材料力学实验报告

材料力学实验报告
材料力学实验是围绕力学性能和行为检验和鉴定各种材料的实验，以解释材料的性能
和可靠性的重要研究领域。

本次实验的主要目的是研究不同条件下被试材料在拉伸情况下
发挥的抗拉强度，探究材料在不同情况下断裂极限及剪切强度。

本次实验采用弹性拉伸机完成，该机械根据ISO 6892-1:2009 (E) 标准完成。

实验的试样尺寸为：长度为100mm、宽度为10mm，厚度为4mm，材料型号为45钢。

实验过程中，将实验试样放置在天平上，并以拉伸速度为5mm/min，拉伸距离为20mm。

测量当造力作用在试样上时样品拉伸负荷及变形量，并得到本次实验数据如下：
力度(N) 变形量（mm）
48.77 2.00
68.59 3.21
93.71 4.73
117.43 6.01
136.73 7.00
161.82 8.44
181.09 9.60
202.17 10.83
本次实验运用断裂强度等参数得出试样材料在拉伸时受力的强度，通过实测数据与理
论模型的比较，可以得出材料的断裂极限为202.17N，剪切强度为131.04N/mm2,断裂强度
为158.6N/mm2。

经过本次实验，可以更清楚的了解45钢的力学特性，同时积累了与试样被试有关的
力学数据，为今后该材料以及类似材料在制造时做出合理的参数设定提供了参考依据，更
好地保障产品的质量安全。

材料力学实验拉伸实验报告材料力学实验拉伸实验报告引言：材料力学实验是研究材料在受力作用下的变形和破坏行为的重要手段。

拉伸实验是其中一种常见的实验方法，通过对材料在受力下的延伸行为进行观察和分析，可以获得材料的力学性能参数，如屈服强度、断裂强度等。

本实验旨在探究不同材料在拉伸过程中的力学性能，并通过实验数据分析和计算得出结论。

实验装置与方法：实验所用材料为不同种类的金属样条，包括铜、铝、钢等。

实验装置主要由拉伸试验机、测力计和长度计组成。

首先，将金属样条固定在拉伸试验机上，然后逐渐增加试验机施加的拉伸力，同时记录测力计示数和长度计示数。

在拉伸过程中，要确保样条的应力均匀分布，避免出现局部应力集中导致的破坏。

实验结果与分析：通过实验数据记录和分析，我们得到了不同金属样条在拉伸过程中的力学性能参数。

首先，我们观察到在拉伸实验开始时，材料的应力-应变曲线呈现线性关系，即符合胡克定律。

随着拉伸力的增加，材料开始发生塑性变形，应力-应变曲线开始偏离线性关系，进入非线性阶段。

当拉伸力继续增加时，材料逐渐接近其屈服点，此时应力-应变曲线出现明显的拐点。

在过屈服点后，材料进入了塑性变形阶段。

我们观察到在这个阶段，材料的应力-应变曲线呈现出明显的下降趋势，即应力逐渐减小。

这是因为材料的内部结构发生了变化，晶粒开始滑移和变形，导致材料的强度下降。

在塑性变形过程中，材料的延伸率逐渐增加，直到达到最大延伸率。

然而，当材料的延伸率达到一定程度时，材料开始出现颈缩现象。

这是因为在塑性变形过程中，材料的某些部分发生了局部应力集中，导致材料在这些部分发生断裂。

我们观察到，颈缩现象对于不同材料的发生时间和程度是有差异的。

一般来说，延展性较好的材料在颈缩现象发生前能够承受更大的拉伸力。

结论：通过本次拉伸实验，我们得到了不同金属样条的力学性能参数，并对材料的拉伸行为进行了分析。

根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 不同材料在拉伸过程中的应力-应变曲线呈现出不同的形态，但都符合胡克定律。

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。

大连理工大学实验报告学院（系）：材料科学与工程学院专业：材料成型及控制工程班级：材0701姓名：学号：组：___指导教师签字：成绩：实验一金属拉伸实验Metal Tensile Test一、实验目的Experiment Objective1、掌握金属拉伸性能指标屈服点σS，抗拉强度σb，延伸率δ和断面收缩率φ的测定方法。

