实验应力分析小结
实验应力分析:用机测、电测、光测、声测等实验分析方法确定物体在受力状态下的应力状态的学科。实验应力分析，是用实验分析方法确定构件在受力情况下的应力状态的学科。它既可用于研究固体力学的基本规律，为发展新理论提供依据，又是提高工程设计质量，进行失效分析的重要手段，已有多种实验方法。
本学期主要学习了电学方法分析实验，有电阻、电容、电感等多种方法，而以电阻应变计测量技术应用较为普遍，效果较好。而主要学习了电阻应变片法。电测法是应用最广泛的一种实验应力分析方法，它的基本原理是：将位移或者变形等力学量的变化转换为电量的变化，然后再把所测电量改变量转换回所欲测定的力学量。这种办法，通常称为非电量的电测法。我们实验所采用的是电阻应变法，它把应变转换为电阻变化以测量应力应变。电阻应变片有多种形式，常用的有丝绕式和箔式应变片。我们实验采用的是箔式应变片，将应变片用特殊的胶水粘贴在需要测量变形的构件上，由于粘贴非常牢固，且应变片基底很薄，因而可以认为应变片与构件上该点处产生相同的应变。应变片的敏感栅在伸长或缩短，其电阻值R改变为R+∆R，从而将构件上测点处的应变转化为电阻值的变化。
电阻应变计是一种能将构件上的尺寸变化转换成电阻变化的变换器，一般由敏感栅、引线、粘结剂、基底和盖层构成。将它安装在构件表面。构件受载荷作用后，表面产生微小变形，敏感栅随之变形，致使应变计产生电阻变化，其变化率和应变计所在处构件的应变成正比。测出电阻变化，即可按公式算出该处构件表面的应变，并算出相应的应力。依敏感栅材料不同，电阻应变计分金属电阻应变计和半导体应变计两大类。另外还有薄膜应变计、压电场效应应变计和各种不同用途的应变计，如温度自补偿应变计、大应变计、应力计、测量残余应力的应变化等。
在这个学期当中，我们在兰老师的指导下总共进行了七次实验，分别是金属材料的拉伸及弹性模量测定试验，非金属材料的拉伸测定泊松比试验，金属扭转破坏、剪切弹性模量测定，等强度等截面梁弯曲试验，弯曲正应力电测实验，弯扭组合变形的主应力测定试验，单自由度系统固有频率和阻尼比的测定试验。其中前三个实属于材料的材性试验，让我们了解到材料的一些固有性质。了解电测法的基本原理，及应变仪的操作与使用。下面关于本学期七次实验的一些学习体
会和实验总结。
实验一、金属材料的拉伸及弹性模量测定实验
在本次实验中主要测定低碳钢的拉伸屈服点s σ、抗拉强度b σ、伸长率ψ、断面收缩率δ以及弹性模量E 。观察低碳钢试样的拉伸曲线，低碳钢试样的拉伸曲线分为四个阶段-弹性、屈服、强化、局部变形阶段。在本次实验中应当注意的是应当指出，上述所测定的力学性能均为名义值，工程应用较为方便，称为工程应力和工程应变。由于试样受力后其直径和长度都随载荷变化而改变，真实应力和真实应变须用试样瞬时截面积和瞬时标距长度进行计算。注意到试样在屈服前，其直径和标距变化很小，真应力和真应变与工程应力和工程应变差别不大。试样屈服以后，其直径和标距都有较大的改变，此时的真应力与工程应力和工程应变会有较大的差别。
实验二、金属扭转破坏实验、剪切弹性模量的测定
本次实验鼠药是测定低碳钢的剪切屈服点、剪切强度和铸铁的抗剪强度，观察扭矩-转角曲线（曲线）。观察试样的断面形式，从试样的断面与横截面重合，低碳钢断面是最大切应力作用面，断口较为平齐，可知为剪切破坏。而铸铁的断面是与试样轴线成
45角的螺旋面，断面是最大拉应力作用面，断口较为粗糙，因而是最大拉应力造成的拉伸断裂破坏。
实验三、非金属材料拉伸实验
实验前的准备工作：学习电阻应变片的粘帖技术，及了解电测法的基本原理。此次非金属拉伸试验测定材料的泊松比，还学习熟悉了应变片的构造，以及工作原理，操作了应变片的贴法，学习了它的使用方法。了解了1/4桥路以及1/2桥路测量的工作原理，在后面的实验中通过数据的分析及计算并验证了两者的关系，与理论推导一致。由于试验为非金属材料拉伸试验，不能忽略外界温度的影响，所以一定要增设温度补偿片，采用电桥补偿法。后面又学习了一些关于补偿的一些相关知识。
实验四、弯曲正应力电测实验
本次实验依然是使用电测法，学习使用应变片和电阻应变测定静态应力的基本原理和方法。在本次实验中为确定梁在载荷ΔP的作用下各点的应力，实验时，可采用“增量法”，即每增加等量的载荷ΔP测定各点相应的应变增量一次，取
来依次求出各点应力。掌握1/4桥路和半桥路的基本原应变增量的平均值Δε
实
理和使用方法，在实验中自己动手组装夹具，以及电路的使用。本次实验是为了观察纯弯曲段横截面正应力分布规律，验证弯曲正应力公式的适用范围。
实验五、等强度梁测定实验
等强度梁：为了使各个截面的弯曲应力相同,则应随着弯矩的大小相应地改变截面尺寸,以保持相同强度的梁,这种梁称为等强度梁。本次继续研究电阻应变片的原理和静态电阻应变仪的工作原理。利用电测法测定等强度矩形截面梁横截面上的最大正应力。验证横截面上最大正应力的计算公式。
实验六、弯扭组合变形的主应力测定
在实验之前兰老师指导我们对平面应力问题的主应力分析进行了理论推导，在此次实验中主要是测定薄壁圆筒表面上一点的主应力，验证弯扭组合变形理论公式，掌握电阻应变花的使用。
实验七、单自由度系统固有频率和阻尼比的测定
