工程力学实验
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工程力学压缩实验报告工程力学压缩实验报告引言工程力学是研究各种结构在外力作用下的力学性能的学科,而压缩实验是工程力学中的重要实验之一。
通过对材料在压缩力下的性能进行测试和分析,可以评估材料的强度、变形性能以及结构的稳定性,为工程设计和施工提供科学依据。
一、实验目的本次实验的目的是通过对压缩试样的加载和变形过程的观察与测量,掌握材料的压缩性能,并分析材料的应力-应变关系。
二、实验原理在工程力学中,材料的压缩性能可以通过应力-应变关系来描述。
应力是单位面积上的力,而应变则是物体在外力作用下的变形程度。
应力和应变之间的关系可以通过应力-应变曲线来表示。
三、实验装置与试样本次实验使用了一台电子万能试验机和一组标准的压缩试样。
试样通常采用圆柱形或方形,具体尺寸和材料根据实验要求而定。
四、实验步骤1. 将试样放置在试验机的压缩平台上,并调整试验机的加载速度和加载范围。
2. 开始加载试样,记录加载过程中的力和位移数据。
3. 当试样达到破坏点或加载到预定的应变范围时停止加载,并记录最大载荷和变形数据。
4. 根据记录的数据绘制应力-应变曲线,并分析材料的性能。
五、实验结果与分析根据实验记录的数据,我们绘制了试样的应力-应变曲线。
从曲线可以看出,在开始加载时,试样的应变较小,而应力随着加载的增加而线性增加。
当试样达到一定应变时,应力开始增加的速率变慢,直至达到最大值。
随着加载的继续,试样开始发生塑性变形,应力逐渐减小。
最终,在试样破坏前,应力急剧下降。
根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 材料的强度可以通过应力-应变曲线中的最大应力值来评估。
最大应力越高,材料的强度越大。
2. 材料的刚度可以通过应力-应变曲线中的初始斜率来评估。
初始斜率越大,材料的刚度越高。
3. 材料的延展性可以通过应力-应变曲线中的塑性变形区域来评估。
塑性变形区域越大,材料的延展性越好。
4. 材料的稳定性可以通过应力-应变曲线中的应力下降区域来评估。
工程力学实验报告一、引言工程力学是一门研究物体受力和变形规律的学科,通过实验来验证理论模型和推导出物体的力学性质。
本实验旨在通过力学实验的方法,探究物体受力和变形的规律,验证力学理论,并学习实验操作和数据处理技巧。
二、实验目的1. 理解力的概念和力的平衡条件;2. 学习使用力的分解原理解决问题;3. 掌握测量和计算物体变形的方法;4. 熟悉使用实验仪器和数据处理软件。
三、实验原理1. 力的平衡条件:当物体处于平衡状态时,合力和合力矩均为零;2. 力的分解原理:可以将一个力分解为若干个分力,方便进行力的计算和分析;3. 应变与应力:物体受力后会发生变形,应变是单位长度的变化量,应力是单位面积上的力。
四、实验内容1. 实验一:力的平衡条件通过在悬挂物上施加不同大小的重物,观察悬挂物的平衡状态,并测量各个力的大小和方向,验证力的平衡条件。
2. 实验二:力的分解原理将一个力分解为两个分力,测量各个分力的大小和方向,并计算出合力的大小和方向,验证力的分解原理。
3. 实验三:应变与应力通过在杆上施加不同大小的拉力,测量杆的变形,计算出应变和应力,并绘制应力-应变曲线,了解材料的力学性质。
五、实验结果与讨论1. 实验一的结果表明,当悬挂物处于平衡状态时,合力和合力矩均为零,验证了力的平衡条件。
2. 实验二的结果表明,将一个力分解为两个分力后,合力的大小和方向与分解前一致,验证了力的分解原理。
3. 实验三的结果表明,杆的变形与施加的拉力成正比,通过计算应变和应力可以了解材料的力学性质,绘制的应力-应变曲线可以反映材料的强度和刚度。
六、实验总结通过本次实验,我们进一步理解了力的概念、力的平衡条件和力的分解原理。
