哈工大材料力学上机实验资料报告材料

材料力学实验报告材料力学实验报告引言：材料力学是一门研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律的学科。

通过实验研究，我们可以深入了解材料的力学性质，为工程设计和材料选择提供依据。

本报告将介绍我们在材料力学实验中的观察和结果，并对实验数据进行分析和讨论。

实验一：拉伸试验拉伸试验是材料力学实验中最常见的一种试验方法，用于研究材料在拉伸载荷下的力学性能。

我们选择了一根标准的金属试样，将其固定在拉伸试验机上，并逐渐施加拉伸力。

通过测量试样的应变和应力，我们得到了应力-应变曲线。

实验结果显示，随着拉伸力的增加，试样开始发生塑性变形。

在这个阶段，应力与应变呈线性关系，即应力随着应变的增加而线性增加。

然而，当拉伸力达到一定程度时，试样出现断裂。

通过观察断裂面的形态，我们可以判断材料的断裂模式，如韧性断裂、脆性断裂等。

进一步分析应力-应变曲线，我们可以得到一些重要的力学参数，如屈服强度、抗拉强度和延伸率。

屈服强度是材料开始发生塑性变形时的应力值，抗拉强度是试样抵抗拉伸力的最大极限，而延伸率则表示试样在断裂前的延展能力。

这些参数对于材料的工程应用和性能评估至关重要。

实验二：硬度测试硬度是材料力学中另一个重要的性能指标，它反映了材料抵抗外力的能力。

我们采用了维氏硬度计进行硬度测试，将金属球压入试样表面并测量压痕的直径。

根据硬度计的原理，我们可以计算出试样的硬度值。

硬度测试的结果显示，不同材料的硬度值存在明显差异。

硬度值高的材料通常具有较好的抗压性能，适用于承载大压力的工程应用。

而硬度值低的材料则更容易受到外力的破坏，适用于需要易变形的应用场景。

实验三：弯曲试验弯曲试验用于研究材料在弯曲载荷下的力学性能。

我们选择了一根长条状的试样，通过在试样两端施加力矩，使试样发生弯曲变形。

通过测量试样的挠度和应力分布，我们可以得到弯曲试验的结果。

实验结果表明，试样的挠度与施加的力矩呈线性关系。

在试样的底部，应力最大，而在试样的顶部，应力最小。

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y材料力学上机报告课程名称：材料力学设计题目：二向应力状态分析院系：XXXXXX班级：XXXXXX设计者：XXXXXX学号：XXXXXX设计时间：2013.06.18哈尔滨工业大学二向应力状态分析一：课题要求1.输入：任意一点的应力状态：（σx、σy、τxy）；某截面方位角α2.输出：输入点的主应力（σ1、σ2、σ3），方位角α斜截面上的应力σα、τα。

及主方向角α3.画出应力圆示意图。

4.程序运行时为界面显示形式。

二：程序框图三：所编程序x=str2double(get(handles.edit1,'string'));y=str2double(get(handles.edit2,'string'));xy=str2double(get(handles.edit3,'string'));M=str2double(get(handles.edit4,'string')); %将窗口输入值分别赋给x,y,xy,M b=sqrt((x/2-y/2)^2+xy^2);x1=(x+y)/2+b;x3=(x+y)/2-b;x2=0;if x1<0x2=x1;x1=0;endt=(x1-x3)/2;M=M*pi/180;b1=(x+y)/2+(x-y)*cos(2*M)/2-xy*sin(2*M);b2=(x-y)*sin(2*M)/2+xy*cos(2*M);b3=90*atan((-2*xy)/(x+y))/pi;%计算输出的主切应力大小、方向和截面上的应力并赋值set(handles.edit5,'string',x1);set(handles.edit6,'string',x2);set(handles.edit7,'string',x3);set(handles.edit9,'string',t);set(handles.edit10,'string',b3);set(handles.edit11,'string',b1);set(handles.edit12,'string',b2);%在输出窗口显示主切应力大小、方向和截面上应力b4=sqrt(b.^2+t.^2);v1=(x+y)/2-b4:0.001:(x+y)/2+b4;b11=sqrt(b4.^2-(v1-(x+y)/2).^2);b12=-sqrt(b4.^2-(v1-(x+y)/2).^2);%绘制应力圆上的点axes(handles.axes1); %选择应力圆的输出地址plot(v1,b11,v1,b12);grid on%绘制应力圆以上程序为在matlab中使用GUI编程时的主代码，界面代码请见m文件。

材料力学实验报告引言：材料力学是研究物质在外力作用下的变形和破坏行为的科学。

在工程领域，材料力学实验是非常重要的，它能提供关于材料性能的定量数据，用于设计和优化结构。

本篇实验报告将介绍一项材料力学实验，包括实验目的、实验装置和实验过程，重点关注实验结果的分析和讨论。

实验目的：本次实验旨在研究一种金属材料的拉伸性能，通过对材料在不同载荷下的应力-应变关系曲线的测定，获得材料的力学性能参数，如屈服强度、抗拉强度和延伸率等。

同时，通过断口分析，了解材料的破坏行为和断裂机制。

实验装置：本次实验采用的材料力学实验装置包括拉伸试验机、计算机数据采集系统和金属试样。

拉伸试验机主要包括上夹具和下夹具，通过电机驱动实现上下夹具之间的拉伸和压缩运动。

计算机数据采集系统用于实时记录试验过程中的应变和载荷数据。

金属试样采用标准的矩形横截面形状，制备精细，确保试样的几何尺寸以及表面质量。

实验过程：1. 调整试验机，确保试样正确安装在上下夹具之间，并进行预应力调校。

2. 设置拉伸速率和采样频率，开始实验。

3. 开始加载并进行拉伸实验，直至试样断裂。

4. 实时记录应变和载荷数据，生成应力-应变曲线。

5. 对断口进行分析，观察破坏模式和断裂特征。

实验结果分析：基于实验数据，通过应力-应变曲线的绘制和分析，可以得到材料的力学性能参数。

应力-应变曲线的特点是：一开始，材料的应变随载荷的增加近似线性增加，这是材料的弹性区域。

当应变逐渐超过一定程度时，材料的应变开始迅速增加，即材料进入了屈服区。

进一步增加载荷，材料的应变仍呈线性增加，但增加的速率较之前小，这是材料的塑性区。

除了绘制应力-应变曲线，我们还可以计算出材料的屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能参数。

屈服强度是指试样开始进入塑性阶段时的应力值，抗拉强度是试样发生破裂时的最大应力值，而延伸率则反映了试样在拉伸过程中的延伸能力。

断口分析是评价材料破坏行为和断裂机制的重要手段。

通过观察断口的形貌特征和变异，可以判断材料的韧性和脆性。

Harbin Engineering University材料力学实验报告实验题目：姓名：班级：学号：设备号：实验时间：年月日时分—时分力学实验教学中心材料力学实验上课要求一、实验项目分两部分：第一部分为“必做实验”，是必选的实验；第二部分为“选做实验”，要在提供的实验题目中选做要求的实验个数。

所有实验要在开课周内完成，逾期不补。

二、平时要多留意网上通知。

三、必须在选定的时间前10分钟到实验室进行实验，不许迟到。

如果不按时到课，按缺课处理。

四、进入实验室时，必须首先用学生卡进行刷卡签到。

并带计算器和直尺。

五、课前要认真预习，写好预习报告，注意要把上课时间和设备号写在实验报告的封面上，无预习报告或预习不合格的不能做实验。

六、实验报告要字迹工整，图表规范，书面整洁，在做完实验的一周内，把实验报告按班级统一交给上课教师，逾期按没交处理。

七、进入实验室必须遵守实验室的各项规章制度，不得大声喧哗，保持室内卫生，正确使用仪器设备，注意安全。

八、实验中要详实记录实验数据，不得抄袭和携带它组实验数据。

九、实验结束后应将所用的仪器设备整理好，摆放整齐。

预习报告须经上课老师检查签字后方可离开实验室。

预习报告一、实验题目：二、实验目的：三、实验仪器：四、实验原理（原理图、公式推导和文字说明）：五、实验内容及主要步骤：六、实验数据记录表格（自己设计）：教师签章月日实验报告一、实验题目：二、实验目的：三、实验仪器：四、实验原理（原理图、公式推导和文字说明）：五、实验数据处理（整理表格、计算过程、计算结果）：六、总结及应用（结论、误差分析、讨论问题、本实验的应用）：。