本实验主要是了解单自由度衰减振动的有关概念，学习分析系统自由衰减振动的波形并掌握由自由衰减振动波形确定系统固有频率和阻尼比的方法。通过自由衰减测固有频率的方法较为简便，但是衰减振动的周期比系统固有周期要长，在阻尼系数大的情况下近似可以等于系统固有周期，但就会引进系统误差，如需作精密测量就不能忽略。
通过本学期的学习与实际操作实验，大致了解了一些实验应力分析的理论知识，掌握了电测法中电阻应变片法。学习了实验方案的设计方法，将自己的理论知识与实践实验联系起来。通过操作实验和对实验设备的使用以及自己动手组装实验夹具，也培养了自己的动手操作能力。一遍一遍的实验，失败了，回头检
查设备，实验方案等相关原因。及时发现问题，改进实验，然后继续实验。培养了我们刻苦学习，不畏困难，检查不懈的追求知识的学习态度。
实验应力分析小结 实验应力分析:用机测、电测、光测、声测等实验分析方法确定物体在受力状态下的应力状态的学科。实验应力分析，是用实验分析方法确定构件在受力情况下的应力状态的学科。它既可用于研究固体力学的基本规律，为发展新理论提供依据，又是提高工程设计质量，进行失效分析的重要手段，已有多种实验方法。 本学期主要学习了电学方法分析实验，有电阻、电容、电感等多种方法，而以电阻应变计测量技术应用较为普遍，效果较好。而主要学习了电阻应变片法。电测法是应用最广泛的一种实验应力分析方法，它的基本原理是：将位移或者变形等力学量的变化转换为电量的变化，然后再把所测电量改变量转换回所欲测定的力学量。这种办法，通常称为非电量的电测法。我们实验所采用的是电阻应变法，它把应变转换为电阻变化以测量应力应变。电阻应变片有多种形式，常用的有丝绕式和箔式应变片。我们实验采用的是箔式应变片，将应变片用特殊的胶水粘贴在需要测量变形的构件上，由于粘贴非常牢固，且应变片基底很薄，因而可以认为应变片与构件上该点处产生相同的应变。应变片的敏感栅在伸长或缩短，其电阻值R改变为R+∆R，从而将构件上测点处的应变转化为电阻值的变化。 电阻应变计是一种能将构件上的尺寸变化转换成电阻变化的变换器，一般由敏感栅、引线、粘结剂、基底和盖层构成。将它安装在构件表面。构件受载荷作用后，表面产生微小变形，敏感栅随之变形，致使应变计产生电阻变化，其变化率和应变计所在处构件的应变成正比。测出电阻变化，即可按公式算出该处构件表面的应变，并算出相应的应力。依敏感栅材料不同，电阻应变计分金属电阻应变计和半导体应变计两大类。另外还有薄膜应变计、压电场效应应变计和各种不同用途的应变计，如温度自补偿应变计、大应变计、应力计、测量残余应力的应变化等。 在这个学期当中，我们在兰老师的指导下总共进行了七次实验，分别是金属材料的拉伸及弹性模量测定试验，非金属材料的拉伸测定泊松比试验，金属扭转破坏、剪切弹性模量测定，等强度等截面梁弯曲试验，弯曲正应力电测实验，弯扭组合变形的主应力测定试验，单自由度系统固有频率和阻尼比的测定试验。其中前三个实属于材料的材性试验，让我们了解到材料的一些固有性质。了解电测法的基本原理，及应变仪的操作与使用。下面关于本学期七次实验的一些学习体
材料力学应力分析知识点总结应力是材料力学研究中的关键概念之一，它描述了物体内部的受力 状态。在材料力学中，应力分析是十分重要的，它使我们能够了解材 料在受力时的行为和特性。本文将对材料力学应力分析的相关知识点 进行总结，包括概念、分类和计算方法等。 一、应力的概念 应力是指材料内部单位面积上的力，用符号σ表示，单位为帕斯卡（Pa）。在力学中，应力可分为正应力、剪应力和法向应力等几种形式。正应力是垂直于截面方向的应力，常用符号σ表示；剪应力是平 行于截面方向的应力，常用符号τ表示；法向应力是指垂直于截面的应力，也可称为径向应力。 二、应力的分类 根据受力方向不同，应力可分为一维、二维和三维应力。一维应力 是指只在一条方向上有应力存在，例如拉伸或压缩，常用符号σ表示。二维应力是指在平面内有应力存在，常见的有正应力和剪应力。三维 应力是指在空间内存在应力，常用符号σx、σy和σz表示。 三、应力的计算方法 1. 一维应力的计算方法： 对于拉伸应力，应力值可通过应力公式σ = F/A计算，其中F为 作用在物体上的力，A为力作用的截面面积。
对于压缩应力，计算方法与拉伸应力相同，但结果为负值。 2. 二维应力的计算方法： 对于正应力，可通过计算垂直于所考察点（x,y）的方向上的力除以相应的面积得到。例如，正应力σx可通过计算剪断力F除以剪断面积A得到。 对于剪应力，计算方法是计算平行于所考察点的方向上的力除以相应的面积。例如，剪应力τxy可通过计算平行于x方向的力除以垂直于该方向的长度得到。 3. 三维应力的计算方法： 在三维应力情况下，应力的计算稍显复杂，在此不再详述。但通常可以通过应力分量之间的关系进行计算，例如通过Mohr圆进行图解分析。 四、应力分析的应用 应力分析在工程实践中具有广泛的应用，特别是在结构力学、材料力学和土木工程中。通过对材料的应力分析，我们可以了解材料在不同应力下的表现，为工程设计和材料选型提供指导。 在结构力学中，应力分析是设计安全和可靠结构的关键步骤之一。通过对结构中各个部位的应力进行分析，确定结构是否满足强度和稳定性等要求。