同时,通过测量和计算材料的应变和应力,我们学习到了材料的力学性质。
实验过程中,我们熟悉了使用实验仪器和数据处理软件的操作方法,提高了实验技巧和数据处理能力。
通过本次实验,我们不仅巩固了理论知识,还培养了实验操作和数据处理的能力。
工程力学实验报告学生姓名:学号:专业班级:南昌大学工程力学实验中心目录实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验 2 实验二金属材料的压缩试验 6 实验三复合材料拉伸实验9 实验四金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定12 实验五电阻应变片的粘贴技术及测试桥路变换实验16 实验六弯曲正应力电测实验19 实验七叠(组)合梁弯曲的应力分析实验23 实验八弯扭组合变形的主应力测定32实验九偏心拉伸实验37 实验十偏心压缩实验41 实验十二金属轴件的高低周拉、扭疲劳演示实验45 实验十三冲击实验47 实验十四压杆稳定实验49 实验十五组合压杆的稳定性分析实验53 实验十六光弹性实验59 实验十七单转子动力学实验62 实验十八单自由度系统固有频率和阻尼比实验65实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理引伸仪标距l = mm实验前低碳钢弹性模量测定()F lE l Aδ∆⋅=∆⋅ =实验后屈服载荷和强度极限载荷载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果四、问题讨论(1)比较低碳钢与铸铁在拉伸时的力学性能;(2)试从不同的断口特征说明金属的两种基本破坏形式。
金属材料的拉伸及弹性模量测定原始试验数据记录实验二金属材料的压缩试验实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果四、问题讨论(1)观察铸铁试样的破坏断口,分析破坏原因;(2)分析比较两种材料拉伸和压缩性质的异同。
金属材料的压缩试验原始试验数据记录实验三复合材料拉伸实验实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理试件尺寸电阻应变片数据载荷和应变四、问题讨论复合材料拉伸实验原始试验数据记录实验四金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理弹性模量E= 泊松比 =实验前低碳钢剪切弹性模量测定PI l T G ⋅⋅=ϕ∆∆0=理论值)1(2μ+=EG = ;相对误差(%)==⨯-%100理实理G G G 载荷―变形曲线(F ―Δl 曲线)及结果四、问题讨论(1)为什么低碳钢试样扭转破坏断面与横截面重合,而铸铁试样是与试样轴线成45o 螺旋断裂面?(2)根据低碳钢和铸铁拉伸、压缩、扭转试验的强度指标和断口形貌,分析总结两类材料的抗拉、抗压、抗剪能力。
§3-1 拉伸实验
一、目的
1、测定低碳钢的屈服极限σs 、强度极限σb 、延伸率δ和断面收缩率ψ;
2、测定铸铁的强度极限σb ;
3、观察拉伸过程中的各种现象(屈服、强化、颈缩、断裂特征等),并绘制拉伸图(F -ΔL 曲线);
4、比较塑性材料和脆性材料力学性质特点。
§3-2 压缩实验
一、目的
1、测定压缩时低碳钢的屈服极限σs 和铸铁的强度极限σb 。
2、观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏情况。
§3-5 拉伸时材料弹性模量E 和泊松比μ的测定
一、目的
1、在比例极限内验证虎克定律,并测定材料的弹性模量E 和泊松比μ。
§3-6 梁的弯曲正应力试验
一、目的
1.测定矩形截面梁在纯弯曲时横截面上正应力的大小及其分布规律,并与理论计算结果进行比较,以验证纯弯曲正应力公式z
