《结构力学》实验课程——结构数值仿真-实验指导书(全套完整版)

Central South University结构力学实验报告学院 :班级 :姓名 :学号 :导师 :目录一、《结构力学实验》指导书 (4)1.1、学时与学分： (4)1.2、实验教材： (4)1.3、实验课的任务、性质与目的： (4)1.4、实验项目名称： (4)1.5、仪器设备： (4)1.6、实验方式与基本要求： (4)1.7、实验报告编写说明与要求： (5)二、实验任务书 (6)2.1、实验资料 (6)2.2、实验内容与要求 (6)2.3、实验名称: (8)2.4、实验目的与原理： (8)三、实验步聚 (10)3.1、确定单榀平面刚架KJ—7的计算单元即负荷范围如图三所示： (10)3.2、选取平面刚架KJ—7的计算简图如图四所示： (11)3.3、荷载计算： (11)四、上机操作 (15)4.1 绘制KJ-7的刚架图 (15)4.2 出图 (16)4.3 后期处理 (16)五、输出电算实验数据 (17)六、分析实验结果与总结 (79)一、《结构力学实验》指导书1.1、学时与学分：实验学时：6 ；实验学分：0.51.2、实验教材：1.）《结构力学》周竞欧主编同济大学出版社2.）《结构力学实验》指导书蒋青青编3.）《PK用户手册及技术条件》中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部1.3、实验课的任务、性质与目的：实验教学是理论联系实际、培养学生实验技能和实践能力的重要教学环节。

根据城市地下空间工程专业本科培养方案和教学计划安排，结构力学是一门与工程设计密切相关的重要学科，《结构力学实验》课为三性实验（综合性、设计性、研究性）。

通过该实验课的教学，要求学生掌握结构力学的手工计算方法和电算方法，使学生熟悉结构力学电算的基本原理；正确分析结构的传力途径和准确计算作用在结构上的荷载；学会使用结构CAD系列软件PKPM中的PK计算软件来分析平面杆件结构内力和位移的实际操作步骤和方法；了解结构力学在地下空间工程中的用途，培养学生综合运用所学理论知识解决地下结构实际工程问题的动手技能和初步具备设计能力，为今后学习《混凝土结构》、《地下建筑结构》等专业课程打下一定的基础。

结构力学课程设计指导书2010年5月30日结构力学课程设计指导书课程名称：《结构力学》课程设计实践学时：1周实践类型：综合型先修课程(含实践环节)名称：高等数学、理论力学、材料力学等适用专业：工程力学专业一、指导思想结构力学是工程力学专业的一门主要技术根底课。

是在学习理论力学和材料力学等课程的根底上进一步掌握杆件结构的静力计算原理和方法，了解各类结构的受力性能，为学习后续课程和有关专业课程以与进展结构设计和科学研究打好力学根底，培养结构分析与计算等方面的能力。

本课程设计的目的是在于系统学完结构力学课程理论之后，能结合工程中的实际问题，运用结构力学以与之前学过的相关力学课程的根本理论和计算方法，独立地分析典型工程结构部件的力学问题，以达到综合运用力学的知识解决工程际问题之目的。

同时，可以使学生将力学的理论和现代计算方法与手段融为一体。

既从整体上掌握了根本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题，解决问题的能力；既把以前所学的知识〔高等数学、理论力学、材料力学、数值计算能力等〕综合运用，又为后继专业课打下根底，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。

