产品力学报告

材料基本力学性能试验—拉伸和弯曲一、实验原理拉伸实验原理拉伸试验是夹持均匀横截面样品两端，用拉伸力将试样沿轴向拉伸，一般拉至断裂为止，通过记录的力——位移曲线测定材料的基本拉伸力学性能。

对于均匀横截面样品的拉伸过程，如图1所示，图1金属试样拉伸示意图则样品中的应力为其中A为样品横截面的面积。

应变定义为其中△l是试样拉伸变形的长度。

典型的金属拉伸实验曲线见图2所示。

图3金属拉伸的四个阶段典型的金属拉伸曲线分为四个阶段，分别如图3(a)-(d)所示。

直线部分的斜率E就是杨氏模量、σs点是屈服点。

金属拉伸达到屈服点后，开始出现颈缩现象，接着产生强化后最终断裂。

弯曲实验原理可采用三点弯曲或四点弯曲方式对试样施加弯曲力，一般直至断裂，通过实验结果测定材料弯曲力学性能。

为方便分析，样品的横截面一般为圆形或矩形。

三点弯曲的示意图如图4所示。

图4三点弯曲试验示意图据材料力学，弹性范围内三点弯曲情况下C点的总挠度和力F之间的关系是其中I为试样截面的惯性矩，E为杨氏模量。

弯曲弹性模量的测定将一定形状和尺寸的试样放置于弯曲装置上，施加横向力对样品进行弯曲，对于矩形截面的试样，具体符号及弯曲示意如图5所示。

对试样施加相当于σpb0.01。

(或σrb0.01)的10％以下的预弯应力F。

并记录此力和跨中点处的挠度，然后对试样连续施加弯曲力，直至相应于σpb0.01(或σrb0.01)的50％。

记录弯曲力的增量DF和相应挠度的增量Df,则弯曲弹性模量为对于矩形横截面试样，横截面的惯性矩I为其中b、h分别是试样横截面的宽度和高度。

也可用自动方法连续记录弯曲力——挠度曲线至超过相应的σpb0.01(或σrb0.01)的弯曲力。

宜使曲线弹性直线段与力轴的夹角不小于40o,弹性直线段的高度应超过力轴量程的3/5。

在曲线图上确定最佳弹性直线段，读取该直线段的弯曲力增量和相应的挠度增量，见图6所示。

然后利用式(4)计算弯曲弹性模量。

二、试样要求1.拉伸实验对厚、薄板材，一般采用矩形试样，其宽度根据产品厚度(通常为0.10-25mm)，采用10,12.5,15,20,25和30mm六种比例试样，尽可能采用lo =5.65（F）0.5的短比例试样。

实验一拉伸实验一、实验目的1．测定低碳钢(Q235)的屈服点σ，强度极限bσ，延伸率δ，断面收缩率ψ。

s2．测定铸铁的强度极限σ。

b3．观察低碳钢拉伸过程中的各种现象（如屈服、强化、颈缩等），并绘制拉伸曲线。

4．熟悉试验机和其它有关仪器的使用。

二、实验设备1．液压式万能实验机；2．游标卡尺；3．试样刻线机。

三、万能试验机简介具有拉伸、压缩、弯曲及其剪切等各种静力实验功能的试验机称为万能材料试验机，万能材料试验机一般都由两个基本部分组成；1）加载部分，利用一定的动力和传动装置强迫试件发生变形，从而使试件受到力的作用，即对试件加载。

2）测控部分，指示试件所受载荷大小及变形情况。

四、试验方法1．低碳钢拉伸实验（1）用画线器在低碳钢试件上画标距及10等分刻线，量试件直径，低碳钢试件标距。

（2）调整试验机，使下夹头处于适当的位置，把试件夹好。

（3）运行试验程序，加载，实时显示外力和变形的关系曲线。

观察屈服现象。

（4）打印外力和变形的关系曲线，记录屈服载荷F s=22.5kN，最大载荷F b =35kN。

（5）取下试件，观察试件断口: 凸凹状，即韧性杯状断口。

测量拉断后的标距长L1，颈缩处最小直径d1 Array低碳钢的拉伸图如图所示2．铸铁的拉伸其方法步骤完全与低碳钢相同。

因为材料是脆性材料，观察不到屈服现象。

在很小的变形下试件就突然断裂（图1-5），只需记录下最大载荷F b =10.8kN 即可。

b σ的计算与低碳钢的计算方法相同。

六、试验结果及数据处理表1-2 试验前试样尺寸表1-3 试验后试样尺寸和形状根据试验记录，计算应力值。

低碳钢屈服极限 MPa 48.28654.78105.223=⨯==A F s s σ低碳钢强度极限 MPa 63.44554.7810353=⨯==A F b b σ低碳钢断面收缩率 %6454.7827.2854.78%100010=-=⨯-=A A A ψ低碳钢延伸率 %25100100125%10001=-=⨯-=L L L δ铸铁强度极限 MPa 53.13754.78108.103=⨯==A F b b σ七、思考题1．根据实验画出低碳钢和铸铁的拉伸曲线。