I My =σ的正确性。
2.学习电测法,并熟悉静态电阻应变仪的使用和1/4桥路接线方法。
工程力学实验力学实验1材料的拉伸实验拉伸实验是对塑性材料和脆性材料在常温静载作用下,测定其力学性能的试验。
试验中测得的力学性能指标,是工程设计以及鉴定工程材料的主要依据。
本试验采用低碳钢和铸铁作为塑性材料和脆性材料的代表,分别进行拉伸试验。
一、实验目的:(1)了解材料受拉伸时,力与变形的关系,绘制拉伸图(F-AI曲线)。
⑵测定低碳钢的屈服极限bs、强度极限bb、延伸率3和截面收缩率⑶测定铸铁的强度极限bb、延伸率3和截面收缩率(4)比较低碳钢与铸铁的力学性能、破环过程和现象。
二、实验设备:万能试验机、游标卡尺。
三、试件:实验表明,试件的尺寸和形状对实验结果有影响,为了避免这种影响和便于对各种材料力学性能的测试结果可进行比较,国家标准对试件的尺寸、形状作了统一规定,根据规定,拉伸试件可制成圆形或矩形截面,实验前、后的试件如图所示。
图3-1低碳钢拉伸前后试件比较其中拉伸试件还可分为比例试件和非比例试件两种。
比例试件应符合如下关系:LK「Ao式中L为标距即计算长度;Ao-----为初始横截面面积;K――系数,通常为5.65和11.3,前者称短试件,后者称长试件。
对圆形截面:长试件L=10do短试件L=5do对矩形截面:长试件L=11.3VAo短试件L=5.65VAo对于非比例试件,例如成品材料型材、板材、管材或细丝等,测试长度与横截面面积无一定比例关系。
试件两端较粗部分是为装入试验机夹头中的夹持部分,该部分形状视试验机夹头的要求而定,可制成圆柱形、阶梯形或螺纹形,其长度至少应为试验机楔形夹具长度的三分之二。
四、实验原理:1、低碳钢拉伸:金属材料拉伸时的力学性能指标,是由拉伸试验来确定的。
为此,将试件按国标规定加工成标准试件,在万能试验机上进行加载试验。
试验时,禾U用试验机的绘图装置可以绘出测试材料的拉伸曲线图,下图为低碳钢的拉伸曲线图(F-AI)。
图3-2低碳钢拉伸曲线图(F-AI)应当指出,由于在加载的最初阶段,试件夹持部分在夹头内有滑动等因素,因此绘出的拉伸图的最初一段呈现曲线。
个人收集整理勿做商业用途工程力学实验一、拉伸实验班级姓名实验日期一、实验目的1.测定低碳钢的机械性质:屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ及断面收缩率Ψ;2.测定铸铁的机械性质:强度极限σb。
二、试件按实验要求规定,本实验试件如图所示:三、实验设备及仪器1、液压式万能材料实验机;2、游标卡尺;3、划线机(铸铁试件不能使用)。
四、实验原理及方法1.屈服极限σs的测定P—ΔL曲线实验时,在向试件连续均匀地加载过程中。
当测力的指针出现摆动,自动绘图仪绘出的P—ΔL曲线有锯齿台阶时,说明材料屈服。
记录指针摆动时的最小值为屈服载荷P s,屈服极限σs计算公式为σs=P s/A02、屈服极限σs的测定实验时,试件承受的最大拉力Pb所对应的应力即为强度极限。
试件断裂后指针所指示的载荷读数就是最大载荷Pb,强度极限σb 计算公式为:σb=P b/A03、延伸率δ和断面收缩率Ψ的测定计算公式分别为:δ=(L1-L)/L ×100% Ψ=(A0-A1)/A0×100%L:标距L1:拉断后的试件标距。
将断口密合在一起,用卡尺直接量出。
A0:试件原横截面积。
A1:断裂后颈缩处的横截面积,用卡尺直接量出。
五、实验步骤1.试件准备:量出试件直径d0,用划线机划出标距L和量出L;2.按液压万能实验机操作规程加载实验,加载至试件断裂,记录Ps 和Pb ,并观察屈服现象和颈缩现象;3. 将断裂的试件对接在一起,用卡尺测量d1和L1 ,并记录。
六、实验数据处理1、记录d0、L 、d1 、L1及过程中的实验数据,求取σs、σb、δ、Ψ2、绘制σ与ε图1 / 1。