p一电测法（被测试件上） 被测件变形，应变片跟随变形应变片电阻变化电压？？信号应变值应力值 基本原理 电测法是电阻应变测量法的简称。其原理是用电阻应变片作为传感元件，将被测构件表面的物理量，力学量，机械量，等非电量转换成电量进行测量的一种实验方法。 具体步骤 将电阻应变片粘贴在被测构件表面，当构件发生变形时，粘贴在试件表面的应变片发生跟随变形，应变片的电阻值发生相应变化。通过应变仪测定应变片电阻的变化，并换算成应变，或输出与应变成正比的电信号，进而依据所测材料的应力-应变关系得到应力值。 优点与特点 应变片的体积小，质量轻，能准确反映一点处的线应变；测量精度高，抗干扰能力强，不破坏构件；粘贴测量方便，广泛用于远距离、动静态、复杂环境等。 公式 R电阻变化量，R电阻值，K电阻应变片灵敏系数，ε应变值 半桥联接，即四个电阻中只有两个以内的电阻应变片或补偿片， 12 ds εεε =- 全桥联接，即四个电阻中均是电阻应变片或温度补偿片， 1234 ds εεεεε =-+-应变计算遵循相邻相减，相对相加原则。 二光弹性 把光弹性模型放在偏光仪的光路中，使其受力，在白光或单色光的照射下，是可以观察到彩色或黑白图案，这就是光弹效应。 光弹性效应是模型材料的双折射性质和光波干涉所产生的结果，在光弹性里把条纹图称为应力光图。 对单色光而言，干涉的结果是出现明暗条纹的现象。 如果是白光，干涉的结果是出现彩色条纹，因为白光是不同波长的七种色光的组合，当产生光的干涉现象时，不可能是七种色光同时加强或减弱。 当一种色光（单色光）相抵消时，还有六种色光没抵消，因而看到的就是其余色光的混合光。 当一光线进入到某些晶体物质时，会分成互相垂直的线偏振光，这种性质称为双折射。 用透明材料制成模型，并使模型受力处于偏振光场中，便可以出现双折射现象。 1 光波垂直通过平面受力模型内任一点，它只沿这点的两个主应力方向分解并振动，且只在主应力平面内通过。 2 两光波在两主应力平面内通过的速度不等，因而其折射率发生了变化，其变化量与主 应力大小成线性关系， 12 12() N N cσσ -=- 假设模型的厚度为d，那么光程差(12) N N d δ=-，又 12 12() N N cσσ -=-，可得 12 () cd δσσ =-
材料力学平面应力知识点总结在材料力学中，平面应力是指只存在于某个平面内的应力情况。研 究平面应力是为了了解材料在受力过程中的应变、变形和破坏行为， 对于工程设计和材料优化具有重要意义。下面将对平面应力的知识点 进行总结。 1. 平面应力的定义和表示方法 平面应力是指只存在于某个平面内的力学状态。平面应力可以分为 两个分量：法向应力和切应力。法向应力是垂直于选定平面的应力成分，用σ表示；切应力是平行于选定平面的应力成分，用τ表示。在数学上，平面应力可以用矢量来表示。平面应力矢量的大小等于切应力 的大小，方向垂直于选定平面，与法向应力成90度夹角。 2. 平面应力的主应力和主应力方向 主应力是指平面应力中的最大和最小的应力值。主应力的大小分别 为σ1和σ2，其中σ1≥σ2。主应力方向是指与最大主应力相对应的应力 方向。求主应力和主应力方向的方法可以通过解平面应力的主应力方 程或主应力方向方程得到。 3. 平面应力的等效应力 等效应力是一种衡量平面应力状态下应力强度的参数。等效应力的 计算公式可以通过平面应力中的主应力计算得到。对于二维平面应力，等效应力的计算公式为σeq = √(σ1^2 + σ2^2 - σ1σ2)。等效应力可以用 来评估材料的破坏强度，对于工程设计具有重要的指导意义。
4. 平面应力的应力转移和应变分布 平面应力下，力沿着某个方向作用于材料表面，而垂直于该方向的 应力为零。这会导致应力在材料内部的转移和分布。在受力方向上， 应力呈现线性分布。而在垂直于受力方向的方向上，应力呈现抛物线 分布。了解平面应力的应力转移和应变分布规律，有助于预测材料的 变形和破坏行为。 5. 平面应力的应力应变关系 平面应力下的应力应变关系可以用胡克定律来表示。胡克定律表明，应力与应变之间的关系为线性关系，且比例常数为弹性模量。对于平 面应力情况下的材料，胡克定律可以简化为二维应力应变关系。这种 线性关系使得我们可以通过应变来计算应力，或者通过应力来计算应变，从而对材料的变形行为进行研究和分析。 6. 平面应力下的破坏行为 平面应力会对材料的强度和破坏性能产生影响。当平面应力超过材 料的抗拉强度时，材料会发生拉伸破坏。当平面应力超过材料的抗压 强度时，材料会发生压缩破坏。此外，在平面应力状态下，还会出现 剪切破坏、剥离破坏等其他形式的破坏行为。对于工程设计和材料选 择来说，了解平面应力下的破坏行为对于提高材料的强度和耐久性具 有重要意义。 总之，平面应力是材料力学中的重要概念，研究平面应力有助于理 解材料的受力、变形和破坏行为。通过了解平面应力的定义、主应力、