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。

材料力学电算实验压杆的临界力计算院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：张桂莲软件要求：设计时间：一.概述：本程序使用Microsoft Visual Basic编写，可以对不同材料、不同约束类型、不同截面类型的压杆进行临界力的计算。

杆件的参数可以输入，得出结果之后也可以清零。

二、问题分析及相关公式：1、压杆稳定当短粗杆受压时(图1)，在压力F由小逐渐增大的过程中，杆件始终保持原有的直线平衡形式，直到压力F达到屈服强度载荷F s(或抗压强度载荷F b)，杆件发生强度破坏时为止。

但是，如果用相同的材料，做一根与图1a所示的同样粗细而比较长的杆件(图1b)，当压力F比较小时，这一较长的杆件尚能保持直线的平衡形式，而当压力F逐渐增大至某—数值F1时，杆件将突然变弯，不再保持原有的直线平衡形式，因而丧失了承载能力。

我们把受压直杆突然变弯的现象，称为丧失稳定或失稳。

此时，F1可能远小于F s (或F b)。

可见，细长杆在尚未产生强度破坏时，就因失稳而破坏。

图1在研究压杆稳定时，我们用一微小横向干扰力使处于直线平衡状态的压杆偏离原有的位置，如图1所示。

当轴向压力F由小变大的过程中，可以观察到：1)当压力值F1较小时，给其一横向干扰力，杆件偏离原来的平衡位置。

若去掉横向干扰力后，压杆将在直线平衡位置左右摆动，最终将恢复到原来的直线平衡位置。

2)当压力值F2超过其一限度F cr时，平衡状态的性质发生了质变。

这时，只要有一轻微的横向干扰，压杆就会继续弯曲，不再恢复原状，。

3)界于前二者之间，存在着一种临界状态。

当压力值正好等于F cr时，一旦去掉横向干扰力，压杆将在微弯状态下达到新的平衡，既不恢复原状，也不再继续弯曲，。

临界状态是杆件从稳定平衡向不稳定平衡转化的极限状态。

压杆处于临界状态时的轴向压力称为临界力或临界载荷，用F cr表示。

2、两端铰支细长压杆的临界力图2为一两端为球形铰支的细长压杆，其临界力公式为：图222lEIF cr π=(1)式(1)又称为欧拉公式。

材料力学实验报告
报告标题：_________________________
一、实验目的
（简要说明实验的主要目的和预期达到的学习效果）
二、实验原理
（描述实验的理论基础，包括相关的材料力学理论和公式）
三、实验设备和材料
（列出进行实验所需的主要设备、工具和材料）
四、实验步骤
（详细描述实验的操作步骤，包括准备工作和具体的实验流程）
五、实验数据和结果
5.1 实验数据
（记录实验过程中收集的所有数据，可使用表格形式呈现）
5.2 实验结果
（根据实验数据计算出的结果，包括必要的图表和计算过程）
六、结果分析
（分析实验结果，对比理论值和实际值的差异，解释可能的原因）
七、实验结论
（总结实验结果，得出结论，评价实验的成功与否及其科学意义）
八、实验心得和建议
（个人对实验的感想，包括实验过程中的体会、遇到的问题及建议）
九、参考文献
（列出实验报告中引用的所有参考文献）
报告人：_________________________
学号：_________________________
班级：_________________________
日期：__________年__________月__________日。

材料力学实验报告报告一、实验目的本实验旨在通过测量不同材料的力学性能参数，了解材料的力学性质，以及分析不同材料的力学性能差异。

二、实验原理1.弹性模量：弹性模量是评价材料抗弯刚性的一个重要指标，可以通过测量材料的拉伸和压缩位移来确定。

拉伸试验时，通过加载材料，测量应力和应变的关系，然后通过斜率求出弹性模量。

2.屈服强度：材料的屈服强度是指材料在拉伸过程中开始出现塑性变形时的抗拉强度，也是一个重要的力学性能参数，通过拉伸试验中的负荷-变形曲线求得。

3.断裂强度：材料的断裂强度是指在材料断裂前能承受的最大负荷，通过拉伸试验中的负荷-变形曲线求得。

三、实验设备与试样准备1.实验设备：拉伸试验机、压缩试验机、材料硬度测试仪等。

2.试样准备：选取不同的材料（如钢材、铝材、铜材等）制作成相同形状、尺寸的试样。

四、实验步骤1.弹性模量测定：(1)将试样固定在拉伸试验机上，设定初始载荷并开始加载。

(2)根据试验机上的位移计和负荷计，测量不同应力水平下的应变，并记录数据。

(3)通过绘制应力-应变曲线，根据直线部分的斜率求得材料的弹性模量。

2.屈服强度测定：(1)将试样固定在拉伸试验机上，设定初始载荷并开始加载。

(2)根据试验机上的压力计和位移计，测量不同载荷下的变形，并记录数据。

(3)通过绘制负荷-变形曲线，找到试样开始出现塑性变形的点，根据载荷计的读数求得材料的屈服强度。

3.断裂强度测定：(1)将试样固定在拉伸试验机上，设定初始载荷并开始加载。

(2)根据试验机上的压力计和位移计，测量试样在拉伸过程中的载荷和位移，并记录数据。

(3)通过绘制负荷-变形曲线，找到试样断裂前的最大负荷，并记录。

五、实验结果与讨论根据实验测量的数据，可以得到不同材料的力学性能参数，如弹性模量、屈服强度和断裂强度。

通过对比不同材料的实验结果，可以得出以下结论：1.钢材的弹性模量较大，机械性能优异。

2.铝材的屈服强度较低，耐腐蚀性能较好。

3.铜材的断裂强度较高，适用于承受较大载荷的工程应用。

材料力学上机报告课程名称：材料力学设计题目：简支梁在任意载荷下剪力图弯矩图挠度曲线的绘制院系：材料学院班级：设计者：学号：编程语言：Visual Basic设计时间：2016.06一、课题要求求三种截面的简支梁（矩形截面，实心圆截面和空心圆截面）在受到任意多的力F，力偶M和分布力q的作用下,其上任意一点的剪力弯矩和挠度的大小，并绘制梁的剪力图、弯矩图和挠曲线。