工程力学实验报告工程力学实验报告引言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。
通过实验,我们可以验证和探索力学理论,深入了解物体受力后的行为。
本次实验旨在通过几个具体的实验项目,加深对工程力学的理解和应用。
实验一:静力学平衡静力学平衡是工程力学的基础,它研究物体在静止状态下的力学平衡条件。
在实验中,我们使用了一个简单的平衡杆,通过调整不同位置的重物来实现平衡。
通过观察平衡杆的倾斜情况和重物的位置变化,我们可以验证平衡条件的正确性,并进一步了解平衡杆的力学特性。
实验二:弹性力学弹性力学研究物体在受力后的弹性变形和恢复情况。
我们使用了一根弹性悬挂线,并在其上方悬挂了不同质量的物体。
通过测量悬挂线的变形量和物体的质量,我们可以得出弹性系数和弹性变形的关系。
这个实验可以帮助我们了解弹性力学的基本原理,并在实际工程中应用。
实验三:摩擦力学摩擦力学是研究物体相对运动时的摩擦力和摩擦系数的学科。
我们通过一个简单的实验装置,将一个物体放在一个倾斜的平面上,并逐渐增加施加在物体上的力。
通过测量物体的加速度和倾斜角度,我们可以计算出摩擦力和摩擦系数。
这个实验可以帮助我们了解摩擦力学的基本概念和应用,并在实际工程中进行摩擦力的估算和控制。
实验四:动力学动力学是研究物体在受力作用下的运动规律的学科。
我们通过一个简单的实验装置,将一个物体放在一个斜面上,并施加一个水平方向的力。
通过测量物体的运动时间和距离,我们可以计算出物体的加速度和速度。
这个实验可以帮助我们了解动力学的基本原理,并在实际工程中进行运动的预测和控制。
结论通过本次实验,我们对工程力学的基本概念和应用有了更深入的了解。
我们通过静力学平衡、弹性力学、摩擦力学和动力学等实验项目,验证和探索了力学理论的正确性,并了解了这些理论在实际工程中的应用。
工程力学作为一门重要的学科,对于工程设计和施工具有重要的指导作用。
通过实验,我们可以更好地理解和应用这门学科,为工程实践提供有力的支持。
工程力学实验大全目录实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验 (2)实验二金属材料的压缩试验 (6)实验三复合材料拉伸实验 (9)实验四金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定 (14)实验五电阻应变片的粘贴技术及测试的桥路变换实验 (18)实验六弯曲正应力电测实验 (21)实验七叠(组)合梁弯曲的应力分析实验 (24)实验八弯扭组合变形的主应力测定 (28)实验九偏心拉伸实验 (32)实验十偏心压缩实验 (35)实验十一组合结构应力测试实验 (38)实验十二金属轴件的高低周拉、扭疲劳演示实验 (40)实验十三冲击实验 (43)实验十四压杆稳定实验 (47)实验十五组合压杆的稳定性分析实验 (50)实验十六光弹性实验 (53)实验十七单转子动力学实验 (59)实验十八单自由度系统固有频率和阻尼比的测定 (64)实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验一、实验目的与要求1.观察低碳钢和铸铁在拉伸试验中的各种现象。
2.测绘低碳钢和铸铁试件的载荷―变形曲线(F―Δl曲线)。
3.测定低碳钢的拉伸屈服点σs、抗拉强度σb、伸长率ψ、断面收缩率δ和铸铁的抗拉强度σb。
4.测定低碳钢的弹性模量E。
5.观察低碳钢在拉伸强化阶段的卸载规律及冷作硬化现象。
6.比较低碳钢(塑性材料)和铸铁(脆性材料)的拉伸力学性能。
二、实验设备和仪器1.微机控制电子万能试验机。
2.电子式引伸计。
3.游标卡尺。
4.钢尺。
三、实验原理与方法金属材料的屈服点σs、抗拉强度σb、伸长率ψ和断面收缩率δ是由拉伸试验测定的。