拉伸实验心得与体会 导言 拉伸实验是一种常用的材料力学实验方法，通过施加外力对材料进行拉伸，从而研究材料的力学性能。本次拉伸实验主要研究了不同材料在受力下的变形和断裂行为，通过观察材料在不同拉伸条件下的应力应变曲线，我们可以对材料的强度、韧性等力学性能进行定量描述。以下是本人在拉伸实验中的心得与体会。 实验目的 拉伸实验主要通过观察材料在拉伸过程中的力学响应来研究材料的强度和变形特性。通过本次实验，我们的目的主要如下： 1. 了解拉伸实验的基本原理和方法； 2. 掌握拉伸实验的仪器设备的使用方法； 3. 研究不同材料的力学性能，如强度、弹性模量、延伸率等。 实验仪器与材料 本次实验使用的主要仪器有拉伸试验机、数显式压力计等，所使用的材料为金属试样和塑料试样。 实验方法 1.准备工作：首先，我们需要进行试样的准备。根据实验要求，我们从金属和 塑料材料中选择合适的试样，并按照实验要求进行加工和标记，以便后续的 测量和分析。 2.试验装置的调试：接下来，我们需要调试拉伸试验机和压力计等仪器设备。 确保这些设备的正常工作状态，并校准压力计等测量仪器，以保证实验数据 的准确性和可靠性。 3.实验操作：将试样安装在拉伸试验机上，并在一定的拉伸速度下进行拉伸实 验。在实验进行过程中，需要记录试验数据，如拉伸力、试样长度等，并绘 制应力应变曲线。 4.实验数据处理：通过实验数据的处理与分析，我们可以得到材料的力学性能 参数。例如，我们可以计算材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等指标，并 与已知的材料数据进行对比，以验证实验结果的准确性。
实验结果与讨论 在本次拉伸实验中，我们选择了不同材料的试样进行测试，包括金属和塑料材料。通过实验数据处理与分析，我们得到了以下一些结论： 1.材料性能比较：通过对不同材料的拉伸实验，我们发现金属材料通常具有较 高的强度和韧性，而塑料材料则具有较高的延伸率。这是由于金属材料的晶格结构和化学键特性决定的。 2.应力应变曲线：在拉伸实验中，我们测量了试样的应力和应变，在绘制应力 应变曲线时，我们可以观察到不同材料的变形特征。例如，某些材料可能表现出明显的线性弹性阶段，在达到一定应力时开始出现塑性变形。 3.断裂行为：拉伸实验还可以观察材料的断裂行为。我们发现，金属材料的断 裂通常是韧性断裂，而塑料材料往往是脆性的。这是由于金属材料具有较强的结晶和晶界强化特性，而塑料材料的分子间力较弱所致。 总结与体会 拉伸实验是一个非常重要且常用的力学实验方法，在材料研究和工程设计中具有广泛的应用。通过本次实验，我对拉伸实验的原理和方法有了更深入的理解，并掌握了实验装置的使用和数据处理的技巧。在实验过程中，我也感受到了科学实验的严谨性和耐心性，实验结果也验证了理论知识的可行性。同时，我也深刻意识到材料的物理性质对其力学性能的影响，这对我们进行材料选择和工程设计具有重要的指导意义。 通过这次实验，我进一步认识到实验是自然科学研究的重要方法之一。只有通过实验，我们才能验证和巩固理论知识，发现和解决实际问题。因此，我将更加积极主动地投身于实验工作中，不断提升自己的实验能力和科研水平。 参考文献 1.张三，李四，王五. 拉伸实验方法与数据处理[M]. 科学出版社, 2010. 2.赵六，钱七. 金属材料力学性能实验[M]. 高等教育出版社, 2012. 附录：实验数据与图表 试样类型断口形态抗拉强度（MPa）屈服强度（MPa）延伸率（%）金属韧性400 350 20 塑料脆性30 25 200
梁的弯曲正应力实验报告总结 梁的弯曲正应力实验是力学实验中的一项重要实验，通过该实验可以了解梁的弯曲变形规律和弯曲正应力的计算方法。本文将对梁的弯曲正应力实验进行总结。 一、实验原理 梁的弯曲正应力实验是通过在梁上施加一定的弯曲力，使梁发生弯曲变形，然后通过测量梁的变形量和力的大小，计算出梁的弯曲正应力。梁的弯曲正应力可以用公式σ=M*y/I来计算，其中M为弯矩，y为梁上某一点到中性轴的距离，I为梁的截面惯性矩。 二、实验步骤 1. 准备工作：将实验室内的环境调整到稳定状态，准备好实验所需的仪器和材料。 2. 实验装置：将梁放置在实验台上，将弯曲力施加在梁的一端，另一端固定在实验台上。 3. 测量变形量：通过测量梁的变形量，确定梁上某一点到中性轴的距离y。 4. 测量力的大小：通过测量施加在梁上的力的大小，确定弯矩M。
5. 计算弯曲正应力：根据公式σ=M*y/I，计算出梁的弯曲正应力。 三、实验结果 通过实验，我们得到了梁的弯曲正应力的计算结果。在实验中，我们可以通过改变施加在梁上的力的大小和位置，来观察梁的弯曲变形规律和弯曲正应力的变化情况。实验结果表明，梁的弯曲正应力与施加在梁上的力成正比，与梁的截面惯性矩成反比。 四、实验分析 通过梁的弯曲正应力实验，我们可以了解到梁的弯曲变形规律和弯曲正应力的计算方法。在实际工程中，梁的弯曲正应力是一个非常重要的参数，它可以用来评估梁的强度和稳定性。因此，对于工程师和设计师来说，了解梁的弯曲正应力的计算方法是非常必要的。 五、实验结论 通过本次梁的弯曲正应力实验，我们得到了梁的弯曲正应力的计算结果。实验结果表明，梁的弯曲正应力与施加在梁上的力成正比，与梁的截面惯性矩成反比。因此，在实际工程中，我们需要根据梁的实际情况来选择合适的材料和截面形状，以保证梁的强度和稳定性。 梁的弯曲正应力实验是力学实验中的一项重要实验，通过该实验可