突出培养以下能力：1、发现问题、分析问题和解决实际问题的能力。

2、创新意识和创新精神。

3、面向实际背景的思考方法。

4、锻炼培养学生的工程意识和综合应用理论和实践联系的综合素质。

二、课程设计目的通过结合工程实际，自行设计结构形式，并对结构进展内力分析、变形位移分析等，校核结构的强度和刚度、稳定性，并对结构进展改良。

进一步巩固和加深结构力学课程中的根本理论知识，初步掌握对实际结构中受力和变形分析、计算的步骤和方法，培养和提高独立分析问题和运用所学理论知识解决实际问题的能力。

1、对之前学过的相关力学知识的全面复习，使学生的力学知识系统化、完整化；2、综合运用力学理论知识解决工程中的实际问题。

3、通过自由设计结构、锻炼创新思维能力。

4、由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以为学生后续的毕业设计打下根底，进展提前锻炼。

结构力学实验大纲与实验指导书实验班级:09土木工程各班指导教师:郭卫青2012年2月结构力学实验大纲一、实验目的1、理解结构力学求解器的算法原理、理解平面刚架静力分析程序设计步骤2、掌握使用求解器编制数值输入程序,通过结构力学上机实验合理输入平面结构的数据与变量,并掌握进行力学求解的方法二、实验大纲1、认真学习使用结构力学求解器输入平面结构及其命令格式。

通过学习与上机操作,掌握使用结构力学求解器输入平面结构及其命令格式2、通过学习与上机操作,掌握使用结构力学求解器对指定平面体系进行几何构造分析的基本方法3、通过学习与上机操掌握,能对某平面框架结构进行编程和数据输入,使用结构力学求解器求解位移与内力4、按以上要求独自拟写二份实验报告;编制结构力学求解器输入平面结构数据输入程序,对某平面框架结构进行编程和数据输入上机实验指导书一、结构力学求解器数值输入程序的编制与输入:1、打开结构力学求解器,建立新文件2、对输入图示指定平面结构进行文件编号,建立“保存”路径3、对平面结构划分结点与单元,建立结构的整体坐标系与局部坐标系后,进行平面结构的数值程序的编制与输入4、title,数值输入B5、结点,1,0,06、结点,2,0,17、结点,3,1,18、结点,4,1,09、结点,5,1,210、结点,6,2.5,011、结点,7,2.5,2.512、单元,1,2,1,1,0,1,1,113、单元,2,3,1,1,1,1,1,014、单元,4,3,1,1,0,1,1,115、单元,3,5,1,1,1,1,1,116、单元,5,7,1,1,1,1,1,017、单元,6,7,1,1,1,1,1,018、结点支承,6,6,0,0,0,019、结点支承,4,4,0,0,020、结点支承,1,4,0,0,021、单元荷载,1,3,1,0,1,9022、单元荷载,2,1,10,1/2,9023、单元荷载,4,3,2,0,1,9024、单元荷载,5,3,1,0,1,9025、单元材料性质,1,6,-1,1,1,10,-126、自振频率参数,10,1,0.000527、屈曲荷载参数,5,1,0.000528、极限荷载参数,0.00000529、“END”结束本次平面结构输入并予以“保存”30、运用结构力学求解器求解平面体系的几何构造分析31、对已输入平面结构进行内力与位移求解与计算32、运用结构力学求解器求解位移和内力后,对一个平面结构手绘出其结构的内力图(M、Fs、Fn33、对以上结构进行输入与求解,演示给指导老师,进行评分弯矩图M(单位:KNM7 -1.35 (5 0.23 0.03 5 (4 0.47 (6 3.83 0.67 2 3.83 (2 -6.17 (1 1.03 3 -6.17 0.35 (3 1.67 1 4 6 剪力图 FS（单位：KN）7 (5 -0.05 5 (4 -0.24 (6 -1.26 2 (2 0.67 3 (1 -3.83 (3 -6.41 1 4 6 轴力图 FN（单位：KN）二、运用结构力学求解器输入并求解图示平面框架结构： 20.00 2.00 20.00 5 EI=1 (4 EI=2 (6 6 EI=1 (5 10.00 4.00 EI=2 (2 10.00 10.00 3 EI=2 (1 4 EI=2 (3 1 2 1、TITLE,二层框架 2、结点,1,0,0 3、结点,2,6,0 4、结点,3,0,3 5、结点,4,6,3 6、结点,5,0,6 7、结点,6,6,6 8、单元,1,3,1,1,1,1,1,1 9、单元,3,4,1,1,1,1,1,1 10、 11、12、 13、单元,2,4,1,1,1,1,1,1 单元,3,5,1,1,1,1,1,1 单元,4,6,1,1,1,1,1,1 单元,5,6,1,1,1,1,1,114、 15、 16、 17、 18、 19、 20、 21、 22、 23、 24、 25、 26、 27、结点支承,1,6,0,0,0,0 结点支承,2,6,0,0,0,0 结点荷载,3,1,10,0 结点荷载,5,1,20,0 单元荷载,6,1,20,1/2,90 单元荷载,2,1,10,1/3,90 单元荷载,2,1,10,2/3,90 单元荷载,2,3,4,0,1,90 单元荷载,6,3,2,0,1,90 单元材料性质,1,3,-1,2,0,0,-1 单元材料性质,4,5,-1,1,0,0,-1 单元材料性质,2,2,-1,2,0,0,-1 单元材料性质,6,6,-1,2,0,0,-1 END 三、通过学习与上机操作，能对某平面框架结构进行编程和数据输入，使用结构力学求解器求解平面框架结构的位移与内力并将上述求解与计算过程进行演示，由指导教师给予评分；要求独立完成填写二份实验报告，不得抄袭。