试验采用的圆截面短比例试样按国家标准(GB/T 228-2002)制成,如图1-1所示。
这样可以避免因试样尺寸和形状的影响而产生的差异,便于各种材料的力学性能相互比较。
图中:d0为试样直径,l0为试样的标距,并且短比例试样要求l0=5d0。
国家标准中还规定了其他形状截面的试样,可适用于从不同的型材和构件上制备试样。
图1-1金属拉伸试验应遵照国家标准(GB/T 228-2002)在微机控制电子万能试验机上进行,在实验过程中,与微机控制电子万能试验机联机的微型电子计算机的显示屏上实时绘出试样的拉伸曲线(也称为F ―Δl 曲线),如图1-2所示。
一、实验目的1. 了解工程力学实验的基本方法和步骤。
2. 通过实验,掌握力学基本理论在工程实际中的应用。
3. 培养实验操作技能,提高实验数据分析能力。
二、实验内容1. 材料力学实验:拉伸试验、压缩试验、弯曲试验。
2. 建筑力学实验:静力平衡实验、超静定结构受力分析实验。
三、实验步骤1. 实验一:拉伸试验(1)将试样固定在拉伸试验机上,调整试验机至预定位置。
(2)缓慢加载,记录加载过程中的力值和位移值。
(3)观察试样变形情况,记录断裂位置。
(4)分析试验数据,绘制拉伸曲线,计算弹性模量、屈服强度等指标。
2. 实验二:压缩试验(1)将试样固定在压缩试验机上,调整试验机至预定位置。
(2)缓慢加载,记录加载过程中的力值和位移值。
(3)观察试样变形情况,记录断裂位置。
(4)分析试验数据,绘制压缩曲线,计算抗压强度、弹性模量等指标。
3. 实验三:弯曲试验(1)将试样固定在弯曲试验机上,调整试验机至预定位置。
(2)缓慢加载,记录加载过程中的力值和位移值。
(3)观察试样变形情况,记录断裂位置。
(4)分析试验数据,绘制弯曲曲线,计算抗弯强度、弹性模量等指标。
4. 实验四:静力平衡实验(1)搭建静力平衡实验装置,调整实验参数。
(2)观察实验现象,记录实验数据。
(3)分析实验数据,验证静力平衡原理。
5. 实验五:超静定结构受力分析实验(1)搭建超静定结构实验装置,调整实验参数。
(2)观察实验现象,记录实验数据。
(3)分析实验数据,验证超静定结构受力分析原理。
四、实验结果与分析1. 拉伸试验根据实验数据,绘制拉伸曲线,计算弹性模量E=...(单位:MPa),屈服强度σs=...(单位:MPa),抗拉强度σb=...(单位:MPa)。
2. 压缩试验根据实验数据,绘制压缩曲线,计算抗压强度σc=...(单位:MPa),弹性模量E=...(单位:MPa)。
3. 弯曲试验根据实验数据,绘制弯曲曲线,计算抗弯强度σb=...(单位:MPa),弹性模量E=...(单位:MPa)。
圆轴扭转实验一、试验目的⒈观察低碳钢和铸铁的扭转破坏现象, 比较其试件断口形状并分析破坏原因。
⒉测定低碳钢的剪切屈服极限, 剪切强度极限和铸铁的剪切强度极限。
⒊分析比较塑性材料(低碳钢)和脆性材料(铸铁)受扭转时的破坏特征。
二、实验设备和仪器⒈扭转实验机⒉游标卡尺三、实验原理圆轴扭转时, 横截面上各点均处于纯剪切状态, 因此常用扭转实验来测定不同材料在纯剪切作用下的机械性能。
利用实验机的自动绘图装置, 可记录T—曲线, 低碳钢的T—曲线如图3-9所示。
图 3-9扭矩在以内, 与T呈线形关系, 材料处于弹性状态, 直到试件横截面边缘处的剪应力达到剪切屈服极限, 这时对应的扭矩用表示横截面上的剪应力分布如图3-10(a)所示。
图3-10 低碳钢圆轴在不同扭矩下剪应力分布图在扭矩超过以后, 材料发生屈服形成环形塑性区, 横截面上的剪应力分布如图3-10(b)所示。
此后, 塑性区不断向圆心扩展, T—曲线稍微上升, 然后趋于平坦, 扭矩度盘上指针几乎不动或摆动所示的最小值即是扭矩, 这时塑性区占据了几乎全部截面, 横截面上剪应力分布如图3-10(c)所示。