输入1.梁的总长度l和材料的弹性模量E。

2.选择界面形状（矩形截面，实心圆，空心圆）。

如果是矩形截面，输入矩形的宽度b和高度h。

如果是实心圆截面，输入圆的直径D。

如果是空心圆截面，输入空心圆的外径D和内径d。

3. 输入载荷情况。

若载荷是力，输入力的大小F和作用点a。

如果载荷是均布载荷，输入均布载荷的大小q和载荷的起始位置c和终止位置f。

如果载荷是力偶。

输入力偶的大小m和作用点e。

输出：1. 结构构形图2. 任意一点的剪力，弯矩，挠度3. 画出剪力图，弯矩图和挠曲线二．数学模型及算法总体思想为叠加法。

不妨假设简支梁的长度为l。

1.只有一个作用点位置为a的力F的作用下a)剪力的大小当0<x<a时，f1=(l-a)/l*f当a<x<l时，f1=(-1)*a/l*fb)弯矩的大小当0<x<a时：m1= (l-a)/l*F*x当a<x<l时：m1= a/l*F*(l-x)c)挠度的大小v1=(-1)*(F*(l-a)/(6*E*I*l))*(l/(l-a)*(x-a)^3)+((l*l-(l-a)*( l-a))*x- x^3)2.只有一个作用点位置为b和c的均布力作用下a)剪力的大小当0<x<b时：f2= q*(c-b)*(3*c-b)/(2*l)当b<x<c时：f2= q*(c-b)*(3*c-b)/(2*l)-q*(x-b)当c<x<l时：f2= (-1)*q*(c*c-b*b)/(2*l)b)弯矩的大小当0<x<b时：m2=q*(c-b)*(3*c-b)/(2*l)当b<x<c时：m2= q*(c-b)*(3*c-b)/(2*l)-(q*(x-b)*(x-b))/2当c<x<l时：m2= (-1)*(q*(c*c-b*b)/(2*l))*(c-x)c)挠度的大小当0<x<b时：v2= q*(c-b)*(3*c-b)/(12 *E*I*l)* (x^3)当b<x<c时:v2=q*(c-b)*(3*c-b)/(2*l)* (x^3)/6-((q*(x-b)*(x-b))/4) * (x^2)当c<x<l时：v2= (-1)*(q*(c*c-b*b)/(4 *E*I*l))*(c-x)* (x^2)3.只有一个作用点位置为d的力偶的作用下a)剪力的大小f3=m/lb)弯矩的大小当0<x<d时：m3= m/l*x当d<x<l时：m3= (-1)*m/l*(l-x)c)挠度的大小v3= (-1)*m/(6*E*I*l)*((-1)* (x^3)+3*l* ((x-d)^2)+x*(l*l-3* ((l-d)^2)))其中惯性矩I分为三种情况，即实心圆，空心圆和矩形截面：实心圆：I= pi*(d^4)/64空心圆：I= pi*(D^4) *(1- ((d/D)^4)/64矩形截面：I= b* (h^3)/12三．程序流程图三．程序变量说明及程序清单E:弹性模量n:力的个数F：集中力大小c：分布力右端距左端支座的距离k：空心圆筒内径o：空心圆筒外径L：杆件长度G：切变模量b：矩形截面的宽度h：矩形截面的高Y：挠度jiao：转角I：截面惯性矩L：梁长E：弹性模量Z：惯性矩a：集中力距支座左端的距离d：实心圆径q：分布力大小M：力偶大小程序源代码Form 1（封皮）Private Sub Command1_Click() '点击简支梁，出现form2Form1.HideForm10.ShowPrivate Sub Command2_Click() '点击结束，结束整个程序EndEnd SubPrivate Sub Form_Load()Label1.FontBold = TrueEnd SubForm10开始进入选择阶段（剪力弯矩或者挠度）Private Sub Command1_Click() '梁剪力弯矩图Form3.ShowForm2.HideEnd SubPrivate Sub Command2_Click() '梁挠度Form2.ShowForm3.HideEnd SubPrivate Sub Form_Load()End SubPrivate Sub Frame1_DragDrop(Source As Control, X As Single, Y As Single)Private Sub Option1_Click() '矩形数据的输入Text8.Enabled = FalseText6.Enabled = TrueText7.Enabled = TrueText11.Enabled = FalseText12.Enabled = FalsePicture4.Visible = TruePicture5.Visible = FalsePicture6.Visible = FalseEnd SubPrivate Sub Option2_Click() '圆截面数据的输入Text8.Enabled = TrueText6.Enabled = FalseText7.Enabled = FalseText11.Enabled = FalseText12.Enabled = FalsePicture4.Visible = FalsePicture5.Visible = TruePicture6.Visible = FalseEnd SubPrivate Sub Option3_Click() '空心圆截面数据的输入Text8.Enabled = FalseText6.Enabled = FalseText7.Enabled = FalseText11.Enabled = TrueText12.Enabled = TruePicture4.Visible = FalsePicture5.Visible = FalsePicture6.Visible = TrueEnd SubPrivate Sub Text1_Change() 'F的单位换算F = Val(Text1.Text) * 1000End SubPrivate Sub Text11_Change() '对o赋值,并换算o = Val(Text11.Text) / 100End SubPrivate Sub Text12_Change() '对d赋值,换算,并计算空心圆截面的Iz的值k = Val(Text12.Text) / 100F = (k / o) ^ 4Iz = 3.1415926 * o ^ 4 / 64 * (1 - F)End SubPrivate Sub Text2_Change() 'a的单位换算a = Val(Text2.Text) / 100End SubPrivate Sub Text3_Change() 'M的单位换算M = Val(Text3.Text) * 1000End SubPrivate Sub Text5_Change() 'q的单位换算q = Val(Text5.Text) * 1000End SubPrivate Sub Text6_Change() '对b赋值b = Val(Text6.Text)End SubPrivate Sub Text7_Change() '对h赋值，并计算矩形截面的Iz的值h = Val(Text7.Text)Iz = 10 ^ -8 * h * b ^ 3 / 12End SubForm 2 (输入杆长，载荷和截面大小尺寸，并且选择所要求的挠度，挠曲线等)Private Sub Check1_Click() '显示待输入数据栏及力样图片Text1.Enabled = TrueText2.Enabled = TruePicture3.Visible = TruePicture1.Visible = FalsePicture2.Visible = FalseEnd SubPrivate Sub Check2_Click() '显示待输入数据栏及力样图片Text3.Enabled = TruePicture1.Visible = FalsePicture2.Visible = TruePicture3.Visible = FalseEnd SubPrivate Sub Check3_Click() '显示待输入数据栏及力样图片Text5.Enabled = TruePicture1.Visible = TruePicture2.Visible = FalsePicture3.Visible = FalseEnd SubPrivate Sub Command1_Click() '返回主菜单，并清空数据Text1.Enabled = False: Text2.Enabled = False: Text3.Enabled = False: Text5.Enabled = False: Text8.Enabled = False:Text12.Enabled = False: Text11.Enabled = False: Text6.Enabled = False: Text7.Enabled = FalseCheck1 = False: Check2 = False: Check3 = False: Option1 = False: Option2 = FalsePicture1.Visible = False: Picture2.Visible = False: Picture3.Visible = False: Picture4.Visible = False: Picture5.Visible = FalseIz = 0: E = 0: Ym = 0: jiaom = 0: L = 0: F = 0: M = 0: q = 0: a = 0: b = 0: h = 0: d = 0: X = 0Text1.Text = "": Text2.Text = "": Text3.Text = "": Text8.Text = "": Text5.Text = "": Text6.Text = "": Text7.Text = "": Text9.Text = "": Text10.Text = ""Form2.HideForm10.ShowForm3.HideEnd SubPrivate Sub Command2_Click() '最大挠度与转角的输入检测If L = 0 Or E = 0 Or Iz = 0 Thenn = MsgBox("您还有数据未输入。

实验名称：材料力学性能测试实验目的：1. 熟悉材料力学性能测试的基本原理和方法。

2. 掌握拉伸试验、压缩试验、冲击试验等常用力学性能测试方法。

3. 了解材料的力学性能指标，如弹性模量、屈服强度、抗拉强度、冲击韧性等。

4. 培养实验操作技能和数据处理能力。

实验时间：2021年X月X日实验地点：哈尔滨工业大学材料力学实验室实验仪器：1. 拉伸试验机2. 压缩试验机3. 冲击试验机4. 显微镜5. 毫米尺6. 计算器实验材料：1. 钢材：Q2352. 铝合金：60613. 塑料：聚乙烯（PE）实验内容及步骤：一、拉伸试验1. 将材料制备成标准试样，长度约为50mm，直径约为10mm。

2. 将试样装夹在拉伸试验机上，调整试验机至所需拉伸速度。

3. 启动试验机，记录试样断裂时的载荷和位移。

4. 计算材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能指标。

二、压缩试验1. 将材料制备成标准试样，长度约为50mm，直径约为10mm。

2. 将试样装夹在压缩试验机上，调整试验机至所需压缩速度。

3. 启动试验机，记录试样断裂时的载荷和位移。

4. 计算材料的抗压强度、弹性模量等力学性能指标。

三、冲击试验1. 将材料制备成标准试样，长度约为50mm，直径约为10mm。

2. 将试样装夹在冲击试验机上，调整试验机至所需冲击速度。

3. 启动试验机，记录试样断裂时的冲击能量。

4. 计算材料的冲击韧性。

实验结果与分析：一、拉伸试验结果1. 钢材Q235：- 抗拉强度：σb = 480MPa- 屈服强度：σs = 380MPa- 延伸率：δ = 20%2. 铝合金6061：- 抗拉强度：σb = 280MPa- 屈服强度：σs = 250MPa- 延伸率：δ = 12%3. 塑料PE：- 抗拉强度：σb = 30MPa- 屈服强度：σs = 20MPa- 延伸率：δ = 8%分析：钢材具有较高的抗拉强度、屈服强度和延伸率，适用于承受较大载荷的结构件。