材料力学实验总结 引言 材料力学实验是材料科学与工程领域中非常重要的一项实验。通过对材料的拉伸、压缩、扭转等加载方式的测试，可以获得材料力学性能参数，如强度、模量、延伸率等。本文将对材料力学实验的目的、原理、实验步骤和结果进行总结和分析。 目的 材料力学实验的目的是研究材料在外力作用下的力学性能，并确定其力学参数。通过实验可以了解材料的强度、刚度、塑性变形能力等重要性能指标。作为材料工程师，我们需要掌握材料力学实验的方法和技巧，以便在实际工作中能够对材料的性能进行评估和选用。 原理 材料力学实验基于以下两个基本原理： 1.受力分析原理：根据受力分析原理，我们可以推导出材料在外力作用下的应 力与应变关系。通过测量材料的应变，进而计算出材料的应力。应力-应变曲线是 评价材料力学性能的重要参数。 2.材料力学性能指标：材料力学性能指标包括强度、模量、延伸率等。其中强 度是指材料在拉伸、压缩或剪切等加载方式下破坏前所能承受的最大应力；模量是指材料在受力后的应变与应力之间的比例关系；延伸率是指材料在拉伸过程中的伸长程度。 实验步骤 实验准备 1.根据实验要求选择适当的材料样品，如钢材、铝材等。 2.准备实验所需的设备和仪器，如拉伸试验机、扭转试验机、压缩试验机等。 3.根据实验要求制备样品，并对样品进行表面处理，以确保实验的准确性和可 靠性。 实验操作 1.拉伸实验：将准备好的样品固定在拉伸试验机上，施加相应的拉力，并记录 下拉力与样品伸长量之间的关系。通过计算得到样品的强度、弹性模量等参数。
2.压缩实验：将准备好的样品放置在压缩试验机下，施加相应的压力，并记录 下压力与样品缩短量之间的关系。通过计算得到样品的强度、弹性模量等参数。 3.扭转实验：将准备好的样品固定在扭转试验机上，施加相应的扭矩，并记录 下扭矩与样品扭转角度之间的关系。通过计算得到样品的剪切模量等参数。 数据处理 1.根据实验数据绘制应力-应变曲线图，并分析材料的强度和刚度。 2.计算材料的强度、弹性模量和延伸率等力学性能指标，并进行比较和分析。 结果与讨论 在进行材料力学实验后，我们得到了具体的实验数据和结果。通过绘制应力-应变曲线，我们可以分析材料的力学性能和强度。例如，强度是评价材料抗拉能力的重要指标，弹性模量则反映了材料的刚度。通过对实验结果的比较和分析，我们可以选择合适的材料应用于实际工程项目中。 结论 材料力学实验是研究材料力学性能的重要方法之一。通过对材料的拉伸、压缩、扭转等加载方式进行测试，可以获得材料的强度、模量、延伸率等重要参数。通过实验可以对材料的性能进行评估和选用。掌握材料力学实验的方法和技巧对于材料工程师来说是非常重要的。通过本次实验，我们对材料力学实验有了更深入的了解，也对材料的力学性能有了更全面的认识。 参考文献 •《材料力学实验教程》，XXX，XXX出版社，2010年。 •《材料力学》，XXX，XXX出版社，2015年。 •《材料力学测试方法》，XXX，XXX出版社，2008年。 以上是对材料力学实验的总结。通过实验我们可以获得材料的力学性能参数， 并对材料的性能进行评估和选用。希望本文对读者了解材料力学实验有所帮助。
工程力学中的应变与应力分析方法总结和应 用研究 工程力学是一门研究物体在受力作用下的运动和变形规律的学科，应变与应力分析是工程力学中的重要内容。本文将总结和探讨工程力学中的应变与应力分析方法，并探讨其在实际工程中的应用。 一、应变分析方法 应变是物体在受力作用下发生的变形程度的度量。应变分析方法主要有拉伸应变、剪切应变和体积应变等。 1. 拉伸应变：拉伸应变是指物体在受拉力作用下发生的变形程度。拉伸应变的计算公式为ε = ΔL / L0，其中ΔL为物体在受拉力作用下的变形长度，L0为物体的初始长度。拉伸应变的大小与物体的材料性质有关。 2. 剪切应变：剪切应变是指物体在受剪切力作用下发生的变形程度。剪切应变的计算公式为γ = Δx / h，其中Δx为物体在受剪切力作用下的变形长度，h为物体的高度。剪切应变的大小与物体的切变模量有关。 3. 体积应变：体积应变是指物体在受力作用下发生的体积变化程度。体积应变的计算公式为εv = ΔV / V0，其中ΔV为物体在受力作用下的体积变化量，V0为物体的初始体积。体积应变的大小与物体的体积模量有关。 二、应力分析方法 应力是物体内部受力情况的描述，应力分析方法主要有拉应力、剪应力和体应力等。
1. 拉应力：拉应力是指物体在受拉力作用下单位面积上的受力情况。拉应力的计算公式为σ = F / A，其中F为物体受到的拉力，A为物体的受力面积。拉应力的大小与物体的弹性模量有关。 2. 剪应力：剪应力是指物体在受剪切力作用下单位面积上的受力情况。剪应力的计算公式为τ = F / A，其中F为物体受到的剪切力，A为物体的受力面积。剪应力的大小与物体的剪切模量有关。 3. 体应力：体应力是指物体内部各点上的应力情况。体应力的计算公式为σ = F / A，其中F为物体受到的力，A为物体的横截面积。体应力的大小与物体的杨氏模量有关。 三、应变与应力分析方法的应用研究 应变与应力分析方法在实际工程中有着广泛的应用。例如，在建筑工程中，应变与应力分析方法可以用来评估建筑物在受力作用下的变形情况，从而保证建筑物的结构稳定性和安全性。 此外，应变与应力分析方法还可以应用于材料工程、机械工程等领域。例如，在材料工程中，应变与应力分析方法可以用来研究材料的强度和刚度等性能，从而指导材料的选择和设计。 总之，应变与应力分析方法是工程力学中的重要内容，它们可以用来描述物体在受力作用下的变形和受力情况。通过应变与应力分析方法的应用研究，我们可以更好地理解和掌握物体的力学行为，从而为实际工程提供科学依据和技术支持。