《结构力学》结构仿真试验指导书仿真试验包含三个试验内容1、桁架仿真计算2、连续梁仿真计算3、刚架仿真计算1. 桁架结构概述通过下面的例题，比较内部1次超静定桁架和内、外部1次超静定桁架两种结构在制作误差产生的荷载和集中力作用时结构的效应。

内部1次超静制作误差5mm内、外部1次超静制作误差5mm图 1.1 分析模型材料钢材类型 : Grade3截面数据 : 箱形截面 300×300×12 mm荷载1. 节点集中荷载 : 50 tonf2. 制作误差 : 5 mm →预张力荷载(141.75 tonf)P = Kδ = EA/L x δ = 2.1 x 107 x 0.0135 / 10 x 0.005 = 141.75 tonf设定基本环境打开新文件以‘桁架分析.mgb’为名存档。

设定长度单位为‘m’, 力单位为‘tonf’。

文件/ 新文件文件/ 保存( 桁架分析 )工具 / 单位体系长度 > m ; 力> tonf ↵图 1.2 设定单位体系设定结构类型为 X-Z 平面。

模型/ 结构类型结构类型 > X-Z 平面↵定义材料以及截面构成桁架结构的材料选择Grade3（中国标准），截面以用户定义的方式输入。

模型 / 特性/ 材料设计类型 > 钢材规范 > GB(S) ; 数据库 > Grade3↵模型 / 特性 / 截面数据库/用户截面号( 1 ) ; 形状 > 箱形截面 ;名称(300x300x12 ) ; 用户（如图2.4输入数据）↵图1.3定义材料图 1.4 定义截面建立节点和单元首先建立形成下弦构件的节点。

正面捕捉点 (关) 捕捉轴线 (关)捕捉节点 (开) 捕捉单元(开) 自动对齐(开)模型 / 节点/ 建立节点坐标系 (x , y, z ) ( 0, 0, 0 )图 1.5 建立节点用扩展单元功能建立桁架下弦。

单元类型为桁架单元。

实验指导书---《结构力学》编者 XX1 平面结构的输入一个平面结构体系主要有结点定义、单元定义、约束定义。

欲输入一个结构体系，首先建立一个新文件，然后输入命令。

在求解器中输入命令有两种方法：利用“命令”菜单中的子菜单，打开相应的对话框，在对话框中根据提示和选项输入命令；在命令中直接键入命令行。

第二种方法要求用户对命令格式相当熟悉，因此下面主要介绍如何应用“命令”菜单输入平面结构体系。

1. 结点的输入和定义打开“命令”菜单下的子菜单“结点”在结点对话框中输入单元码及坐标，单击“应用”在观览器中显示结点将命令自然写在文档上利用上述步骤，连续输入所需的结点,完成输入后,单击“关闭”按钮，关闭结点对话框。

2. 单元的定义打开“命令”菜单下的子菜单“单元”选择单元端点的连接方式，单击“应用”在观览器中显示单元将命令自然写在文档上利用上述步骤，连续输入所需的单元,完成输入后,单击“关闭”按钮，关闭单元对话框。