哈工大材料力学实验报告哈工大材料力学实验报告引言哈尔滨工业大学（以下简称哈工大）是中国著名的工科大学之一，其材料力学实验是该校材料科学与工程专业的重要课程之一。

本文将对哈工大材料力学实验进行报告，介绍实验的目的、方法、结果和分析。

实验目的材料力学实验旨在通过实际操作和数据分析，加深学生对材料力学理论的理解，并培养学生的实验操作技能和数据处理能力。

通过该实验，学生可以了解不同材料的力学性能，如强度、韧性、硬度等，并掌握常见的力学测试方法和设备。

实验方法本次实验选取了常见的金属材料和聚合物材料，分别进行了拉伸试验和冲击试验。

拉伸试验通过引伸计测量材料在受力过程中的变形，从而得到材料的应力-应变曲线。

冲击试验则通过冲击试验机测量材料在受冲击载荷下的断裂韧性。

实验过程中，我们严格按照实验操作规程进行操作，确保实验的准确性和可靠性。

实验结果与分析拉伸试验结果显示，金属材料在受力过程中呈现出明显的弹性阶段和塑性阶段。

弹性阶段中，材料的应力与应变成正比，符合胡克定律。

塑性阶段中，材料开始发生塑性变形，应力逐渐增大，而应变增大的速度逐渐减小。

最终，材料发生断裂。

通过绘制应力-应变曲线，我们可以得到材料的屈服强度、断裂强度等重要参数。

冲击试验结果显示，聚合物材料在受冲击载荷下表现出较好的韧性。

冲击试验机通过测量材料的断裂能量来评估材料的韧性。

结果显示，聚合物材料的断裂能量较大，说明其在受冲击载荷下能够吸收较多的能量，具有较好的抗冲击性能。

实验结论通过本次实验，我们对材料力学的基本概念和测试方法有了更深入的了解。

拉伸试验和冲击试验结果表明，金属材料具有较高的强度和硬度，而聚合物材料具有较好的韧性和抗冲击性能。

这些结果对于材料的选择和设计具有重要的参考价值。

进一步讨论除了本次实验所涉及的拉伸试验和冲击试验，材料力学还包括很多其他的测试方法和实验技术。

例如，硬度测试可以用来评估材料的硬度和耐磨性。

疲劳试验可以用来评估材料在循环载荷下的寿命和稳定性。

材料力学上机大作业题目名称：二向应力状态分析通用程序作者班号作者学号：作者姓名：指导教师：完成时间：2013年运行环境：microsoft visual basic语言环境结果数据：主应力的大小和方向、主切应力的大小和方向、任意截面上的应力大小。

同时可以输出单元体和应力圆。

1．双击打开材料力学二向应力状态分析通用程序，弹出下示对话框2．按提示要求输入数据正应力和切应力，以及所要求应力状态的截面角度，单击确定，在计算结果栏显示出所求得的数据结果。

