片P1= NP2= NP3= NP4= NP5= N读数平均全桥路接线法(工作片+工作片)：AB= ；BC= ；CD= ；DA= .电阻应变片P1= NP2= NP3= NP4= NP5= N读数平均四、问题讨论（1）简要叙述在电阻应变片粘贴注意事项。（2）找出各种桥路中的电阻应变仪读数与电阻应变片的实际值的关系（3）在桥路变换中有什么规律。电阻应变片的粘贴技术及测试桥路变换实验原始试验数据记录实验指导教师： 200 年 月 日实验指导教师： 200 年 月 日实验六 弯曲正应力电测实验 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理数据记录梁 高H= mm截面惯性矩IZ= m4梁 宽B= mm拉压弹性模量E= MPa支座与垫架支点间距离a = mm应变片电阻值R= 各测点到中性轴的距离（中性轴以上取“”，以下取“+”）y1= mmy2= mmy3= mmy4= mmy5= mm电阻片灵敏系数K=应变片灵敏系数K仪=载荷和应变次 数载荷P(N)载荷增量P(N)电阻应变仪读数（）测点测点测点测点测点应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量12345678实验应力增量值（MPa）理论应力增量值（MPa）相对误差（%）横截面上应力分布比较（用实线代表实验值，用虚线代表理论值） O 四、问题讨论沿梁截面高度，应变怎样分布？随载荷逐级增加，应变分布按什么规律变化？中性轴在横截面的什么位置？弯曲正应力电测实验原始试验数据记录实验指导教师： 200 年 月 日实验七 叠（组）合梁弯曲的应力分析实验 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理数据记录弹性模量 E= 应变片电阻值 = 电阻片灵敏系数K= 应变片灵敏系数 K仪=试件梁高(mm)梁宽(mm)支座与压头支点间距离(mm)截面惯性矩(m4)各电阻片位置到中性层的距离（中性轴以上取“”，以下取“+”）(mm)叠梁h1=h2=b =a=IZ=y1= mm y5= mmy2= mm y6= mmy3= mm y7= mmy4= mm y8= mm楔块梁h1=h2=b =a=IZ=y1= mm y5= mmy2= mm y6= mmy3= mm y7= mmy4= mm y8= mm整梁H =b =a=IZ=y1= mm y6= mmy2= mm y7= mmy3= mm y8= mmy4= mm y9= mmy5= mm38载荷和应变(1) 叠梁次 数载荷F(kN)载荷增量F(kN)测点测点测点测点测点测点测点测点应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量123456789平均测点测点测点测点测点测点测点测点实验应力增量值（MPa）理论应力增量值（MPa）相对误差（%）(2) 楔块梁次 数载荷F(kN)载荷增量F(kN)测点测点测点测点测点测点测点测点应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量123456789平均测点测点测点测点测点测点测点测点实验应力增量值（MPa）理论应力增量值（MPa）相对误差（%）(3) 整梁次 数载荷F(kN)载荷增量F(kN)测点测点测点测点测点测点测点测点测点应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量123456789平均测点测点测点测点测点测点测点测点测点实验应力增量值（MPa）理论应力增量值（MPa）相对误差（%）画出应力沿梁高度的分布规律(1) 叠梁(2) 楔块梁(3) 整梁四、问题讨论（1）分析整梁(矩形截面H2h，Bb)，同种材料叠梁、不同材料叠梁在相同支撑和加载条件下承载能力的大小。（2）楔块梁的应力分布有什么特点，它与叠梁有何不同，内力性质有何变化？（3）根据测试结果如何判断各种梁是否有轴向力作用及轴向力产生的原因。叠（组）合梁弯曲的应力分析实验原始试验数据记录验指导教师： 200 年 月 日实验八 弯扭组合变形的主应力测定 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理1数据记录试件计算长度L= mm试件材料泊松比=内 径d= mm试件材料弹性模量E= MPa外 径D= mm应变片电阻值R= 加力杆长度a= mm电阻片灵敏系数K=应变片灵敏系数K仪=2布片展开图： 截面单元体应力状态图：3荷载及应变载荷（N）电 阻 应 变 仪 读 数A 点B 点C 点D 点PP45000450450004504500045045000450应变应变增