工程材料及材料成型实验指导书

1 绪言

一、材料力学实验的主要内容

材料力学实验是学习材料力学课程的一个重要环节。通过实验课能巩固和加深理解讲课中的基本理论知识，掌握材料机械性能及构件的应力与变形的测定方法。同时通过实验使我们学会使用有关的机器和仪器(如材料试验机，电阻应变仪„„)，初步培养确定实验方案、正确分析和处理实验结果的能力，并树立起严肃认真的科学作风。实验的过程，也是集体密切配合的过程，只有在合理分工、密切配合、团结一致的情况下，才能顺利地完成每个实验。

材料力学实验，按性质可以分为以下三类：

1、测定材料力学性能的试验

材料的力学性能是指在力或能的作用下，材料在变形、强度等方面表现出的一些特性，如弹性极限、屈服极限、强度极限、弹性模量、疲劳极限、冲击韧度等。这些强度指标是构件强度、刚度和稳定性计算的依据。此系列实验主要包括拉伸、压缩、扭转、冲击、硬度等，通过这类实验可以进一步巩固有关材料力学性质的知识和掌握材料特性数值的基本测定方法。随着科学技术的发展，新材料不断涌现，对每一种新材料所表现的力学性质都必须了解，才能正确使用，因而这一类实验是必不可少的。对材料力学性能的测定，应按国家标准(或部颁标准)的规定进行。

2、验证理论的实验

将实际问题抽象为理想的模型，再根据科学的假设推导出一般性公式，这是研究材料力学通常采用的方法，例如杆件的弯曲理论就以平面假设为基础，但这些简化和假设是否正确，理论公式是否能在设计中应用，都需要通过实验来验证。如梁的正应力实验就属于这类实验，其目的是巩固和加深理解课堂中所学的概念，至于新建立的理论和公式，用实验来验证更是必不可少的。实验是验证、修正和发展理论的必要手段。

3、测定应力和变形的实验

工程上很多实际构件的形状、受力情况、工作环境都十分复杂(如汽车底盘、水坝、水压机、飞机结构等)。它们的应力及变形单纯靠理论计算是较困难的，虽然有限元法和计算机的广泛应用，给计算法提供了有力的手段，但有时也不易得到满意的结果。近几十年来，发展了实验应力分析的方法，即用实验的方法解决应力分析的问题。这类实验的方法很多，在我们的实验中，着重训练用电测法测量应力，培养正确使用电阻应变仪的能力，掌握电测实验的基本技术。同时也介绍了光弹性法测量应力的一般原理。通过电测实验，让学生初步掌握电阻应变仪的使用及了解实测的方法，提高解决实际问题的能力。

工程材料实验指导书

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机控学院 工程材料实验

目 录

工程材料实验守则 .......................................................................................................... 3

前 言 ................................................................................................................................ 4

实验一 铁碳合金平衡组织观察 .................................................................................... 6

实验二 碳钢的热处理及硬度实验 ................................................................................ 9

实验三、锉刀综合实验 ................................................................................................. 11

实验四、创新性综合实验一 ...................................................................................................... 14

实验五、创新性综合实验二………………………………………………….………………..14

建筑材料 实验指导书

试验一 建筑材料的基本性质试验

材料的基本性质主要有物理性质、力学性质和耐久性质等。虽然不同的材料由于其组成、结构和构造有所差异以及工程上对其要求不尽相同，而有不同的试验方法和侧重的试验项目，但试验的基本原理是一致的。这里以天然石料的常规试验为例，说明材料的一些基本性质试验的试验原理和方法。本试验内容包括材料的密度、表观密度、吸水率、饱水率、抗压强度以及坚固性等六项基本性质。

1.1 密度试验

1．试验目的 材料的密度是指在绝对密实状态下单位体积的质量。利用密度可计算材料的孔隙率和密实度。孔隙率的大小会影响到材料的吸水率、强度、抗冻性及耐久性等。

2．主要仪器设备

（1）李氏瓶

（2）天平

（3）筛子

（4）鼓风烘箱

（5）量筒、干燥器、温度计等。

3．试样制备 将试样研碎，用筛子除去筛余物，放到105～110℃的烘箱中，烘至恒重，再放入干燥器中冷却至室温。

4．试验步骤

（1）在李氏瓶中注入与试样不起反应的液体至凸颈下部，记下刻度数0V（cm3）。将李氏瓶放在盛水的容器中，在试验过程中保持水温为20℃。

（2）用天平称取60～90g试样，用漏斗和小勺小心地将试样慢慢送到李氏瓶内（不能大量倾倒，防止在李氏瓶喉部发生堵塞），直至液面上升至接近20 cm3为止。再称取未注入瓶内剩余试样的质量，计算出送入瓶中试样的质量m（g）。

（3）用瓶内的液体将粘附在瓶颈和瓶壁的试样洗入瓶内液体中，转动李氏瓶使液体中的气泡排出，记下液面刻度1V（cm3）。

（4）将注入试样后的李氏瓶中的液面读数1V，减去未注入前的读数0V，得到试样的密实体积V（cm3）。

5．试验结果计算 材料的密度按下式计算（精确至小数后第二位）：

Vm

式中 ——材料的密度（g/ cm3）；

m——装入瓶中试样的质量（g）；

《土木工程材料》

实验指导书

目 录

实验一 水泥性能检测……………………………………………………………..1

一、水泥标准稠度用水量测试………………………………………………..1

二、水泥凝结时间测试………………………………………………………..2

三、水泥体积安定性测试……………………………………………………..4

四、水泥胶砂强度测试………………………………………………………..6

实验二 混凝土的配合比设计……………………………………………………10

实验三 钢筋性能检测……………………………………………………………17

一、钢筋的拉伸实验…………………………………………………………17

二、钢筋的冷弯实验…………………………………………………………19

实验四 砖性能检测………………………………………………………………21

一、外观质量检测……………………………………………………………21

二、尺寸偏差检测……………………………………………………………22

三、抗压强度检测……………………………………………………………22 1 实验一 水泥性能检测

一、水泥标准稠度用水量测试（标准法）

1、实验目的

水泥的凝结时间、安定性均受水泥浆稀稠程度的影响，为了不同水泥具有可比性，水泥必须有一个标准稠度，通过此项实验测定水泥浆达到标准稠度时的用水量，作为凝结时间和安定性实验用水量的标准。

2、实验原理

水泥标准稠度的净浆对标准试杆的沉入具有一定的阻力。通过测试不同含水量的水泥净浆的穿透性，以确定水泥标准稠度净浆中所需加入的水量。

3、主要仪器设备

⑴ 水泥净浆搅拌机：主要由搅拌锅、搅拌叶片、传动机构和控制系统组成。

⑵ 水泥标准稠度和凝结时间测定仪（包括试杆和试模），如图1所示。

1．铁座；

2．金属圆棒；

3．松紧螺丝；

4．指针；

5．标尺