若要预览；可以单击“预览”。

修改时可以修改命令。

3. 结点支座的定义打开“命令”菜单下的子菜单“位移约束”选择结点码、支座类型等，单击“应用”在观览器中显示支座将命令自动写在文档上利用上述步骤，连续输入所需的结点支座,完成输入后，单击“关闭”按钮，关闭支座约束对话框。

若要预览，可以单击“预览”。

修改时可以修改命令。

最后形成所需的平面几何体系。

下面讨论如何利用求解器进行几何组成分析。

2 用求解器求解几何构造分析对于几何构造分析，求解器具有两种求解功能。

1. 自动求解打开“求解”菜单下的“几何组成”显示几何组成分析结果利用自动求解：可以判断几何可变还是几何不变；对于可变体系，给出体系的自由度，指出是常变体系还是瞬变体系，并静态或动画显示机构运动模态；若体系有多余的约束，给出多余约束的数目。

2. 智能求解打开“求解”菜单下的“几何构造”，显示几何组成分析对话框平面体系图形3．用求解器计算结构的影响线利用《结构力学求解器》可以求解任意结构的任意单元中任意截面的内力影响线，单位荷载可以是单位竖向力、水平力、单位力矩；内力可以是弯矩、剪力或轴力。

结构⼒学实验指导与报告（2015.12）重点讲义资料《结构⼒学》实验指导与报告姓名：学号：班级：西南交通⼤学峨眉校区基础课部应⽤⼒学教研室2015年12⽉学⽣实验须知1、⽹上需提前预约选课；2、每⼈⼀份实验指导及报告；3、实验前需预习相关实验内容，并积极思考实验指导后⾯的预习思考题；4、提前5分钟到实验室签到；5、需提供⼀份完整的实验数据供⽼师签字认可；6、实验完毕整理好实验场地，并协助打扫实验室房间卫⽣；7、⼀周时间内上交实验报告。

第⼀部分结构⼒学实验指导实验项⽬及内容实验⼀三铰拱截⾯内⼒及位移测定实验实验⼆超静定封闭框架结构内⼒及位移测定实验实验⼀三铰拱截⾯内⼒及位移测定实验⼀、实验⽬的1、了解三铰拱装置的构造；2、测定三铰拱指定截⾯的内⼒及位移；3、计算内⼒及位移的理论值，并与实验值相⽐较，计算相对误差。

⼆、实验仪器及设备三铰拱、加⼒装置、分析系统、百分表等三、实验原理1、三铰拱装置主要参数拱轴线半径R=200mm ，截⾯20.0×4.0mm 2；材料弹性模量E=210GPa ；应变⽚电阻值为120Ω，灵敏系数Ks=2.14；最⼤设计荷载P=400N ；⾃重：3kg 。

2、实验安装将左右⽀座⽤螺钉与底板固定，插上左右⽀座及中间铰处的销钉，形成⼀个三铰拱结构。

3、实验值测量在指定截⾯处，内外表⾯各粘贴⼀⽚应变⽚。

⽤四分之⼀桥接法(另接温度补偿⽚)，分别测量出截⾯内外侧的应变内ε和外ε，如图1所⽰。

图1 内外应变分离图则弯矩M 对应的应变M ε与轴向⼒N 对应的应变N ε分别为：2-外内εεε=M ； 2N 外内εεε+=于是 M EW M ε?=； N EA N ε?=4、理论值计算先计算出⽀座反⼒，根据各测点坐标可直接计算出指定截⾯上的弯矩、轴⼒及剪⼒值。

转⾓位移计算提⽰：单位荷载法。

四、实验步骤1、安装三铰拱装置；2、调整加⼒装置及测试分析系统；3、连接各测点导线及安装百分表；4、给三铰拱分级加载( P=100N)，并记录各测点读数；5、计算截⾯内⼒(弯矩及轴⼒)及转⾓的理论值、实验值及相对误差。

《结构力学》课程上机实验指导书一、课程基本信息课程代码：06118 课程名称：结构力学课程英文名称；Mechanics of Structure课程所属单位（院（系）、教研室）：土木工程与建筑学院课程面向专业：土木工程课程类型：（填写必修课或选修课）：必修课先修课程：理论力学，材料力学学分：5.5 总学时：88 (其中理论学时：78 上机学时：10)二、上机实验目的运用清华大学土木系所编制的计算机辅助分析计算软件《结构力学求解器（SM Solver for Windows）》，进行平面结构（体系）的几何构造分析、影响线绘制、静定结构与超静定结构的内力和变形计算。