3．单击“输出单元体和应力圆”按钮，弹出新的对话框如下图5．单击“重新输入”返回上级窗体，可以按步骤重新输入数据进行下一组数据的计算附：源程序代码 form1语句：Private Sub Command1_Click()Dim j As DoubleDim k As DoubleDim i As DoubleDim q As Double '输入的应力状态Dim m As DoubleDim n As DoubleDim p As Double '输出的主应力Dim X As DoubleDim Y As DoubleDim z As Double '输出的切应力Dim a As DoubleDim b As DoubleDim c As Double '输出的任意应力状态j = Val(Text1.Text)k = Val(Text2.Text)i = Val(Text3.Text)q = Val(Text4.Text)/180*3.14159m = (j + k) / 2 + Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最大主应力n = (j + k) / 2 - Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最小主应力If j = k Thenp = 45Elsep = ((Atn((i * 2) / (j - k))) / 2) / 3.1415926 * 180 '角度End IfX = Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最大切应力Y = -Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最小切应力If i = 0 Thenz = 45Elsez = ((Atn(-(j - k) / (2 * i))) / 2) / 3.1415926 * 180 '主切平面方位角End Ifa = (j + k) / 2 + (j - k) * Cos(2 * q) / 2 + i * Sin(2 * q) '任意面应力b = -(j - k) * Sin(2 * q) / 2 + i * Cos(2 * q)Text7.Text = Format(m, "0.00")Text8.Text = Format(n, "0.00")Text9.Text = Format(p, "0.00")Text10.Text = Format(X, "0.00")Text11.Text = Format(Y, "0.00")Text12.Text = Format(z, "0.00")σ=xText5.Text = Format(a, "0.00")Text6.Text = Format(b, "0.00")End SubPrivate Sub Command2_Click()Form1.Visible = FalseForm2.Visible = TrueEnd Subform2语句：Private Sub Command2_Click()Form1.Visible = TrueForm2.Visible = FalseEnd SubPrivate Sub picture2_GotFocus()Dim j As DoubleDim k As DoubleDim i As DoubleDim q As Double '输入的应力状态Dim m As DoubleDim n As DoubleDim p As Double '输出的主应力Dim X As DoubleDim Y As DoubleDim z As Double '输出的切应力Dim a As DoubleDim b As Double '输出的任意应力状态Dim c As Doublej = Val(Form1.Text1.Text)k = Val(Form1.Text2.Text)i = Val(Form1.Text3.Text)q = Val(Form1.Text4.Text) /180*3.14159m = (j + k) / 2 + Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最大主应力n = (j + k) / 2 - Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最小主应力If j = k Thenp = 45Elsep = ((Atn((i * 2) / (j - k))) / 2) / 3.1415926 * 180 '角度End Ifc = (j + k) / 2 + (j - k) / 2 * Cos(2 * p) + c * Sin(2 * p)If c <> m Thenp = p + 90End IfX = Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最大切应力Y = -Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最小切应力If i = 0 Thenz = 45Elsez = ((Atn(-(j - k) / (2 * i))) / 2) / 3.1415926 * 180 '主切平面方位角End Ifa = (j + k) / 2 + (j - k) * Cos(2 * q) / 2 + i * Sin(2 * q)b = -(j - k) * Sin(2 * q) / 2 + i * Cos(2 * q)Picture2.Cls '清除图中线条Picture2.DrawWidth = 3Picture2.Scale (-2, 2)-(2, -2)Picture2.Line (-1, 1)-(-1, -1)Picture2.Line (-1, -1)-(1, -1)Picture2.Line (1, -1)-(1, 1)Picture2.Line (1, 1)-(-1, 1) '输出正方形Picture2.DrawWidth = 1If p <> 0 ThenIf Abs(Tan(p)) < 1 ThenPicture2.Line (0, 0)-(Tan(p), -1), vbGreenPicture2.Line (0, 0)-(-Tan(p), 1), vbGreenPicture2.Line (0, 0)-(1.6 * Cos(p), 1.6 * Sin(p)), vbGreenElseIf Abs(Tan(p)) > 1 ThenPicture2.Line (0, 0)-(1, -1 / Tan(p)), vbGreenPicture2.Line (0, 0)-(-1, 1 / Tan(p)), vbGreenPicture2.Line (0, 0)-(1.6 * Cos(p), 1.6 * Sin(p)), vbGreen '按角度不同作出主应力的平面End IfEnd IfEnd IfPicture2.DrawWidth = 3If i > 0 ThenPicture2.Line (1.2, -0.8)-(1.2, 0.8), vbRedPicture2.Line (1.2, 0.8)-(1.3, 0.7), vbRedPicture2.Line (1.2, 0.8)-(1.1, 0.7), vbRed '切应力Picture2.Line (-1.2, -0.8)-(-1.2, 0.8), vbRedPicture2.Line (-1.2, -0.8)-(-1.3, -0.7), vbRedPicture2.Line (-1.2, -0.8)-(-1.1, -0.7), vbRed '切应力Picture2.Line (0.8, 1.2)-(-0.8, 1.2), vbRedPicture2.Line (0.8, 1.2)-(0.7, 1.3), vbRedPicture2.Line (0.8, 1.2)-(0.7, 1.1), vbRed '切应力Picture2.Line (0.8, -1.2)-(-0.8, -1.2), vbRedPicture2.Line (-0.8, -1.2)-(-0.7, -1.3), vbRedPicture2.Line (-0.8, -1.2)-(-0.7, -1.1), vbRed '切应力ElseIf i < 0 ThenPicture2.Line (1.2, -0.8)-(1.2, 0.8), vbRedPicture2.Line (1.2, -0.8)-(1.3, -0.7), vbRedPicture2.Line (1.2, -0.8)-(1.1, -0.7), vbRed '切应力Picture2.Line (-1.2, -0.8)-(-1.2, 0.8), vbRedPicture2.Line (-1.2, 0.8)-(-1.3, 0.7), vbRedPicture2.Line (-1.2, 0.8)-(-1.1, 0.7), vbRed '切应力Picture2.Line (0.8, 1.2)-(-0.8, 1.2), vbRedPicture2.Line (-0.8, 1.2)-(-0.7, 1.3), vbRedPicture2.Line (-0.8, 1.2)-(-0.7, 1.1), vbRed '切应力Picture2.Line (0.8, -1.2)-(-0.8, -1.2), vbRedPicture2.Line (0.8, -1.2)-(0.7, -1.3), vbRedPicture2.Line (0.8, -1.2)-(0.7, -1.1), vbRed '切应力End IfEnd IfIf j > 0 ThenPicture2.Line (1, 0)-(1.8, 0), vbRedPicture2.Line (1.8, 0)-(1.7, 0.1), vbRedPicture2.Line (1.8, 0)-(1.7, -0.1), vbRed '主应力Picture2.Line (-1, 0)-(-1.8, 0), vbRedPicture2.Line (-1.8, 0)-(-1.7, 0.1), vbRedPicture2.Line (-1.8, 0)-(-1.7, -0.1), vbRed '主应力ElseIf j < 0 ThenPicture2.Line (1, 0)-(1.8, 0), vbRedPicture2.Line (1, 0)-(1.1, 0.1), vbRedPicture2.Line (1, 0)-(1.1, -0.1), vbRed '主应力Picture2.Line (-1, 0)-(-1.8, 0), vbRedPicture2.Line (-1, 0)-(-1.1, 0.1), vbRedPicture2.Line (-1, 0)-(-1.1, -0.1), vbRed '主应力End IfEnd IfIf k > 0 ThenPicture2.Line (0, 1)-(0, 1.8), vbRedPicture2.Line (0, 1.8)-(0.1, 1.7), vbRedPicture2.Line (0, 1.8)-(-0.1, 1.7), vbRedPicture2.Line (0, -1)-(0, -1.8), vbRedPicture2.Line (0, -1.8)-(0.1, -1.7), vbRedPicture2.Line (0, -1.8)-(-0.1, -1.7), vbRed ElseIf k < 0 ThenPicture2.Line (0, 1)-(0, 1.8), vbRedPicture2.Line (0, 1)-(0.1, 1.1), vbRedPicture2.Line (0, 1)-(-0.1, 1.1), vbRedPicture2.Line (0, -1)-(0, -1.8), vbRedPicture2.Line (0, -1)-(0.1, -1.1), vbRedPicture2.Line (0, -1)-(-0.1, -1.1), vbRedEnd IfEnd IfEnd SubPrivate Sub Picture3_GotFocus()Dim j As DoubleDim k As DoubleDim i As DoubleDim q As Double '输入的应力状态Dim m As DoubleDim n As DoubleDim p As Double '输出的主应力Dim X As DoubleDim Y As DoubleDim z As Double '输出的切应力Dim a As DoubleDim b As DoubleDim c As Double '输出的任意应力状态j = Val(Form1.Text1.Text)k = Val(Form1.Text2.Text)i = Val(Form1.Text3.Text)q = Val(Form1.Text4.Text) /180*3.14159m = (j + k) / 2 + Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最大主应力n = (j + k) / 2 - Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最小主应力If j = k Thenp = 45Elsep = ((Atn((i * 2) / (j - k))) / 2) / 3.1415926 * 180 '角度End IfX = Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最大切应力Y = -Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最小切应力If i = 0 Thenz = 45Elsez = ((Atn(-(j - k) / (2 * i))) / 2) / 3.1415926 * 180 '主切平面方位角End Ifa = (j + k) / 2 + (j - k) * Cos(2 * q) / 2 + i * Sin(2 * q)b = -(j - k) * Sin(2 * q) / 2 + i * Cos(2 * q)Picture3.Cls '清除图中线条s = (j + k) / 2r = ((j + k) / 2 - n)Picture3.DrawWidth = 3 '确定线宽Picture3.ScaleMode = 3If s <> 0 ThenPicture3.Scale (-(1.6 * r + Abs(s)), (1.6 * r + Abs(s)))-((1.6 * r + Abs(s)), -(1.6 * r + Abs(s))) '定义坐标Picture3.Line ((1.5 * r + Abs(s)), 0)-(-(1.5 * r + Abs(s)), 0)Picture3.Line (0, -(1.5 * r + Abs(s)))-(0, (1.5 * r + Abs(s)))Picture3.Line ((1.5 * r + Abs(s)), 0)-((1.4 * r + Abs(s)), 0.1 * r)Picture3.Line ((1.5 * r + Abs(s)), 0)-((1.4 * r + Abs(s)), -0.1 * r)ElsePicture3.Scale (-2, 2)-(2, -2) '定义坐标Picture3.Line (-1.9, 0)-(1.9, 0)Picture3.Line (0, -1.9)-(0, 1.9)Picture3.Line (1.9, 0)-(1.7, 0.1)Picture3.Line (1.9, 0)-(1.7, -0.1)End IfPicture3.Circle (s, 0), Abs(r), vbRed '做圆,圆心，半径，红线End SubPrivate Sub Command1_Click()Dim j As DoubleDim k As DoubleDim i As DoubleDim q As Double '输入的应力状态Dim m As DoubleDim n As DoubleDim p As Double '输出的主应力Dim X As DoubleDim Y As DoubleDim z As Double '输出的切应力Dim a As DoubleDim b As DoubleDim c As Double '输出的任意应力状态j = Val(Form1.Text1.Text)k = Val(Form1.Text2.Text)i = Val(Form1.Text3.Text)q = Val(Form1.Text4.Text) /180*3.14159m = (j + k) / 2 + Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最大主应力n = (j + k) / 2 - Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最小主应力If j = k Thenp = 45Elsep = ((Atn((i * 2) / (j - k))) / 2) / 3.1415926 * 180 '角度End Ifc = (j + k) / 2 + (j - k) / 2 * Cos(2 * p) + c * Sin(2 * p)If c <> m Thenp = p + 90End If'判定X = Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最大切应力Y = -Sqr(((j - k) / 2) ^ 2 + i ^ 2) '最小切应力If i = 0 Thenz = 45Elsez = ((Atn(-(j - k) / (2 * i))) / 2) / 3.1415926 * 180 '主切平面方位角End Ifa = (j + k) / 2 + (j - k) * Cos(2 * q) / 2 + i * Sin(2 * q)b = -(j - k) * Sin(2 * q) / 2 + i * Cos(2 * q)Picture2.Cls '清除图中线条Picture2.DrawWidth = 3Picture2.Scale (-2, 2)-(2, -2)Picture2.Line (-1, 1)-(-1, -1)Picture2.Line (-1, -1)-(1, -1)Picture2.Line (1, -1)-(1, 1)Picture2.Line (1, 1)-(-1, 1) '正方形Picture2.DrawWidth = 1If p <> 0 ThenIf Abs(Tan(p)) < 1 ThenPicture2.Line (0, 0)-(Tan(p), -1), vbGreenPicture2.Line (0, 0)-(-Tan(p), 1), vbGreenPicture2.Line (0, 0)-(1.6 * Cos(p), 1.6 * Sin(p)), vbGreenElseIf Abs(Tan(p)) > 1 ThenPicture2.Line (0, 0)-(1, -1 / Tan(p)), vbGreenPicture2.Line (0, 0)-(-1, 1 / Tan(p)), vbGreenPicture2.Line (0, 0)-(1.6 * Cos(p), 1.6 * Sin(p)), vbGreen '按角度不同作出主应力的平面End IfEnd IfEnd IfPicture2.DrawWidth = 3If i > 0 ThenPicture2.Line (1.2, 0.8)-(1.3, 0.7), vbRedPicture2.Line (1.2, 0.8)-(1.1, 0.7), vbRed '切应力Picture2.Line (-1.2, -0.8)-(-1.2, 0.8), vbRedPicture2.Line (-1.2, -0.8)-(-1.3, -0.7), vbRedPicture2.Line (-1.2, -0.8)-(-1.1, -0.7), vbRed '切应力Picture2.Line (0.8, 1.2)-(-0.8, 1.2), vbRedPicture2.Line (0.8, 1.2)-(0.7, 1.3), vbRedPicture2.Line (0.8, 1.2)-(0.7, 1.1), vbRed '切应力Picture2.Line (0.8, -1.2)-(-0.8, -1.2), vbRedPicture2.Line (-0.8, -1.2)-(-0.7, -1.3), vbRedPicture2.Line (-0.8, -1.2)-(-0.7, -1.1), vbRed '切应力ElseIf i < 0 ThenPicture2.Line (1.2, -0.8)-(1.2, 0.8), vbRedPicture2.Line (1.2, -0.8)-(1.3, -0.7), vbRedPicture2.Line (1.2, -0.8)-(1.1, -0.7), vbRed '切应力Picture2.Line (-1.2, -0.8)-(-1.2, 0.8), vbRedPicture2.Line (-1.2, 0.8)-(-1.3, 0.7), vbRedPicture2.Line (-1.2, 0.8)-(-1.1, 0.7), vbRed '切应力Picture2.Line (0.8, 1.2)-(-0.8, 1.2), vbRedPicture2.Line (-0.8, 1.2)-(-0.7, 1.3), vbRedPicture2.Line (-0.8, 1.2)-(-0.7, 1.1), vbRed '切应力Picture2.Line (0.8, -1.2)-(-0.8, -1.2), vbRedPicture2.Line (0.8, -1.2)-(0.7, -1.3), vbRedPicture2.Line (0.8, -1.2)-(0.7, -1.1), vbRed '切应力End IfEnd IfIf j > 0 ThenPicture2.Line (1, 0)-(1.8, 0), vbRedPicture2.Line (1.8, 0)-(1.7, 0.1), vbRedPicture2.Line (1.8, 0)-(1.7, -0.1), vbRed '主应力Picture2.Line (-1, 0)-(-1.8, 0), vbRedPicture2.Line (-1.8, 0)-(-1.7, -0.1), vbRed '主应力ElseIf j < 0 ThenPicture2.Line (1, 0)-(1.8, 0), vbRedPicture2.Line (1, 0)-(1.1, 0.1), vbRedPicture2.Line (1, 0)-(1.1, -0.1), vbRed '主应力Picture2.Line (-1, 0)-(-1.8, 0), vbRedPicture2.Line (-1, 0)-(-1.1, 0.1), vbRedPicture2.Line (-1, 0)-(-1.1, -0.1), vbRed '主应力End IfEnd IfIf k > 0 ThenPicture2.Line (0, 1)-(0, 1.8), vbRedPicture2.Line (0, 1.8)-(0.1, 1.7), vbRedPicture2.Line (0, 1.8)-(-0.1, 1.7), vbRedPicture2.Line (0, -1)-(0, -1.8), vbRedPicture2.Line (0, -1.8)-(0.1, -1.7), vbRedPicture2.Line (0, -1.8)-(-0.1, -1.7), vbRedElseIf k < 0 ThenPicture2.Line (0, 1)-(0, 1.8), vbRedPicture2.Line (0, 1)-(0.1, 1.1), vbRedPicture2.Line (0, 1)-(-0.1, 1.1), vbRedPicture2.Line (0, -1)-(0, -1.8), vbRedPicture2.Line (0, -1)-(0.1, -1.1), vbRedPicture2.Line (0, -1)-(-0.1, -1.1), vbRedEnd IfEnd IfPicture3.Cls '清除图中线条s = (j + k) / 2r = ((j + k) / 2 - n)Picture3.DrawWidth = 3 '确定线宽Picture3.ScaleMode = 3If s <> 0 ThenPicture3.Scale (-(1.6 * r + Abs(s)), (1.6 * r + Abs(s)))-((1.6 * r + Abs(s)), -(1.6 * r + Abs(s))) '定义坐标Picture3.Line ((1.5 * r + Abs(s)), 0)-(-(1.5 * r + Abs(s)), 0)Picture3.Line (0, -(1.5 * r + Abs(s)))-(0, (1.5 * r + Abs(s)))Picture3.Line ((1.5 * r + Abs(s)), 0)-((1.4 * r + Abs(s)), 0.1 * r)Picture3.Line ((1.5 * r + Abs(s)), 0)-((1.4 * r + Abs(s)), -0.1 * r)ElsePicture3.Scale (-2, 2)-(2, -2) '定义坐标Picture3.Line (-1.9, 0)-(1.9, 0)Picture3.Line (0, -1.9)-(0, 1.9)Picture3.Line (1.9, 0)-(1.7, 0.1)Picture3.Line (1.9, 0)-(1.7, -0.1)End IfPicture3.Circle (s, 0), Abs(r), vbRed '做圆,圆心，半径，红线End Sub。