2、掌握金属材料屈服强度σ0.2的测定方法。

3、了解碳钢拉伸曲线的含碳量与其强度、塑性间的关系。

4、简单了解万能实验拉伸机的构造及使用方法。

二、实验概述Experiment Summary金属拉伸实验是检验金属材料力学性能普遍采用的极为重要的方法之一，是用来检测金属材料的强度和塑性指标的。

此种方法就是将具有一定尺寸和形状的金属光滑试样夹持在拉力实验机上，温度、应力状态和加载速率确定的条件下，对试样逐渐施加拉伸载荷，直至把试样拉断为止。

通过拉伸实验可以解释金属材料在静载荷作用下常见的三种失效形式，即过量弹性变形，塑性变形和断裂。

在实验过程中，试样发生屈服和条件屈服时，以及试样所能承受的最大载荷除以试样的原始横截面积，求的该材料的屈服点σS，屈服强度σ0.2和强度极限σb。

用试样断后的标距增长量及断处横截面积的缩减量，分别除以试样的原始标距长度，及试样的原始横截面积，求得该材料的延伸率δ和断面收缩率φ。

三、实验用设备The Equipment of Experiment拉力实验的主要设备为拉力实验机和测量试样尺寸用的游标卡尺，拉力实验机主要有机械式和液压式两种，该实验所用设备原东德WPM—30T液压式万能材料实验机。

液压式万能实验机是最常用的一种实验机。

它不仅能作拉伸试验，而且可进行压缩、剪切及弯曲实验。

（一）加载部分The Part of Applied load这是对试样施加载荷的机构，它利用一定的动力和传动装置迫使试样产生变形，使试样受到力或能量的作用。

其加载方式是液压式的。

在机座上装有两根立柱，其上端有大横梁和工作油缸。

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。

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。

材料力学性能测试实验报告为了评估材料的力学性能，本实验使用了拉力试验和硬度试验两种常见的力学性能测试方法。

本实验分为三个部分：拉力试验、硬度试验和数据分析。

通过这些试验和分析，我们可以了解材料的延展性、强度和硬度等性能，对材料的机械性质有一个全面的了解。

实验一：拉力试验拉力试验是常见的力学性能测试方法之一，用来评估材料的延展性和强度。

在拉力试验中，我们使用了一个万能材料试验机，将试样夹紧在两个夹具之间，然后施加拉力，直到试样断裂。

试验过程中我们记录了试验机施加的力和试样的伸长量，并绘制了应力-应变曲线。

实验二：硬度试验硬度试验是另一种常见的力学性能测试方法，用来评估材料的硬度。

我们使用了洛氏硬度试验机进行试验。

在实验中，将一个试验头按压在试样表面，然后测量试验头压入试样的深度，来衡量材料的硬度。

我们测得了三个不同位置的硬度，并计算了平均值。

数据分析：根据拉力试验得到的应力-应变曲线，我们可以得到材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等参数。

屈服强度是指材料开始塑性变形的应变值，断裂强度是指材料破裂时的最大应变值，延伸率是指试样在断裂前的伸长程度。

根据硬度试验得到的硬度数值，我们可以了解材料的硬度。

结论：本实验通过拉力试验和硬度试验对材料的力学性能进行了评估。

根据拉力试验得到的应力-应变曲线，我们确定了材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等参数。

根据硬度试验的结果，我们了解了材料的硬度。

这些数据可以帮助我们判断材料在不同应力下的性能表现，从而对材料的选用和设计提供依据。

总结：本实验通过拉力试验和硬度试验对材料的力学性能进行了评估，并通过应力-应变曲线和硬度数值来分析材料的性能。

通过这些试验和分析，我们对材料的延展性、强度和硬度等性能有了全面的了解。

这些结果对于材料的选用和设计具有重要意义，可以提高材料的应用性能和可靠性。

材料力学实验报告拉伸实验一、实验目的材料力学拉伸实验的主要目的是测定材料在拉伸过程中的力学性能，如屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率等。