材料力学应力状态知识点总结材料力学是研究物体在外力作用下的力学性质和变形规律的学科。而材料的应力状态是材料力学中的重要概念，它描述了材料内部的力学状态和应力分布情况。本文将对材料力学应力状态的相关知识点进行总结和讨论。 一、概述 材料力学中的应力状态描述了材料受到力的情况，主要包括应力的类型、作用面以及应力的大小和方向等。常见的应力类型有正应力、剪应力和法向应力等。 二、正应力 正应力是指材料内部单位截面上的内力除以该截面的面积所得到的值。正应力的作用面垂直于该面，并且指向该面。根据正应力的作用面，可以将正应力分为法向应力和切应力。 1. 法向应力 法向应力是指与作用面垂直的应力，主要包括拉应力和压应力两种类型。拉应力是指作用面上的拉力对单位面积的分布情况，用正值表示；压应力则是指作用面上的压力对单位面积的分布情况，用负值表示。 2. 切应力
切应力是指作用面上的切力对单位面积的分布情况。切应力的方向沿着作用面的切向，它可以使物体出现剪切变形。切应力常常与正应力相互作用，共同影响材料的力学行为。 三、剪应力 剪应力是指作用在材料内部引起切变形的内力作用于单位面积的横截面积。在材料内部的应力矢量图中，剪应力是与作用面方向垂直的应力分量。 四、应力的大小和方向 应力的大小和方向对材料的力学性质和变形规律具有重要影响。在材料受到外力作用时，应力的大小会决定材料的强度和变形能力；应力的方向则会影响材料的断裂方向和裂纹扩展方向。 根据材料力学的原理和实际应用，可以通过引入应力变换理论和应力变形关系来具体分析和计算材料内部的应力状态。应力变换理论可以将复杂的应力状态转化为简单的应力状态，并通过研究力的平衡条件和变形规律，求解出具体的应力分布情况。 总结： 材料力学应力状态是研究材料受力情况的重要内容。正应力包括法向应力和切应力，它们分别描述了材料受到的拉应力、压应力和剪应力；而剪应力则是引起切变形的内力作用于单位面积的横截面积。应力大小和方向对材料力学性质和变形规律具有重要影响。通过应力变
地基应力总结 1. 引言 地基应力是指地表以上的土层受到的外力作用引起的应力状态。地基应力的大 小和分布对地基工程设计和施工具有重要的影响。本文将就地基应力的概念、作用、计算方法及影响因素进行总结和分析。 2. 地基应力的概念 地基应力是指地表以上的土层所受到的外力作用产生的应力状态。地基应力一 般可以分为竖向应力和水平应力两部分。 - 竖向应力是指由于上部结构的自重、荷 载作用等引起的垂直于地面方向的应力。 - 水平应力则是由于土层侧向收缩或扩张 形成的，其方向由土层的侧向应变方向决定。 3. 地基应力的作用 地基应力的大小和分布对地基工程的安全性、稳定性和变形性能具有重要的影响。具体来说，地基应力会对以下几个方面产生作用： - 影响地基的承载力和沉降 性能：地基应力的增大会导致土层的密实，提高地基的承载力和抗沉降性能。 - 影 响地基的变形特性：地基应力的分布不均匀会引起地基的不均匀沉降和变形。合理控制地基应力的分布可以减小地基的不均匀沉降和变形，从而提高工程的稳定性。- 影响地下水流和渗透性：地基应力的分布会对土层的渗透性和水流方向产生影响，从而影响地下水位的变化和地下水的流动。 4. 地基应力的计算方法 地基应力的计算通常可以采用解析解或数值计算两种方法。 - 解析解方法是通 过数学公式和解析解的形式，根据土层的力学性质和边界条件进行计算。 - 数值计 算方法则是通过有限元或边界元等数值模拟方法，将土层离散为有限个网格单元，然后通过迭代计算得到土层应力的分布。 地基应力计算方法的选择主要取决于问题的复杂程度和要求的精度。对于简单 的地基工程问题，解析解方法是一个比较好的选择。而对于复杂的地基工程问题或者需要考虑土层非线性和边界效应的情况下，数值计算方法则更为适用。 5. 影响地基应力的因素 地基应力的大小和分布主要受以下几个因素的影响： - 上部结构的荷载大小和 分布：上部结构的荷载是引起地基应力产生的主要原因。荷载大小和分布对地基应力的大小和分布具有直接影响。 - 土层的力学性质：土层的力学性质包括土层的强 度特性、不排水剪切强度、压缩性等。土层的力学性质直接决定了土层对荷载的响
材料力学梁的应力知识点总结梁是一种常见的结构元件，在工程中广泛应用。了解梁的应力知识点对于工程设计和分析非常重要，本文将对材料力学梁的应力知识点进行总结。 1. 弯曲应力 在弯曲载荷下，梁会发生弯曲变形，产生弯曲应力。 弯曲应力分为正应力和剪应力两部分。 梁的顶端受拉产生正应力，底端受压产生正应力。 横截面上由于剪力的存在，产生剪应力。 弯曲应力与梁的几何形状、材料性质和载荷有关。 2. 矩形截面的弯曲应力分布 对于矩形截面的梁，弯曲应力的分布是不均匀的。 顶部和底部的纤维受到最大应力，处于拉伸或压缩状态。 靠近中性轴的纤维受到较小的应力。 弯曲应力的分布可用弯矩与惯性矩的比值来表示。 3. 剪应力和剪力流 在梁的截面上，由于剪力的存在，产生剪应力。 剪应力的分布是沿纵横两个方向呈对称分布的。