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。

应力状态分析一、问题的提出该程序可以解决的问题：①平面应力状态，已知σx，σy，τxy和角度的情况下计算不同任意截面的应力分量，还可以计算平面应力状态主应力的大小和方向并能画出应力圆；②空间应力状态，已知σx，σy，σz，τxy等的情况下计算主应力和最大切应力。

二、数学模型1、平面应力状态任一斜截面上既有正应力又有切应力，公式为：2、平面应力状态主应力大小及方向１、公式主应力计算公式主平面方位计算公式3、最大切应力：最大切应力发生在与主平面夹45度角的平面方位。

其公式4、应力圆应力圆原理：圆心：半径：5、三向应力状态三向应力计算公式：特征方程：222222x y x y xy αασσσσσττ+-⎛⎫⎛⎫-+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2x y a σσ+=222x y xy R σστ-⎛⎫=+ ⎪⎝⎭三个不变量三、程序流程图㈠ 平面应力计算 打开界面选择平面应力计算 出现数据输入对话框 输入σx ，σy ，τxy 和角度 点击计算 可计算出任意截面的应力分量以及三个主应力和最大切应力 记录数据点击清除可进行重复计算㈡ 空间应力状态计算打开界面选择空间应力状态计算 出现数据输入对话框输入σx ，σy ，σz ，τxy ，τyz ，τxz 点击计算 得出结果可计算出三个主应力及最大切应力 记录数据点击清除可以重复计算四、程序说明本程序分为平面应力状态与空间应力状态,点击相应主菜单进行相应的计算。

平面应力状态：本程序能进行多次重复输入与计算根据提示输入数据进行计算输入X ，Y ，XY 方向上的应力值及X'转动的角度值，点击"计算"按扭，进行数值计算。

1x y z I σσσ=++2x yx y zy z xz xy y yz z zx x I στστσττστστσ=++3x yx zx xy y zy xz yz zI στττστττσ=可画出与数据相对应的应力圆空间应力状态:本程序能进行多次重复输入与计算根据提示输入数据进行计算输入X，Y，Z，XY，YZ，ZY方向上的应力值，点击"计算"按扭，可以计算出三个主应力及最大切应力。

铁碳马氏体的强化机制摘要：钢中铁碳马氏体的最主要特性是高强度、高硬度，其硬度随碳含量的增加而升高。

马氏体的强化机制是多种强化机制共同作用的结果。

主要的强化机制包括：相变强化、固溶强化、时效强化、形变强化和综合强化等。

本文介绍了铁碳马氏体及其金相组织和力学特性，着重深入分析马氏体的强化机制。

关键词：铁碳马氏体强化机制1.马氏体的概念，组织及力学特性1.1马氏体的概念马氏体，也有称为麻田散铁，是纯金属或合金从某一固相转变成另一固相时的产物；在转变过程中，原子不扩散，化学成分不改变，但晶格发生变化，同时新旧相间维持一定的位向关系并且具有切变共格的特征。

马氏体最先在淬火钢中发现，是由奥氏体转变成的，是碳在α铁中的过饱和固溶体。

以德国冶金学家阿道夫·马登斯（A.Martens）的名字命名；现在马氏体型相变的产物统称为“马氏体”。

马氏体的开始和终止温度，分别称为M始点和M终点；钢中的马氏体在显微镜下常呈针状，并伴有未经转变的奥氏体(残留奥氏体)；钢中的马氏体的硬度随碳量增加而增高；高碳钢的马氏体的硬度高而脆，而低碳钢的马氏体具有较高的韧性。

1.3马氏体的力学特性铁碳马氏体最主要的性质就是高硬度、高强度，其硬度随碳含量的增加而增加。

但是当碳含量达到6%时，淬火钢的硬度达到最大值，这是因为碳含量进一步提高，虽然马氏体的硬度会提高但是由于残余奥氏体量的增加，使钢的硬度反而下降。

2.铁碳马氏体的晶体学特性和金相形貌钢经马氏体转变形成的产物。

绝大多数工业用钢中马氏体属于铁碳马氏体，是碳在体心立方结构铁中的过饱和固溶体。

铁碳合金的奥氏体具有很宽的碳含量范围，所形成的马氏体在晶体学特性、亚结构和金相形貌方面差别很大。

可以把铁碳马氏体按碳含量分为5个组别(见表)【1】。

低碳马氏体为体心立方结构，中、高碳为体心正方结构。

碳原子的固溶为间隙式，处于八面体间隙之中。

如图1A中×号所示，三坐标方向的面心位置是具有代表性的三种八面体间隙中心，构成了体心晶格中的三套亚点阵，分别以1/2[001]、1/2[010]、1/2[100]表示，每单位晶胞中有六个八面体间隙分属这三套亚点阵。

材料力学上机大作业院系：机电工程学院班级： 1208107 作者：吕肃学号： 1120810728 指导教师：张桂莲设计时间： 2014.6.12一、问题的提出：计算出6种梁的剪力，弯矩，挠度及角度，给出剪力图、弯矩图，挠曲线，角度曲线。