剪切屈服极限近似等于(a)式中, , 是试件的抗扭截面系数试件继续变形, 进入强化阶段, 到达T- 趋线上的C点, 试件发生断裂。
扭矩度盘上的从动指针指出最大扭矩, 扭转剪切强度极限的计算式为(b)试件扭转时横截面上各点处于纯剪切状态如图3-11所示, 在于杆轴成±45°角的螺旋面上, 分别受到主应力为和的作用, 低碳钢的抗拉能力大于抗剪能力, 故以横截面剪断。
铸铁扭转时, 其T—曲线如图3-12所示。
从扭转开始到断裂, 近似为一直线, 故其剪切强度极限可近似地按弹性应力公式计算(c)图3-11 纯剪应力状态图3-12 铸铁T—曲线试件的断口面为与试件轴线成45°角的螺旋面。
这说明脆性材料的抗拉能力低于抗剪能力, 它的断裂是由于最大拉应力过大引起的。
最新工程力学实验”实验报告实验目的:1. 验证和理解基本的工程力学原理。
2. 掌握材料力学性能的测试方法。
3. 学习如何使用相关的实验仪器和设备。
4. 分析实验数据,提高解决实际工程问题的能力。
实验原理:工程力学是应用物理学原理来解决结构和材料在力作用下的行为问题。
本次实验主要围绕应力-应变关系、弹性模量、屈服强度和抗拉强度等概念进行。
通过实验,我们可以定量地了解材料在受力时的性能变化。
实验设备:1. 万能材料试验机:用于施加拉伸、压缩等力,并测量相应的应力和应变。
2. 电子秤:用于准确测量试样的质量。
3. 卡尺:用于测量试样的初始尺寸。
4. 数据采集系统:用于记录实验过程中的各项数据。
实验步骤:1. 准备试样:根据实验要求选择合适材质的标准试样。
2. 测量试样尺寸:使用卡尺测量试样的初始长度、直径等尺寸。
3. 安装试样:将试样固定在万能材料试验机的上下夹具中。
4. 进行实验:启动试验机,按照预定的加载速率施加力,同时记录力-位移数据。
5. 数据采集:利用数据采集系统实时记录实验数据。
6. 试验结束后,卸载并取下试样,观察试样的破坏情况。
实验数据与分析:1. 记录实验中得到的力量-位移数据,并绘制成图表。
2. 根据测量的试样尺寸和质量,计算应力和应变。
3. 确定材料的弹性模量、屈服强度和抗拉强度。
4. 分析实验结果与理论预测的一致性,探讨可能的偏差原因。
结论:通过本次实验,我们得到了材料在不同应力下的应变响应,验证了工程力学中的基本理论。
实验数据与理论计算结果基本吻合,但在实际操作中可能由于设备精度、操作误差等因素存在一定的偏差。
通过本次实验,加深了对工程力学原理的理解,并提高了实验操作和数据分析的能力。
工程力学实验拉伸与压缩实验报告一、引言在工程力学实验中,拉伸与压缩实验是非常重要的一部分。
通过对材料在拉伸与压缩过程中的力学性质进行测试与分析,能够帮助我们更好地了解材料的强度、刚度等特性。
本实验旨在通过拉伸与压缩实验,探究材料在不同加载条件下的性能表现,以及分析材料的应力-应变关系等相关问题。
二、实验设备与方法2.1 实验设备在本实验中,我们使用的设备主要有: - 拉伸试验机 - 压缩试验机 - 拉伸与压缩试验样品2.2 实验方法1.拉伸实验方法:–准备拉伸试验样品。
–将试样夹入拉伸试验机,并进行初始调节。
–增加载荷,开始进行拉伸实验。
–记录载荷和伸长量,并绘制应力-应变曲线。
–根据实验结果分析材料的强度和韧性等性能指标。
2.压缩实验方法:–准备压缩试验样品。
–将试样夹入压缩试验机,并进行初始调节。
–增加载荷,开始进行压缩实验。
–记录载荷和压缩量,并绘制应力-应变曲线。
–根据实验结果分析材料的强度和刚度等性能指标。
三、实验结果与分析3.1 拉伸实验结果与分析在拉伸实验中,我们对不同材料进行了拉伸测试并记录了载荷和伸长量的数据。
通过计算这些数据,我们得到了对应的应力和应变值,并绘制了应力-应变曲线。
根据曲线的形状,我们可以分析材料的力学性能。
3.2 压缩实验结果与分析在压缩实验中,我们对不同材料进行了压缩测试并记录了载荷和压缩量的数据。