通过这些性能指标，可以评估材料的质量和适用性，为工程设计和材料选择提供重要依据。

二、实验设备和材料1、万能材料试验机这是进行拉伸实验的核心设备，能够施加可控的拉伸力，并精确测量力和位移的变化。

2、游标卡尺用于测量试样的原始尺寸，如直径和标距长度。

3、实验材料本次实验选用的材料为低碳钢和铸铁。

三、实验原理在拉伸实验中，将试样装夹在试验机的夹头之间，然后缓慢施加轴向拉伸力。

随着拉力的增加，试样会经历弹性变形、屈服、强化和断裂等阶段。

在弹性变形阶段，材料遵循胡克定律，应力与应变成正比。

当应力达到屈服点时，材料开始产生塑性变形，屈服阶段的特征是应力几乎不变而应变显著增加。

进入强化阶段后，材料抵抗变形的能力增加，直至达到抗拉强度，此时试样发生断裂。

通过测量拉伸过程中的力和位移数据，并结合试样的原始尺寸，可以计算出材料的各项力学性能指标。

四、实验步骤1、测量试样尺寸使用游标卡尺分别测量低碳钢和铸铁试样的直径和标距长度，测量多次取平均值以减小误差。

2、安装试样将试样的两端分别夹在试验机的上下夹头中，确保试样轴线与夹头中心线重合，以保证拉伸过程中受力均匀。

3、设置实验参数在试验机上设置拉伸速度、加载方式等参数。

4、开始实验启动试验机，缓慢施加拉伸力，观察试样的变形情况，并记录力和位移的数据。

5、观察屈服现象当低碳钢试样出现屈服时，注意观察屈服平台，记录屈服载荷。

6、直至试样断裂继续加载，直至试样断裂，记录最大载荷。

7、取下试样实验结束后，关闭试验机，取下断裂的试样。

8、测量断后尺寸使用游标卡尺测量试样断口处的最小直径和断后标距长度。

五、实验数据处理与结果分析1、低碳钢实验数据处理屈服强度：＄σ_s ＝ F_s ／ A_0$，其中$F_s$为屈服载荷，＄A_0$为试样原始横截面积。

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。

材料力学创新实验报告——加强筋对钢板强度的作用分析一、实验背景生活中, 很多都多构件都是用钢制的薄板做成的。

如宿舍中放物品的架子、图书馆中的书架、柜子的门等等。

通过观察, 我们发现: 这些钢板的背面都焊有一块长条状的加强筋。

而这些钢板又普遍要承受较大的载荷, 我们就考虑到: 这些加强筋对钢板强度的提高是否有帮助呢？同时我们有考虑到, 长条状的加强筋并没有覆盖到钢板的各个位置, 因此我想到: 对于有加强筋的钢板, 平面上不同位置的应变是否存在不同？二、实验目的1.通过将有加强筋的钢板与没有加强筋的钢板同时加载, 观察加强筋对钢板各点应力大小的影响。

2、通过粘贴应变花, 判断钢板受载荷时是否承受扭转应力。

三、实验方案选取两块材料、尺寸相同钢板, 其中一块背面焊有加强筋、另一块没有加强筋。

进行对照试验。

分别在两块钢板上相同的位置粘贴应变片。

并分别在相同位置加载, 测量各点应变, 进行对比。

分析加强筋对钢板强度的影响。

四、实验过程1.前期准备我们在实验室的柜子里找到了一块带有加强筋的钢板。

为了进行对比研究, 我们找到了一位铁匠师傅, 帮我们做了一块尺寸一样, 但是没有加强筋的钢板。

2.贴片方案本次实验, 我们在两块钢板上共贴了24个应变片。

如图2-1, 在没有加强筋的钢板上, 我们分别在正反面A.B.C.D四点各贴一片, 共计8片。

如图2-2, 在有加强筋的钢板上, 除了上述8片之外, 还在C、D点±45°方向的贴了片, 以研究钢板是否受扭。

图2-1图2-23.加载方案现实中承重钢板均可近似看成是承受的均布载荷, 对于本实验来讲, 采用均布加载似乎更合理些。

但由于应变片就在钢板的表面, 考虑到采用均布加载会触碰到应变片。

因此我们采用集中加载。

通过分析我们发现钢板应力最大的点为加载点。

因此我们在粘贴应变片的位置(即上图的A.B.C.D四点)分别加载。

每个点分别放置0.5kg 、1kg、2kg砝码, 进行三次加载。