汽车轻量化材料力学性能实验报告一、实验背景随着环保和节能要求的不断提高，汽车轻量化已成为汽车工业发展的重要趋势。

轻量化材料的应用可以显著降低汽车的重量，从而提高燃油经济性、减少尾气排放，并提升车辆的性能。

在众多轻量化材料中，铝合金、高强度钢、镁合金和复合材料等因其优异的力学性能而受到广泛关注。

为了深入了解这些材料的力学性能，为汽车设计和制造提供可靠的数据支持，特进行本次实验。

二、实验目的本次实验的主要目的是对几种常见的汽车轻量化材料（铝合金、高强度钢、镁合金和复合材料）进行力学性能测试，包括拉伸试验、压缩试验和弯曲试验，获取材料的强度、刚度、韧性等力学性能参数，并对实验结果进行分析和比较，为汽车轻量化设计和选材提供依据。

三、实验材料与设备（一）实验材料1、铝合金：选用 6061-T6 铝合金板材，厚度为 3mm。

2、高强度钢：选用 Q345 高强度钢板材，厚度为 2mm。

3、镁合金：选用 AZ31B 镁合金板材，厚度为 25mm。

4、复合材料：选用碳纤维增强环氧树脂复合材料板材，厚度为2mm。

（二）实验设备1、万能材料试验机：型号为 WDW-100，最大试验力为 100kN，精度为 1%。

2、引伸计：精度为 05%，用于测量材料的变形。

3、游标卡尺：精度为 002mm，用于测量试样的尺寸。

四、实验过程（一）拉伸试验1、试样制备根据国家标准 GB/T 2281-2010《金属材料拉伸试验第 1 部分：室温试验方法》，分别从铝合金、高强度钢、镁合金和复合材料板材上加工拉伸试样。