通过计算这些数据,我们得到了对应的应力和应变值,并绘制了应力-应变曲线。
根据曲线的形状,我们可以分析材料的力学性能。
四、结论通过本次拉伸与压缩实验,我们得到了不同材料在拉伸与压缩过程中的应力-应变曲线。
通过分析曲线特征,我们可以得出以下结论: 1. 不同材料具有不同的强度和刚度,应力-应变曲线的斜率可以反映材料的刚度。
2. 在拉伸过程中,材料会表现出一定的塑性变形,这可以通过应力-应变曲线的非线性段来观察。
3. 拉伸实验中断裂点的载荷值可以反映材料的抗拉强度。
工程力学实验报告学生姓名:学号:专业班级:南昌大学工程力学实验中心目录实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验 2 实验二金属材料的压缩试验 6 实验三复合材料拉伸实验9 实验四金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定12 实验五电阻应变片的粘贴技术及测试桥路变换实验16 实验六弯曲正应力电测实验19 实验七叠(组)合梁弯曲的应力分析实验23 实验八弯扭组合变形的主应力测定32实验九偏心拉伸实验37 实验十偏心压缩实验41 实验十二金属轴件的高低周拉、扭疲劳演示实验45 实验十三冲击实验47 实验十四压杆稳定实验49 实验十五组合压杆的稳定性分析实验53 实验十六光弹性实验59 实验十七单转子动力学实验62 实验十八单自由度系统固有频率和阻尼比实验65实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理引伸仪标距l = mm实验前低碳钢弹性模量测定()F lE l Aδ∆⋅=∆⋅ =实验后屈服载荷和强度极限载荷载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果四、问题讨论(1)比较低碳钢与铸铁在拉伸时的力学性能;(2)试从不同的断口特征说明金属的两种基本破坏形式。
金属材料的拉伸及弹性模量测定原始试验数据记录实验二金属材料的压缩试验实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果四、问题讨论(1)观察铸铁试样的破坏断口,分析破坏原因;(2)分析比较两种材料拉伸和压缩性质的异同。
金属材料的压缩试验原始试验数据记录实验三复合材料拉伸实验实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理试件尺寸电阻应变片数据载荷和应变四、问题讨论复合材料拉伸实验原始试验数据记录实验四金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理弹性模量E= 泊松比 =实验前低碳钢剪切弹性模量测定PI l T G ⋅⋅=ϕ∆∆0=理论值)1(2μ+=EG = ;相对误差(%)==⨯-%100理实理G G G 载荷―变形曲线(F ―Δl 曲线)及结果四、问题讨论(1)为什么低碳钢试样扭转破坏断面与横截面重合,而铸铁试样是与试样轴线成45o 螺旋断裂面?(2)根据低碳钢和铸铁拉伸、压缩、扭转试验的强度指标和断口形貌,分析总结两类材料的抗拉、抗压、抗剪能力。
实验一拉伸时材料弹性模量的测定一、实验目的1、在比例极限内,验证虎克定律。
2、测定低碳钢的弹性模量Eo二、实验设备1、游标卡尺2、球铰式引伸仪用来测量微小线变形的仪器称为引伸仪,它可以将微小变形放大许多倍,提高测量精度。
引伸仪种类很多,现介绍常用的球铰式引伸仪,此仪器的原理示意图如图1所示。
试件夹持于上、下标距叉内,当试件标距L伸长△L时,下标距叉绕球铰B转动,试件伸长△L=AA’,由于AB=AC,所以CC’=2AA=2△L,千分表(或百分表)测出的距离则为2△L,又因千分表(或百分表)的放大倍数为1000(或100)倍,故球铰式引伸仪总的放大倍数为K=2000倍(或K=200倍)。
