福农大材料力学实验大纲

《材料力学》实验大纲课程名称：材料力学英文名称：MechanicsofMaterials课程性质：课程类型：专业必修适用专业：机械类学时与学分：总学时：55总学分：3实验学时：3实验的任务、性质与目的：通过材料力学实验这一重要的教学环节，使学生初步认识和掌握低碳钢和铸铁的力学性能实验的基本知识、基本技能与基本方法，初步掌握电测试验应力分析的基本原理与测试方法，加深对材料力学基本理论知识的理解与应用。通过实验，学生应达到如下基本要求：（1）对材料的基本力学性能有比较明确的感性认识，对材料的破坏特性有比较清晰的了解。（2）掌握材料力学实验的基本知识，熟练掌握实验报告的书写方法，掌握实验数据处理及误差分析方法。（3）了解实验设备、仪器的基本工作原理，掌握它们的操作方法。（4）掌握材料力学实验中的基本实验方法，能应用材料力学知识解释、分析拉伸、压缩、弯曲等实验中所发生的应力和应变变化的规律。（5）初步具备对材料力学实验过程的设计能力，即能独立完成实验的全过程，具有一定的动手能力和思维判断能力。二、主要仪器设备：材料万能实验机、多功能力学实验装置、低碳钢和铸铁试件、电阻应变仪、引伸仪、游标卡尺三、实验项目的设置与实验内容(3学时)：序号实验项目内容提要实验类型学时分配主要仪器设备实验地点备注1拉伸实验低碳钢与铸铁拉伸验证性实验1.0万能试验机力学实验室2弯扭组合实验验证薄壁圆管在弯扭组合变形下主应力大小及方向的理论计算公式，测定圆管在弯扭组合变形下的弯矩和扭矩，实测剪切应力并计算剪切模量综合性实验2.0多功能力学实验装置、静态电阻应变仪力学实验室四、各实验项目的具体内容：实验一拉伸实验（1.0学时）1、实验目的：（1）测定低碳钢的屈服极限，强度极限，延伸率δ和截面收缩率ψ（2）测定铸铁的拉伸强度极限(3)绘制拉伸图，分析比较低碳钢和铸铁的力学性能特点并观察试样破坏特征（4）熟悉引伸仪的正确使用方法2、实验方法：测定低碳钢的力学性能，只需要将试样拉至断裂，记下屈服时的低限载荷、断裂时的最大载荷和实验前后试样的尺寸。对于铸铁，拉伸时需要记下断裂时的最大载荷和实验前后试样的尺寸。3、实验仪器：万能实验机、引伸仪、游标卡尺；低碳钢试件和铸铁试件4、实验操作方法：（1）在试件上做标记（2）实验机准备（3）安装试件（4）加载实验（5）测量实验后试件的尺寸实验二弯扭组合实验（2学时）本弯扭组合综合性实验涉及到材料力学的教学内容第三、五、七、八等四章。1、实验目的：（1）验证薄壁圆管在弯扭组合变形下主应力大小及方向的理论计算公式（2）测定圆管在弯扭组合变形下的弯矩和扭矩（3）实测剪切应力并计算剪切模量（4）掌握通过桥路的不同连接方案消扭测弯、消弯测扭的方法2、实验方法：实测时用三个应变片组成应变花，并把它粘贴在弯扭组合变形圆筒固定端附近的表面某点，测出沿三个方向的线应变并代入胡克定律,便可确定某点的主应力；在弯扭组合的构件上，只想测量构件所受弯矩的大小，可利用应变片接桥方法的改变就可实现。3、实验仪器：多功能力学实验装置、静态电阻应变仪、游标卡尺4、实验操作方法：（1）测量薄壁圆筒试件的有关尺寸、悬臂梁长度、自由端距测试点距离等（2）将应变花的三个应变计和温度补偿片接到静态电阻应变仪相应接线柱上（3）检查接线无误后，打开静态电阻应变仪电源开关，设置好参数，预热应变仪（4）采用分级加载，每级加载后记录下应变仪上的读数（5）主应力测量、弯矩测量、扭矩测量（6）重复实验不少于两次（7）实验完毕，卸载，实验台和仪器恢复原状五、教学文件与教学形式：教材：《材料力学》（第四版）刘鸿文主编、高等教育出版社、普通高等教育国家级“十五”规划教材、2004年