试样的形状为矩形截面试样，标距长度为 50mm，原始横截面积通过测量试样的宽度和厚度计算得出。

2、试验步骤（1）将拉伸试样安装在万能材料试验机的夹头上，确保试样的轴线与试验机的加载轴线重合。

（2）设置试验机的加载速度为 2mm/min，启动试验机进行加载，直至试样断裂。

（3）在试验过程中，通过引伸计实时测量试样的变形，并记录试验力位移曲线。

大学材料力学实验报告大学材料力学实验报告引言材料力学实验是大学材料科学与工程专业中的一门重要课程。

通过实验，我们可以深入了解材料的力学性质和行为，为材料设计和应用提供基础数据和理论依据。

本次实验旨在通过拉伸试验和硬度测试，探究不同材料的力学性能和硬度特点。

实验一：拉伸试验拉伸试验是一种常用的力学实验方法，用于评估材料的强度、延展性和塑性等性能。

在实验中，我们选择了三种常见的材料进行拉伸试验：钢材、铝材和塑料。

1. 实验步骤首先，我们准备了三个不同材料的试样，分别是圆柱形的钢材、铝材和塑料样品。

然后，将试样固定在拉伸试验机上，并施加逐渐增大的拉力，直到试样断裂为止。

在拉伸过程中，我们记录下拉力和试样的伸长量，以绘制应力-应变曲线。

2. 实验结果通过拉伸试验得到的应力-应变曲线可以反映材料的力学性能。

钢材的应力-应变曲线呈现出明显的弹性区和塑性区，具有较高的屈服强度和延展性。

铝材的应力-应变曲线也呈现出弹性和塑性的特点，但相对于钢材来说，其屈服强度和延展性较低。

而塑料的应力-应变曲线则主要表现为塑性变形，没有明显的弹性区。

实验二：硬度测试硬度是材料力学性能的重要指标之一，用于评估材料的抗压能力和耐磨性。

在实验中，我们选择了三种不同硬度的材料进行硬度测试：钢材、铝材和陶瓷。

1. 实验步骤我们使用了维氏硬度计和洛氏硬度计对试样进行硬度测试。

首先，将试样固定在硬度计上，然后施加一定的压力，观察压头对试样的印痕情况。

根据印痕的大小和形状，我们可以得出试样的硬度数值。

2. 实验结果通过硬度测试，我们发现钢材具有较高的硬度数值，表明其具有较高的抗压能力和耐磨性。

铝材的硬度数值相对较低，说明其相对较软。

而陶瓷的硬度数值最高，表明其具有极高的抗压能力和耐磨性。

结论通过本次实验，我们深入了解了材料的力学性能和硬度特点。

拉伸试验结果表明，钢材具有较高的屈服强度和延展性，铝材次之，而塑料则主要表现为塑性变形。

硬度测试结果显示，钢材具有较高的硬度数值，铝材较低，而陶瓷的硬度最高。

材料力学拉伸实验报告 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】材料的拉伸压缩实验徐浩 20 机械一班一、实验目的1.观察试件受力和变形之间的相互关系；2.观察低碳钢在拉伸过程中表现出的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。

观察铸铁在压缩时的破坏现象。

3.测定拉伸时低碳钢的强度指标（s、b）和塑性指标（、）。

测定压缩时铸铁的强度极限b。

二、实验设备1.微机控制电子万能试验机；2.游标卡尺。

三、实验材料拉伸实验所用试件（材料：低碳钢）如图所示，四、实验原理低碳钢试件拉伸过程中，通过力传感器和位移传感器进行数据采集，A/D转换和处理，并输入计算机，得到F-l曲线，即低碳钢拉伸曲线，见图2。

对于低碳钢材料，由图2曲线中发现OA直线，说明F正比于l，此阶段称为弹性阶段。

屈服阶段（B-C）常呈锯齿形，表示载荷基本不变，变形增加很快，材料失去抵抗变形能力，这时产生两个屈服点。

其中，B 点为上屈服点，它受变形大小和试件等因素影响；B点为下屈服点。

下屈服点比较稳定，所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷。

测定屈服载荷Fs时，必须缓慢而均匀地加载，并应用s=F s/ A0（A0为试件变形前的横截面积）计算屈服极限。

图2 低碳钢拉伸曲线屈服阶段终了后，要使试件继续变形，就必须增加载荷，材料进入强化阶段。

当载荷达到强度载荷F b后，在试件的某一局部发生显着变形，载荷逐渐减小，直至试件断裂。

应用公式b=F b/A0计算强度极限（A0为试件变形前的横截面积）。

根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积，计算出低碳钢的延伸率和端面收缩率，即%100001⨯-=l l l δ，%100010⨯-=A A A ψ 式中，l 0、l 1为试件拉伸前后的标距长度，A 1为颈缩处的横截面积。

五、实验步骤及注意事项 1、拉伸实验步骤（1）试件准备：在试件上划出长度为l 0的标距线，在标距的两端及中部三个位置上，沿两个相互垂直方向各测量一次直径取平均值，再从三个平均值中取最小值作为试件的直径d 0。

材料力学实验报告院系班级学号姓名实验一金属材料拉伸实验实验日期：同组成员：一．实验目的1．测定低碳钢的屈服极限，强度极限，延伸率和断面收缩率。

2．测定铸铁的强度极限。

二．实验设备1．万能材料试验机2．游标卡尺三．实验步骤1．用游标卡尺在试件标距长度内取三处，测每一处截面两个相互垂直方向的直径，取其平均值。

最后以三处平均值中最小值作为试件的直径。

2．选择试验机的量程根据试件的强度极限和截面积，估算试件的最大载荷，选择合适的量程。

3．打开电源开关，打开油泵开关，关上回油阀，打开送油阀，将工作台抬高1-2厘米，消除自重，关上送油阀。

4．装夹试件，调读盘零点。

5．打开送油阀，缓慢加载，测试并观察，记录相关数据。

6．试件拉断后，关上送油阀，将试件取出，记录相关数据，测试件断后标距及断后直径。

7．实验整理四、实验记录及实验结果：1、试件尺寸记录- 1 -2、载荷及计算结果3、绘出低碳钢和铸铁的P-ΔL图五、实验结论与分析：1、分析比较两种典型金属材料的抗拉机械性能。

2、国家标准《金属拉伸实验方法》（GB228-87）中规定拉伸试样分为短试样和长试样，对同一材质、同一直径的圆形试样，短试样和长试样的断后延伸率是否相同？若不一样哪个大？- 2 -实验二铸铁材料压缩实验实验日期：同组成员：一．实验目的1．测定铸铁抗压强度极限σb。