仪器标距有L=100mm和L=50mm两种。
3、油压式万能材料试验机油压式万能材料试验机可以作拉伸、压缩、弯曲等多种试验,其构造可分为加载、测力和绘图三个部分。
试验机的类型很多,下面以实验室使用的WE—10B型液压式万能试验机为例说明,图2是其构造原理示意图。
(1)加载部分拉伸试件夹紧于上、下横梁1和2的夹头之间,上横梁1通过前后两光杆3与试验台4固结在一起,下横梁2则通过传动螺母支持在前后两丝杆5上。
开动油泵电动机带动油泵6工作,将油箱中的油经油管(1)和控制阀7送入工作油缸8,推动工作活塞9使试验台4、光杆3及上横梁l上升,下横梁2不动,从而使试件受拉伸。
如将试件放在下横梁2和试验台4之间,则试验台上升时,试件将承受压力。
为便于装夹不同长度的试件,可开启升降电机,通过减速器10传动链子,使丝杆5旋转,从而使下横梁2快速移动到适当位置。
必须注意:当试件已经夹紧或受力后,严禁再开启升降电机,以免损坏机器。
(2)测力部分加载时,工作油缸8中的油压与试件所受的力成正比,如用油管(2)将工作油缸与测力油缸11联通,此油压推动测力活塞2向下移动,带动拉杆13,使摆锤14绕支点转动,同时摆上的推板15便推动线轮架16沿导轨移动,使指针17旋转,指针转动的角度与试件受力大小成正比,于是在测力度盘18上便可读出试件受力的大小。
实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的1、观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的力与变形的关系。
2、测定低碳钢的弹性模量E。
3、测定低碳钢拉伸时的屈服极限;强度极限,伸长率和截面收缩率4、测定铸铁的强度极限。
5、比较低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)拉伸时的力学性质。
6、了解CMT微机控制电子万能实验机的构造原理和使用方法。
二、实验设备和仪器1.CMT微机控制电子万能实验机2.电子式引伸计仪3.游标卡尺4.钢尺三.实验原理试件夹持在夹具上,点击试件保护键,消除夹持力,调节拉力作用线,使之能通过试件轴线,实现试件两端的轴向拉伸。
试件在开始拉伸之前,设置好保护限位圈,微机控制系统首先进入POWERTEST3.0界面。
试件在拉伸过程中,POWERTEST3.0软件自动描绘出一条力与变形的关系曲线如图1—2,低碳钢在拉伸到屈服强度时,取下引伸计,试件继续拉伸,直至试件被拉断。
低碳钢试件的拉伸曲线(图1—2a)分为四个阶段―弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段。
铸铁试件的拉伸曲线(图1—2b)比较简单,既没有明显的直线段,也没有屈服阶段,变形很小时试件就突然断裂,断口与横截面重合,断口形貌粗糙。
抗拉强度σb 较低,无明显塑性变形。
与电子万能实验机联机的微型电子计算机自动给出低碳钢试件的屈服载荷Fs 、最大载荷Fb 和铸铁试件的最大载荷Fb 。
取下试件测量试件断后最小直径d1和断后标距 l1,由下述公式0A Fss =σ 0A F b b =σ %100001⨯-=l l l δ %100010⨯-=A A A ψ可计算低碳钢的拉伸屈服点σs 。
、抗拉强度σb 、伸长率δ,和断面收缩率ψ;铸铁的抗拉强度σb 。
低碳钢的弹性模量E 由以下公式计算:l A Fl E ∆∆=00式中ΔF 为相等的加载等级,Δl 为与ΔF 相对应的变形增量。
四、实验步骤(1)低碳钢拉伸试验步骤按照式样、设备的准备及测试工作,大致可以将低碳钢拉伸试验步骤归纳如下:首先,将式样标记标距点,测量式样直径do及标距lo。