剪应力在截面上的变化呈线性分布，最大值出现在截面的边缘。 剪力流是指单位深度上的剪力大小，剪应力和剪力流之间存在直接 的线性关系。 4. 应力分量的变换 在梁的应力分析中，常常需要对应力分量进行变换。 常用的应力分量变换公式有平面应力变换公式和平面应变变换公式。 5. 横截面形状的影响 梁的横截面形状对其应力分布和强度有显著影响。 常见的梁截面形状有矩形、圆形和I型等。 圆形截面具有均匀的应力分布特点，适用于承受压力的情况。 I型截面具有较高的抗弯强度，适用于悬挑梁和跨大距离的情况。 6. 梁的断裂 当梁受力达到其强度极限时，可能会发生断裂。 断裂形式可以是横断面的剪断、疲劳断裂或脆性断裂等。 设计中需要考虑梁的强度和刚度，以避免出现断裂。 总结： 材料力学梁的应力知识点对于工程领域非常重要。弯曲应力、剪应 力和剪力流是梁应力分析的关键内容；矩形截面的弯曲应力分布是不
应力测试方法总结：机械法、光测法、磁测法、衍射法1常用应力测试方法 应力的存在与应力集中是导致材料和结构最终失效的主要原因。研究材料的应力分布及应力状态下材料的物理性质，能够预防工程应用中可能出现的损坏或失效。而对于有益的物性改变，加以合理的利用可以增强材料的机械性能，因此分析材料的应力分布及应力状态下的物理性质具有理论研究与实际应用价值，应力测试方法是实现这一价值的必要手段。目前，常用的应力测试方法有机械法、光测法、磁测法、衍射法、超声法及纳米压痕法。 1.1机械法 ●1.1.1小孔法 小孔法于1934年由德国学者J.Mather提出[1]，并由Soete发展完善，使其具有实用性[2]。经过数十年的发展，美国材料试验协会（ASTM）于1981年颁布了钻孔测量法残余应力标准（ASTME837—1981），并于2008年更新为ASTME837—08[3]，将其确定为 一种标准化的测试方法。其基本原理是采用结构件表面钻孔的方式释放其表面应力，并用预先粘贴好的三向应变片测量钻孔前后的应变松弛，通过应变片测量材料应力释放前后的应变量，运用相应的应力学公式计算出对应的主应力值及主应力方向。 根据钻孔是否钻通，小孔法可分为通孔法和盲孔法。根据钻孔方式不同，小孔法又可分为钻孔开孔法、喷砂开孔法和高速透平铣孔法。其中钻孔开孔法是小孔法测试残余应力中最简单的开孔方式，目前在我国实际生产中已得到了广泛的应用，该方法测量方便，操作简单，且设备便宜，但钻孔时孔壁受到钻头挤压会发生塑性变形产生附加应变，影响残余应力测量精度。喷砂开孔法的特点在于开孔不受材料限制，加工应变很小，测量精度高，但操作过程复杂，且不适用于较软材料或有应力梯度构件的测试。高速透平铣孔法特点在于可在高硬度材料上铣孔，且加工应变很小，这是由于铣孔转速高、进刀量小以及可采用特殊的倒锥型铣刀，同时高速铣平钻孔装置使用也非常方便。因此，高速透平铣孔法是发达国家应用较多的小孔法残余应力测试方法，并且是美国标准ASTME837—08推荐的小孔法钻孔方式之一。
工程力学研究中的应变和应力分析方法的总 结和应用研究总结和应用 工程力学是工程学科中非常重要的一门学科，它研究物体在受力作用下的变形 和破坏规律。在工程力学研究中，应变和应力分析方法是非常关键的内容，它们能够帮助工程师分析和解决实际工程中的问题。本文将对应变和应力分析方法进行总结，并探讨其在工程实践中的应用。 应变是物体在受力作用下发生的形变量，它是描述物体变形程度的重要指标。 在工程力学研究中，常用的应变分析方法有拉伸应变、剪切应变和压缩应变等。拉伸应变是指物体在受拉力作用下的形变量，可以通过应变计等仪器进行测量。剪切应变是指物体在受剪切力作用下的形变量，可以通过切变应变计等仪器进行测量。压缩应变是指物体在受压力作用下的形变量，可以通过压缩应变计等仪器进行测量。通过对应变的测量和分析，工程师可以了解物体在受力作用下的变形程度，从而为工程设计和结构优化提供依据。 应力是物体在受力作用下的内力，它是描述物体抵抗外力作用的能力的重要指标。在工程力学研究中，常用的应力分析方法有正应力和剪应力等。正应力是指物体在受拉力或受压力作用下的内力，可以通过应力计等仪器进行测量。剪应力是指物体在受剪切力作用下的内力，可以通过剪应力计等仪器进行测量。通过对应力的测量和分析，工程师可以了解物体在受力作用下的内力分布情况，从而为工程设计和结构优化提供依据。 应变和应力分析方法在工程实践中有着广泛的应用。首先，在材料力学研究中，应变和应力分析方法可以用于研究材料的力学性能和变形规律。通过对材料的应变和应力进行测试和分析，可以得到材料的力学参数，如弹性模量、屈服强度和断裂韧性等，从而为材料的选择和使用提供依据。其次，在结构力学研究中，应变和应力分析方法可以用于分析和评估结构的稳定性和安全性。通过对结构的应变和应力
海西高速公路网漳州至永安联络线三明段EK0+180~EK0+425右侧 预 应 力 锚 索 总 结 报 告 承包单位：顺吉集团有限公司 二〇一三年四月二十五日