2．观察铸铁在压缩时的变形和破坏现象。

二．实验设备1．万能材料试验机2．游标卡尺三．实验步骤1．测量试件直径用游标卡尺在试件相互垂直方向的直径各测一次，取其平均值。

2．选择试验机的量程根据试件的强度极限和截面积，估算试件的最大载荷，选择合适的量程。

3．打开电源开关，打开油泵开关，关上回油阀，打开送油阀，将工作台抬高1-2厘米，消除自重，关上送油阀。

４．安装试件，注意载荷对中。

调读盘零点。

５．打开送油阀，缓慢加载，测试并观察，试件压断后，关上送油阀，将试件取出，记录相关数据。

四、实验记录及实验结果：1、试件几何尺寸记录2、实验数据记录及处理五. 实验结论与分析：1、铸铁的破坏形式说明什么问题？2、铸铁压缩与拉伸破坏端面形状有什么不同？- 3 -- 4 - 实验三 弹性模量E 的测定实验日期：同组成员： 一．实验目的1．测定低碳钢的弹性模量E 。

材料的力学实验报告材料的力学实验报告材料的力学实验报告一目录一、拉伸实验...............................................................................2 二、压缩实验...............................................................................4 三、拉压弹性模量E 测定实验...................................................6 四、低碳钢剪切弹性模量G测定实验.......................................8 五、扭转破坏实验....................................................................10 六、纯弯曲梁正应力实验..........................................................12 七、弯扭组合变形时的主应力测定实验..................................15 八、压杆稳定实验. (18)一、拉伸实验报告标准答案实验结果及数据处理：例:(一)低碳钢试件强度指标:Ps=_____KN屈服应力ζs= Ps/A _____MPa P b =_____KN 强度极限ζb= Pb /A _____MPa 塑性指标:L1-LAA1伸长率100% %面积收缩率100% %LA低碳钢拉伸图:铸铁试件强度指标:最大载荷Pb =_____ KN强度极限ζb= Pb / A = ___ M Pa问题讨论：1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同答:拉伸实验中延伸率的大小与材料有关,同时与试件的标距长度有关.试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同.因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其有关性质才具可比性.材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的(横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外).2、分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征.答:试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性,低碳钢延伸率大表现为塑性;低碳钢具有屈服现象,铸铁无.低碳钢断口为直径缩小的杯锥状,且有450的剪切唇，断口组织为暗灰色纤维状组织。

材料力学实验报告答案2篇第一篇材料力学实验报告实验目的：本次实验旨在通过对弹簧的拉伸实验和压缩实验，探究弹性模量、屈服强度等力学性质，并深入了解材料的力学性能。

实验步骤：1. 将送样弹簧装入拉力试验机，将钳子固定在长度为200mm的减震束上。

在束头安装力称。

拉伸速度为5mm/min。

2. 进行压缩试验，将送样弹簧装入万能检测机中，按照保护矩阵的要求，将试样夹在两块平面之间。

规定压缩速度为5mm/min。

实验结果与分析：我们测得了弹簧拉伸试验的应力应变曲线，根据弹性模量公式得到实验结果。

由于取值误差，得到的结果分别为：E1=51GPa，E2=48GPa。

对弹性模量公式进行变形，将结果代入公式得到各组实验结果如下：- 拉伸试验1 - E1=51GPa- 拉伸试验2 - E2=48GPa- 平均弹性模量 - E=49.5GPa弹簧的材料屈服强度也经过了我们的计算，得到屈服点在应力约为343.4MPa时。

根据钢质材料的屈服强度的常见值，我们得出结论，这根弹簧应是由普通钢材制成。

同样，我们也对弹簧进行了压缩实验。

我们简单分析数据后发现，弹簧在压缩过程中出现了明显的侧向膨胀。

这个结果与我们预期的不同，但几个实验组的结果都出现了膨胀现象。

我们认为可能与样品固定有关。

总结：本次实验采用了多种力学实验方法，从不同角度对弹簧进行了测试。

我们通过计算得到了弹性模量和屈服强度等材料力学参数，并在结果分析中分别进行了讨论。

虽然弹簧的侧向膨胀现象出乎我们的意料，但也帮助我们对实验结果进行了更深入的思考与分析。

第二篇材料力学实验报告实验目的：本次实验主要目的是通过对纵向弯曲与横向弯曲实验的测试，研究杆件在不同应力情况下的变形特性，以探究杆件的强度、弹性模量等强度指标。

实验步骤：1. 测试纵向弯曲实验，将送样杆件放在载荷框架上，设置跨距l，测试杆件的承载载荷P以及试样路程δ。

利用测试数据获得试件的弹性模量。

2. 测试横向弯曲实验，设置跨距l，将送样杆件放在载荷框架上，进行弯曲测试，以计算承载载荷P及路程δ。

1. 了解材料力学实验的基本原理和方法。

2. 掌握材料力学实验的基本操作技能。

3. 通过实验，验证材料力学理论，加深对材料力学基本概念和原理的理解。

4. 培养学生严谨的科学态度和实验操作能力。

二、实验内容1. 金属拉伸实验2. 金属扭转实验3. 材料切变模量G的测定三、实验原理1. 金属拉伸实验：通过拉伸试验，测定材料的弹性模量、屈服强度、极限抗拉强度等力学性能指标。