目的是通过上机实验的教学，使学生加深对课堂讲授内容的理解，熟悉结构力学计算机软件的操作环境和使用方法，掌握结构力学计算机软件的特点、功能，具备运用结构力学计算机软件进行力学分析、计算的基本能力。

三、上机实验要求1．熟悉《结构力学求解器（SM Solver for Windows）》的操作平台何使用方法，熟悉该软件的一些基本命令的命令代码。

2．每次上机实验之前，必须预习实验指导书中相关的内容，了解本次实验的任务和要求。

复习与本实验有关的理论知识，熟悉问题的计算方法和求解步骤。

3．按预约实验时间准时进入计算机房，不得无故迟到或缺席。

4．独立完成每次上机实验的计算任务，并对计算结果进行定量校核或定性判断。

实验任务中的自选题按相应的实验内容自己确定。

5．独立完成上机实验报告，实验报告要求用word文档撰写并打印，按时上交。

四、《SM Solver for Windows》的使用说明《SM Solver for Windows》是一个面向教师、学生以及工程技术人员的计算机辅助分析计算软件，该软件界面方便友好、内容体系完整、功能完备通用，使用过程中可随时调用联机帮助而获得有关的说明和帮助信息。

1．软件安装在Windows环境下运行光盘上的SMSetup.exe。

结构力学实验指导书一、课程性质和任务结构力学实验课程是《结构力学》课程的重要实践教学环节，是由基础理论过度到专业实践的重要基础课程。

通过该课程的学习，要求学生对结构构件的力学特性有明确的认识，熟悉基本概念、必要的基础知识，具备一定的分析能力和初步的实验能力。

二、教学目的及要求通过该实验课程，使学生亲自动手操作，以达到熟悉仪器、验证和巩固一般结构性能的过程。

要求学生掌握梁、刚架、桁架等结构的受力特点。

三、实验内容：结构模型制作1、制作模型材料：A0标准绘图纸、普通胶水和一般针线三种材料，若超出范围算不合格模型。

2、实验内容：结构模型设计和制作。

模型设计包括模型材料及连接试验、模型设计计算书；模型制作需参赛者提前制作，比赛时带成品进行现场加载试验。

3、作品要求：作品应力求有创造性，贴近实际，结构合理，制作精巧。

完整的作品包括以下部分：①模型设计说明书。

a、模型设计说明书封面；b、方案的构思、可行性分析；c、模型三面透视图、效果图；d、结构制作图，包括主要构件、结点详图，并注明详细尺寸、材料。

②结构模型（实物）。

模型制作需符合设计制作要求并与说明书一致，如修改模型，要求同时修改说明书。

4、模型制作工具美工刀、剪刀，铅笔，60cm直尺﹑三角尺﹑圆规，大头针﹑大头钉若干（需参赛者自行准备）5、模型技术要求：（1）模型设计所需信息①、模型加载台不提供水平力限制，加载台的支点（中心）跨径为700mm，加载台支点平面离地面净空可调节，最小净空1200mm,最大净空1500mm；②、模型长度不小于100mm，模型横向宽度满足加载要求即可；③、模型加载点的标高不能低于支承点平面标高。

（2）模型设计要求①、各参赛队自由选择结构模型；②、提供制作的相关结构模型的设计书，设计书提交后不得再予更改；③、结构模型计算跨径为700mm(支点跨径),宽度不超过200mm,高度限制为150mm—300mm；④、凡经评委现场检验认定，参赛模型用材超出指定材料，一律取消比赛资格。

《结构力学》上机实验指导
为使学生切实掌握结构分析程序设计的基本理论、基本方法和常用技巧，采用原理、程序、上机实习相结合的方式进行教学，有利于培养学生的动手能力和创新能力。

