湖工院材料力学实验大纲

材料力学实验教学大纲一、学时总学时：64实验学时数：8二、实验的作用与目的材料力学实验教学是课程教学的重要组成部分、互为依托、相辅相成。实验教学不仅向学生传授知识、验证理论、培养学生的实验技能,同时在引导学生掌握科学的思维方法,提高综合分析问题和解决问题的能力等方面,具有不可替代的作用。实验课程的目的是培养学生掌握基本的力学实验方法及常规的实验设备的使用；验证所学理论,加深对基础理论的理解；提高学生观察和分析事物的能力，提高学生的动手能力。三、实验对象实验开设对象为机械设计制造及其自动化和材料成型及控制工程等专业本科生，本实验为必做(选做)内容。四、课程简介材料力学课程是一门重要的技术基础课。它是专业课的基础，并在许多工程技术领域中有着广泛的应用。通过利用各种变形情况下杆件的强度、刚度和变形的基本计算方法，能够对简单的机械结构进行力学计算。五、实验的方式与基本要求1、拉伸与压缩实验（1）观察低碳钢、铸铁在拉伸和压缩过程中的力与变形的关系，绘制拉伸图。（2）测低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时的一些强度和塑性性能指标并进行比较。（3）了解低碳钢和铸铁拉伸和压缩破坏时的断面形状，比较两者之间的差异。2、测E及扭转实验利用增量法测定低碳钢的拉压弹性模量E，验证胡克定律。通过测定低碳钢和铸铁扭转时的一些强度和塑性性能指标，观察低碳钢、铸铁扭转时的破坏情况，了解低碳钢和铸铁扭转破坏时的断面形状，比较两者之间的差异。通过该试验操作后,可使学生掌握现代测试手段和方法,培养学生的工程测试能力、分析能力等。3、电测直梁纯弯曲正应力实验（1）让学生掌握电阻应变的工作原理。（2）让学生掌握电阻应变仪的使用方法，验证弯曲正应力公式。（3）通过对低碳钢梁纯弯曲正应力的分布的测定，学生可以掌握电测法的基本原理和技术。4、弯、扭组合变形实验（1）让学生运用半桥和全桥电桥接法测定应变和应力，再计算弯矩和扭矩。将实验测得的值与理论计算值进行比较。通过实验可以启迪学生的思维，锻炼学生的动手实践能力。（2）运用半桥接法测定弯、扭组合变形的内力弯矩，运用全桥接法测定弯、扭组合变形时的内力扭矩，通过实验使学生对电桥接法比较熟悉。（3）通过实验使学生对温度补偿电路有较深入的了解。（4）通过对弯、扭组合变形时的弯矩和扭矩的测定，学生可以进一步掌握电测法的基本原理和技术。5、偏心拉伸实验（1）用增量法测出偏心块中横截面上各点的应变增量后，算出正应力增量。画出正应力增量沿截面高度的分布规律图，与按叠加原理得出的理论值斜直线进行比较，了解实测值与理论计算值的差异。（2）通过合理组成测量电桥，测出弯曲应变的最大和最小值，计算出由实验测定的偏心距。将它与给定的偏心距进行比较，找出存在的偏差，并分析出现偏差的原因。（3）让学生分析偏心拉伸实验数据，了解偏心块中偏心距和偏心块中横截面上各点应力分布的关系。6、压杆稳定实验（1）观察和了解两端铰支、一端固定一端铰支、两端固定、一端固定一端自由四种支承形式细长压杆丧失稳定的现象。（2）测定上述前三种支承形式的压杆临界载荷Fcr，并与理论计算的结果进行比较并计算各种情况的相对误差，验证欧拉公式。总之各实验总的基本要求为：了解各个实验的基本步骤、基本操作方法和基本技能,掌握各个实验应达到的目的,通过实验巩固本课程所学的知识,提高学生观察、分析事物的能力及动手能力。六、实验项目与内容提要序号实验项目名称每组人数项目时数实验要求实验项目类型承担实验室备注1拉伸与压缩实验52必做验证性力学2测E及扭转实验52必做验证性力学3电测直梁纯弯曲正应力实验12必做验证性力学4弯、扭组合变形实验12选做综合性力学5偏心拉伸实验52选做综合性力学6压杆稳定实验22选做验证性力学七、实验指导书及参考资料1、《机械基础实验》高为国朱理主编，华中科技大学出版社，2006年。2、《材料力学教学实验》夏平主编，湖南工程学院，2008年。3、《材料力学》(第4版)刘鸿