2. 金属扭转实验：通过扭转试验，测定材料的扭转刚度、剪切强度极限等力学性能指标。

3. 材料切变模量G的测定：通过扭转试验，测定材料的切变模量G，验证圆轴扭转时的虎克定律。

四、实验仪器1. 金属拉伸试验机2. 金属扭转试验机3. 电测仪4. 游标卡尺5. 扭角仪6. 电阻应变仪7. 百分表1. 金属拉伸实验（1）将试样安装在试验机上，调整试验机至适当位置。

（2）启动试验机，逐渐增加拉伸力，记录拉伸过程中的应力、应变数据。

（3）绘制应力-应变曲线，分析材料的力学性能。

2. 金属扭转实验（1）将试样安装在扭转试验机上，调整试验机至适当位置。

（2）启动试验机，逐渐增加扭矩，记录扭转过程中的扭矩、扭角数据。

（3）绘制扭矩-扭角曲线，分析材料的力学性能。

3. 材料切变模量G的测定（1）将试样安装在扭转试验机上，调整试验机至适当位置。

（2）启动试验机，逐渐增加扭矩，记录扭矩、扭角数据。

（3）利用电阻应变仪、百分表等仪器，测量试样表面的应变。

（4）根据虎克定律，计算材料的切变模量G。

六、实验数据及结果分析1. 金属拉伸实验（1）根据应力-应变曲线，确定材料的弹性模量、屈服强度、极限抗拉强度等力学性能指标。

（2）分析材料在不同应力状态下的变形特点。

2. 金属扭转实验（1）根据扭矩-扭角曲线，确定材料的扭转刚度、剪切强度极限等力学性能指标。

（2）分析材料在不同扭角状态下的变形特点。

3. 材料切变模量G的测定（1）根据扭矩、扭角、应变数据，计算材料的切变模量G。

第1篇一、引言力学实验是物理学科中重要的实践环节，通过实验可以加深对力学理论的理解，培养实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。

本报告将对全套力学实验进行总结，包括实验目的、原理、方法、结果分析及实验心得体会。

二、实验内容1. 力学基本实验（1）实验目的：验证牛顿运动定律，研究力与运动的关系。

（2）实验原理：通过测量物体的运动状态和受力情况，分析物体所受的合外力，验证牛顿运动定律。

（3）实验方法：利用打点计时器、天平等实验仪器，测量物体的位移、速度、加速度等参数，分析受力情况。

（4）结果分析：通过实验数据，验证牛顿运动定律的正确性，分析力与运动的关系。

2. 弹性力学实验（1）实验目的：研究弹性力学的基本理论，验证胡克定律。

（2）实验原理：利用弹簧测力计、杠杆等实验仪器，测量弹簧的伸长量与所受拉力之间的关系，验证胡克定律。

（3）实验方法：通过改变拉力大小，测量弹簧的伸长量，分析伸长量与拉力的关系。

（4）结果分析：通过实验数据，验证胡克定律的正确性，研究弹性力学的基本理论。

3. 材料力学实验（1）实验目的：研究材料力学的基本理论，验证材料的力学性能。

（2）实验原理：利用拉伸试验机、万能试验机等实验仪器，测量材料的应力、应变等参数，分析材料的力学性能。

（3）实验方法：通过拉伸、压缩等试验，测量材料的应力、应变等参数，分析材料的力学性能。

（4）结果分析：通过实验数据，验证材料的力学性能，研究材料力学的基本理论。

4. 振动实验（1）实验目的：研究振动的基本理论，验证振动方程。

（2）实验原理：利用单摆、弹簧振子等实验仪器，研究振动系统的振动特性，验证振动方程。

（3）实验方法：通过改变振动系统的参数，测量振动频率、振幅等参数，分析振动系统的振动特性。

（4）结果分析：通过实验数据，验证振动方程的正确性，研究振动的基本理论。

5. 流体力学实验（1）实验目的：研究流体力学的基本理论，验证流体流动规律。

（2）实验原理：利用风洞、水槽等实验仪器，研究流体流动特性，验证流体流动规律。