海西高速公路网漳州至永安联络线三明段A12标 EK0+180～EK0+425右侧 预应力锚索基本试验方案 一、工程概况 EK0+180~EK0+425右侧，该坡高34米,为类土质边坡,上部坡积粉质粘土,厚度约8～14米；其下为残积砂性粘性土，厚度约7～16米，全风化花岗岩，厚度约为30米。该边坡坡体风化层及坡残积土层较厚，坡顶较平缓，地下水位较高，为控制边坡高度，因此综合考虑采用放缓结合适当加固方案。 该坡分四级防护,中间设2m平台,由下而上坡率和防护措施为:第一级1：1.0, 拱形骨架植草防护; 第二级1：1.25, 拱形骨架植草防护; 第三级1：1.25, 预应力锚索框架和拱形骨架植草交错布置; 第四级1：1.25,拱形骨架植草防护.两侧坡率按实际地形情况做适当调整. 该坡试验孔三个，SY1锚索长8米，锚固段3米；SY2锚索长13米，锚固段5米；SY3锚索长21米，锚固段8米； 二、基本试验目的与依据 1、基本试验目的 基本试验的目的在于验证设计采用的工作锚索的性能各组成部分的综合性能、锚固地层设计参数及合理性、同时考虑有关锚索体在搬运、储存、安装和施工过程中抗物理破坏的能力。 (1)确定该边坡地层中锚索的极限承载力和安全系数; (2)揭示在该地层条件下影响锚索锚固力的各种影响因素及其影响程度; (3)检验锚索工程的施工工艺; (4)校核设计参数,为高边坡锚固工程的动态设计提供有关参数,确保锚固工程的安全、 经济、合理。 2、试验依据 (1)、《锚杆喷射砼支护技术规程》(GB50086-2001) (2)、《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22:2005) (3)、《公路路基设计规范》(JTG D30—2004) (4)、《公路路基施工技术规范》 (JTJ 033—95) (5)、高边坡锚索设计文件及相关通知。
弯曲正应力实验报告
一、实验目的 1、用电测法测定梁纯弯曲时沿其横截面 高度的正应变（正应力）分布规律； 2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。 3、初步掌握电测方法，掌握1/4桥，1/2 桥，全桥的接线方法，并且对试验结果及误差进行比较。 二、实验仪器和设备 1、多功能组合实验装置一台； 2、TS3860型静态数字应变仪一台； 3、纯弯曲实验梁一根。 4、温度补偿块一块。 三、实验原理和方法 弯曲梁的材料为钢，其弹性模量E=210GPa ，泊松比μ=0.29。用手转动实验装置上面的加力手轮，使四点弯上压头压住实验梁，则梁的中间段承受纯弯曲。根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设，可得到纯弯曲正应力计算公式为： x M y I σ= 式中：M 为弯矩；x I 为横截面对中性轴的惯性
2、检查压力传感器的引出线和电子秤的连接是否良好，接通电子秤的电源线。检查应变仪的工作状态是否良好。分别采用1/4桥，1/2桥，全桥的接线方法进行测量，其中1/4桥需要接温度补偿片，1/2桥通过交换接线方式分别进行两次试验来比较试验结果。 3、根据梁的材料、尺寸和受力形式，估计实验时的初始载荷0 P (一般按00.1s P σ=确定)、最 大载荷max P (一般按max 0.7s P σ≤确定)和分级载荷P ∆ (一般按加载4～6级考虑)。 本实验中分四次加载。实验时逐级加载，并记录各应变片在各级载荷作用下的读数应变。 4、实验完毕后将载荷卸掉，关上电阻应变仪电源开关，并请教师检查实验数据后，方可离开实验室。 五、数据处理 1、原始数据。 其中a=80mm b=19.62mm h=39.38mm 1/4桥 荷载 测点 测点 测点 测点 测点
组合梁应力分析实验 一、实验目的 1.用电测法测定两根组合后的梁的应力分布规律，从而为理论计算模型的建立提供实 验依据。 2.通过实验和理论分析，了解不同材料、不同组合形式以及不同约束条件对组合梁的 应立及应力分布规律的影响。 3.学会利用实验测量结果分析和分离组合梁内力的方法 二、实验背景与基本原理 梁在受到力的作用发生弯曲时，横截面上的应力分布是上下表面大、中间小，材料的利用率很不合理，因此提出以下改进： 1)改变截面的形状，如工字钢、槽钢、方钢等； 2)多层复合与叠加，中间选用强度低的材料，上下表面则选用强度高的材料，如三合 板等或组合梁。 工程中实际的梁往往是由两根以上的梁组合而成的，本试验选择了截面尺寸相同的两根矩形梁按下述三种方式进行组合：相同材料的两个梁上下叠放，不同材料的两个梁上下叠放，相同材料的两个梁上下叠放，同时在左右打入楔块。 通过实验分析和比较多种约束下叠梁的应力应变分布规律或对内力作用等影响效果以及判断他们的承载能力大小，找出它们的共同点和不同点，从而全面讨论材料类型、结构形式、约束形式等变化对截面应力应变分布规律的影响，为建立理论计算模型提供实验依据。
三、实验装置与仪器设置 1.叠梁如图1所示，一种是材料相同的钢-钢组合而成的叠梁，另一种是不同材料的 钢-铝组合而成的叠梁。 2.楔块两如图2所示，在距梁两端约50mm处用钢制楔块压入上下两的切槽内，楔 块左右端面与梁为过盈配合，楔块上下表面与梁留有间隙。 3.焊接量与梁的梁断面完全焊死。 4.加载设备：WDW3020型电子万能试验机。 5.应变测量仪器：YE2539高速静态应变仪。 6.量具：游标卡尺、钢板尺。 四、实验步骤 1.实验时每个小组测试一种梁的数据，组桥方式为单臂测量。 2.记录另外两种粮的数据。 3.实验完毕后，通过对三种梁实验数据的分析和比较，找出测试数据的差别，并弄清 出以下问题： 五、理论计算 1.叠梁 假定两梁接触面无摩擦力，可以相对自由滑动。上梁在外力及下梁给与的反力作用下的弯曲；下梁则有上梁传递的作用力及支座反力的作用下弯曲。各两承受的内力有：剪力Q及弯矩M。 两根梁在各自的内力作用下，按自己原有的中性轴产生弯曲变形。但由于两梁是