二、数学模型及算法算法实现：剪力，弯矩运用叠加法，挠度，角度运用积分法计算。

三、程序说明鉴于GUI界面复杂，回调函数众多，故只给出主回调函数，及对应的三个子函数。

需要输入分段矩阵x及载荷矩阵ZH。

输入分段矩阵为行矩阵，每个矩阵中的值对应载荷及支点位置或固定端，按从小到大顺序输入，从0开始。

载荷矩阵为多行矩阵，每行形式如：a b c d。

a对应载荷类型，1为力偶，2为集中力，3位分布力。

b对应载荷大小，单位为k。

c对应载荷起点位置，d对于载荷终点位置。

还可以选择不同截面类型，得到不同的E。

四、主回调程序global x ZH E I %定义所有的全局变量L1=get(handles.edit17,'string');L1=str2num(L1); %将文本格式转换到数值L2=get(handles.edit16,'string');L2=str2num(L2); %将文本格式转换到数值A=get(handles.edit18,'string');A=str2num(A); %将文本格式转换到数值B=get(handles.edit19,'string');B=str2num(B); %将文本格式转换到数值valu=get(handles.popupmenu2,'Value');value=get(handles.popupmenu3,'Value');switch valuecase 1I=pi*A^4/64;case 2I=pi*(A^4-B^4)/64;case 3I=A^3*B/12;case 4I=2450000;case 5I=23700000;case 6I=25000000;endE=get(handles.edit4,'string');E=str2num(E); %将文本格式转换到数值E=E*10^9;I=I/10^12;z=E*I;x=get(handles.edit1,'string');x=str2num(x); %将文本格式转换到数值ZH=get(handles.edit2,'string');ZH=str2num(ZH);switch valucase 1 %简支梁[n,m]=size(x);[a,b]=size(ZH);L=x(m);x1=[];for i=1:m-1x1=[x1,linspace(x(i),x(i+1),30*(x(i+1)-x(i)))]; endLO=zeros(size(x1));JL=zeros(size(x1));[PN,t]=size(ZH);[t,n]=size(x1);for i=1:PNswitch ZH(i,1) %不同类型的作用对梁的贡献case 1 %作用为弯矩M=ZH(i,2)*10^3;a=ZH(i,3);d=-M/L;JL=JL+d;LO=LO+d*x1;if a==0LO=LO+M;endif a>0&a<LLO=QLO(n,x1,a,M,LO);endcase 2 %作用为剪力P=ZH(i,2)*10^3;b=ZH(i,3);RA=(L-b)*P/L;if b>0&b<LJL(1:n)=JL+RA;LO=LO+RA*x1;[JL,LO]=QMP(n,x1,b,P,JL,LO);endcase 3 %作用为均布载荷q=ZH(i,2)*10^3;c=ZH(i,3);d=ZH(i,4);RA=(L-0.5*(c+d))*q*(d-c)/L;JL=JL+RA;LO=LO+RA*x1;[JL,LO]=QMQ(n,x1,c,d,q,JL,LO);endenddx=1/10;h=cumtrapz(LO)*dx/z;y=cumtrapz(h)*dx;D=-y(1);C=(-D-y(n))/L;h=cumtrapz(LO)*dx/z;h=h+C;y=cumtrapz(h)*dx;y=y+D;case 2 %左端固定悬臂梁[n,m]=size(x);L=x(m);x1=[];for i=1:m-1x1=[x1,linspace(x(i),x(i+1),30*(x(i+1)-x(i)))]; endLO=zeros(size(x1));JL=zeros(size(x1));[PN,t]=size(ZH);[t,n]=size(x1);for i=1:PNswitch ZH(i,1) %不同类型的作用对梁的贡献case 1 %作用为弯矩M=ZH(i,2)*10^3;a=ZH(i,3);if a>0&a<LLO=LO-M;LO=QLO(n,x1,a,M,LO);endif a==LLO=LO-M;endcase 2 %作用为剪力P=ZH(i,2)*10^3;b=ZH(i,3);RA=P;MA=-P*b;JL=JL+RA;LO=LO+RA*x1+MA;if b>0&b<L[JL,LO]=QMP(n,x1,b,P,JL,LO);endcase 3 %作用为均布载荷q=ZH(i,2)*10^3;c=ZH(i,3);d=ZH(i,4);RA=Q*(d-c);MA=-0.5*Q*(d-c)*(d+c);JL=JL+RA;LO=LO+RA*x1+MA;[JL,LO]=QMQ(n,x1,c,d,q,JL,LO);endendh=cumtrapz(LO)/z;y=cumtrapz(h);case 3 %右端固定悬臂梁[n,m]=size(x);L=x(m);x1=[];for i=1:m-1x1=[x1,linspace(x(i),x(i+1),30*(x(i+1)-x(i)))]; endLO=zeros(size(x1));JL=zeros(size(x1));[PN,t]=size(ZH);[t,n]=size(x1);for i=1:PNswitch ZH(i,1) %不同类型的作用对梁的贡献case 1 %作用为弯矩M=ZH(i,2)*10^3;a=ZH(i,3);if a==0LO=LO+M;endif a>0&a<LLO=QLO(n,x1,a,M,LO);endcase 2 %作用为剪力P=ZH(i,2)*10^3;b=ZH(i,3);if b==0JL=JL-P;LO=LO-P*x1;endif b>0&b<L[JL,LO]=QMP(n,x1,b,P,JL,LO);endcase 3 %作用为均布载荷q=ZH(i,2)*10^3;c=ZH(i,3);d=ZH(i,4);[JL,LO]=QMQ(n,x1,c,d,q,JL,LO);endenddx=1/10;h=cumtrapz(LO)*dx/z;y=cumtrapz(h)*dx;C=-h(n);D=-y(n)-C*L;h=cumtrapz(LO)*dx/z;h=h+C;y=cumtrapz(h)*dx;y=y+D;case 4 %左端外伸梁[n,m]=size(x);L=x(m);x1=[];for i=1:m-1x1=[x1,linspace(x(i),x(i+1),30*(x(i+1)-x(i)))]; endLO=zeros(size(x1));JL=zeros(size(x1));[PN,t]=size(ZH);[t,n]=size(x1);for i=1:PNswitch ZH(i,1) %不同类型的作用对梁的贡献case 1 %作用为弯矩M=ZH(i,2)*10^3;a=ZH(i,3);RA=-M/(L-L1);[JL,LO]=QMP(n,x1,L1,-RA,JL,LO);if a>0&a<LLO=QLO(n,x1,a,M,LO);endif a==0LO=LO+M;endcase 2 %作用为剪力P=ZH(i,2)*10^3;b=ZH(i,3);RA=P*(L-b)/(L-L1);[JL,LO]=QMP(n,x1,L1,-RA,JL,LO);if b>0&b<L[JL,LO]=QMP(n,x1,b,P,JL,LO);endif b==0JL=JL-P;LO=LO-P*x1;endcase 3 %作用为均布载荷q=ZH(i,2)*10^3;c=ZH(i,3);d=ZH(i,4);b=(c+d)*0.5;P=(d-c)*q;RA=P*(L-b)/(L-L1);[JL,LO]=QMP(n,x1,L1,-RA,JL,LO); [JL,LO]=QMQ(n,x1,c,d,q,JL,LO);endendfor i=1:nif x1(i)==L1t=i;endenddx=1/10;h=cumtrapz(LO)*dx/z;y=cumtrapz(h)*dx;C=(y(n)-y(t))/(t*dx-L);D=-y(n)-L*C;h=cumtrapz(LO)*dx/z;h=h+C;y=cumtrapz(h)*dx;y=y+D;case 5 %右端外伸梁[n,m]=size(x);L=x(m);x1=[];for i=1:m-1x1=[x1,linspace(x(i),x(i+1),30*(x(i+1)-x(i)))]; endLO=zeros(size(x1));JL=zeros(size(x1));[PN,t]=size(ZH);[t,n]=size(x1);for i=1:PNswitch ZH(i,1) %不同类型的作用对梁的贡献case 1 %作用为弯矩M=ZH(i,2)*10^3;a=ZH(i,3);RA=-M/L1;RB=-RA;JL=JL+RA;LO=LO+x1*RA;[JL,LO]=QMP(n,x1,L1,-RB,JL,LO);if a>0&a<LLO=QLO(n,x1,a,M,LO);endif a==0LO=LO+M;endcase 2 %作用为剪力P=ZH(i,2)*10^3;b=ZH(i,3);RA=P*(L1-b)/L1;RB=P*b/L1;JL=JL+RA;LO=LO+RA*x1;[JL,LO]=QMP(n,x1,L1,-RB,JL,LO);if b>0&b<L[JL,LO]=QMP(n,x1,b,P,JL,LO);endif b==0JL=JL-P;LO=LO-P*x1;endcase 3 %作用为均布载荷q=ZH(i,2)*10^3;c=ZH(i,3);d=ZH(i,4);b=(c+d)*0.5;P=(d-c)*q;RA=P*(L1-b)/L1;RB=P*b/L1;JL=JL+RA;LO=LO+RA*x1;[JL,LO]=QMP(n,x1,L1,-RB,JL,LO);[JL,LO]=QMQ(n,x1,c,d,q,JL,LO);endendfor i=1:nif x1(i)==L1t=i;endenddx=1/10;h=cumtrapz(LO)*dx/z;y=cumtrapz(h)*dx;D=-y(1);C=(-D-y(t))/(t*dx);h=cumtrapz(LO)*dx/z;h=h+C;y=cumtrapz(h)*dx;y=y+D;case 6 %两端外伸梁[n,m]=size(x);L=x(m);x1=[];for i=1:m-1x1=[x1,linspace(x(i),x(i+1),30*(x(i+1)-x(i)))]; endLO=zeros(size(x1));JL=zeros(size(x1));[PN,t]=size(ZH);[t,n]=size(x1);for i=1:PNswitch ZH(i,1) %不同类型的作用对梁的贡献case 1 %作用为弯矩M=ZH(i,2)*10^3;a=ZH(i,3);RA=-M/(L2-L1);RB=-RA;[JL,LO]=QMP(n,x1,L1,-RA,JL,LO);[JL,LO]=QMP(n,x1,L2,-RB,JL,LO);if a>0&a<LLO=QLO(n,x1,a,M,LO);endif a==0LO=LO+M;endcase 2 %作用为剪力P=ZH(i,2)*10^3;b=ZH(i,3);LL=L2-L1;bb=b-L1;RA=P*(LL-bb)/LL;RB=P*b/LL;[JL,LO]=QMP(n,x1,L1,-RA,JL,LO); [JL,LO]=QMP(n,x1,L2,-RB,JL,LO);if b>0&b<L[JL,LO]=QMP(n,x1,b,P,JL,LO);endif b==0JL=JL-P;LO=LO-P*x1;endcase 3 %作用为均布载荷q=ZH(i,2)*10^3;c=ZH(i,3);d=ZH(i,4);b=(c+d)*0.5;P=(d-c)*q;LL=L2-L1;bb=b-L1;RA=P*(LL-bb)/LL;RB=P*bb/LL;[JL,LO]=QMP(n,x1,L1,-RA,JL,LO); [JL,LO]=QMP(n,x1,L2,-RB,JL,LO); [JL,LO]=QMQ(n,x1,c,d,q,JL,LO);endendfor i=1:nif x1(i)==L1t=i;endendfor i=1:nif x1(i)==L2r=i;endenddx=1/10;h=cumtrapz(LO)*dx/z;y=cumtrapz(h)*dx;C=(y(r)-y(t))/(t*dx-r*dx);D=-y(t)-C*t*dx;h=cumtrapz(LO)*dx/z;h=h+C;y=cumtrapz(h)*dx;y=y+D;end[Qmax,i]=max(JL); %寻找最大剪力[Qmin,j]=min(JL); %寻找最小剪力if abs(max(JL))>=abs(min(JL))set(handles.text7,'string',Qmax); set(handles.text8,'string',x1(i)); elseset(handles.text7,'string',Qmin); set(handles.text8,'string',x1(j)); end[LOax,i]=max(LO); %寻找最大弯矩[LOin,j]=min(LO); %寻找最小弯矩if abs(max(LO))>=abs(min(LO))set(handles.text9,'string',LOax); set(handles.text10,'string',x1(i)); elseset(handles.text9,'string',LOin); set(handles.text10,'string',x1(j)); end[hmax,i]=max(h); %寻找最大弯矩[hmin,j]=min(h); %寻找最小弯矩if abs(max(h))>=abs(min(h))set(handles.text24,'string',hmax); set(handles.text25,'string',x1(i)); elseset(handles.text24,'string',hmin); set(handles.text25,'string',x1(j)); end[ymax,i]=max(y); %寻找最大弯矩[ymin,j]=min(y); %寻找最小弯矩if abs(max(y))>=abs(min(y))set(handles.text26,'string',ymax);set(handles.text27,'string',x1(i));elseset(handles.text26,'string',ymin);set(handles.text27,'string',x1(j));endaxes(handles.axes1); %绘制剪力图并显示在axe.1中stem(x1,JL);grid;title('剪力图')axes(handles.axes2); %绘制弯矩图并显示在axe.2中stem(x1,LO);grid;title('弯矩图');axes(handles.axes3);stem(x1,h);grid;title('转角图');axes(handles.axes4);stem(x1,y,'b');grid;title('挠度图');3个子函数%集中力偶对弯矩贡献的子程序：function LO=QLO(n,x1,a,M,LO)for j=1:nif x1(j)==an1=j;endendLO(n1:n)=LO(n1:n)+M;%集中力对剪力和弯矩贡献的子程序：function [JL,LO]=QMP(n,x1,b,P,JL,LO)for j=1:nif x1(j)==b;n1=j;endendJL(n1:n)=JL(n1:n)-P;LO(n1:n)=LO(n1:n)-P*(x1(n1:n)-b);%分布力对剪力和弯矩贡献的子程序：function [JL,LO]=QMQ(n,x1,c,d,q,JL,LO)for j=1:nif x1(j)>cJL(j)=JL(j)-q*(x1(j)-c);LO(j)=LO(j)-0.5*q*(x1(j)-c)^2;endif x1(j)>dJL(j)=JL(j)+q*(x1(j)-d);LO(j)=LO(j)+0.5*q*(x1(j)-d)^2;endend五、应用举例：O简支梁，长1.6m，在0.7m及1.3m处分别有力偶30KN m及集中力46KN，截面为圆形，直径200mm，弹性模量210Gp运行得出结果如下：可得出最大剪力-46000N在0m处，最大弯矩-89800N m在0m处。

第1篇一、实践背景随着我国经济的快速发展，基础设施建设、航空航天、交通运输等领域对高性能材料的依赖日益增强。

材料力学作为研究材料力学性能及其应用的科学，在材料工程领域具有举足轻重的地位。

本次实践旨在通过实验和理论分析，提高对材料力学性能的认识，为材料工程实践提供理论依据。

二、实践目的1. 理解材料力学的基本原理和实验方法；2. 掌握材料力学性能测试的基本技能；3. 分析材料力学性能与工程应用之间的关系；4. 提高实际工程问题的解决能力。

三、实践内容1. 材料力学基本原理实验（1）实验目的：验证胡克定律，研究材料的弹性模量和泊松比。

（2）实验方法：采用拉伸实验，测量材料的应力-应变关系，通过计算得到弹性模量和泊松比。

（3）实验步骤：①准备实验设备：万能试验机、拉伸试验机、测量仪器等。

②对试样进行预处理：去除表面氧化层，确保试样表面平整。

③安装试样：将试样安装在拉伸试验机上，确保试样与夹具接触良好。

④加载：按照实验要求，对试样进行拉伸，记录应力-应变数据。

⑤数据处理：根据实验数据，计算弹性模量和泊松比。

2. 材料力学性能测试实验（1）实验目的：测试材料的强度、硬度、韧性等力学性能。

（2）实验方法：采用压缩、拉伸、冲击等实验方法，测试材料的力学性能。

（3）实验步骤：①准备实验设备：万能试验机、冲击试验机、硬度计等。

②对试样进行预处理：去除表面氧化层，确保试样表面平整。

③安装试样：将试样安装在相应试验机上，确保试样与夹具接触良好。

④加载：按照实验要求，对试样进行加载，记录力学性能数据。

⑤数据处理：根据实验数据，分析材料的力学性能。

3. 材料力学性能与工程应用分析（1）实验目的：分析材料力学性能与工程应用之间的关系。

（2）实验方法：结合实际工程案例，分析材料力学性能在工程中的应用。

（3）实验步骤：①收集相关工程案例，了解材料力学性能在工程中的应用。

②分析工程案例中材料力学性能的重要性，总结材料力学性能对工程的影响。