二、Visual Fortran上机操作步骤
1、建立数据文件。

2、启动V. FOR
开始→程序→Compaq visual fortran6.6 Developer studio
3、建立工程文件
File→new→project→fortran console aplication Project name: PFL Location: E:\PFL
4、打开源文件并插入工程
File→open→PFL
在文件空白处右击Insert file project→PFL
说明：源文件放在“网上邻居”→proxy→cywjian
5、编辑链接工程文件形成目标文件
Build→Build all
6、运行目标文件
按提示输入数据文件名和结果文件名。

7、看结果文件
直接点击结果文件名。

8、绘制结构的内力图
三、关于程序调试的基本步骤和方法，见教材第十一章“程序调试”。

结构仿真试验课程一、课程概述结构仿真试验是一门涉及结构力学、振动、控制等多个学科的课程。

该课程旨在通过基本结构理论，借助计算机软件实现结构的建模、分析和评估，为学生提供一种系统的仿真试验方法，使学生能够深入理解结构的力学特性。

二、课程内容1.结构力学基础–了解结构力学基础理论知识–熟练掌握结构力学中的静力学和动力学基本原理2.结构建模–熟悉各种建模方法，如杆件模型、有限元模型等–掌握各种结构建模方法的优缺点，并进行比较分析3.结构分析–进行结构分析的基本方法，如静载荷分析、动力响应分析、模态分析等–掌握各种分析方法的基本步骤4.仿真试验–了解结构仿真试验的概念和意义，能够选择合适的仿真试验方法–熟练掌握各种仿真试验软件的操作方法5.结构评估–基于仿真试验结果，对结构进行评估，如强度评估、舒适性评估等–比较不同评估方法的优缺点，并进行分析三、课程目标1.掌握结构力学基础知识，能够准确描述和分析结构的一般力学特性2.熟悉各种结构建模方法，能够选择合适的建模方法描述模型3.能够准确运用各种结构分析方法，获取结构的基本力学参数4.熟练掌握结构仿真试验的操作方法，能够正确选择不同软件和方法进行仿真实验5.能够基于仿真试验结果，对结构进行科学、全面、准确的评估及分析四、参考教材1.《结构力学》，唐国安主编2.《有限元方法及工程应用》（第4版），刘洪海、吕志华、林排奇编著3.《ANSYS在工程实践中的应用》，赵燕山、田晓、宋丽华编著五、结构仿真试验课程是一门基础课程，也是后续课程的基础，有助于学生理解结构控制的基本原理和方法。

本课程注重理论和实践结合，通过课上讲解和实验操作，学生将更好地理解和掌握结构力学的基础知识和仿真试验方法。

本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==结构力学学习指导书篇一：结构力学辅导书和各个学校本人参加了12年研究生入学考试，并且成功考上了结构工程专业，由于本人比较喜好结构力学，现把我学习的过程中的一些心得和知道的信息写出来以方便以后的广大研友们。

下面先谈谈结构力学教材和辅导书，然后再讲各个学校真题的风格和复习建议。

一、结构力学教材现存市面上《结构力学》教材版本还是挺多的，每个学校都有自己固定的教材，每本教材又有自己固有的特点。

1、龙驭球版《结构力学》这应该是用的最多的教材，也是最常见的版本，龙驭球是清华老院士，这本教材的另一个作者袁驷也是龙驭球的学生，教材后边还附有一个结构力学求解器，非常好用！这个教材比较基础，什么知识都有来龙去脉，讲的很细，难度不是很大，作为本科生教学和考研前期准备还行，但是光做这上面的题目对付考研还是不够的。

是华南理工大学考研指定的教材之一。

其他一些没自编教材的院校一般都是这本教材。

2、李廉锟版《结构力学》李廉锟老师也是清华的毕业生，是国内最早写结构力学教材的一批老先生之一，这本教材第 5 版了，这本教材也是比较基础，但相对于龙驭球版的教材，要相对简练一些。

课后习题也不是很难,是中南大学和北京交通大学和华工桥隧考研的指定教材。

3、王焕定版《结构力学》王焕定老师是哈工大结构力学的教学带头人，教材内容不错，课后习题也不错，天大连续好几年的静定结构位移计算都是出自这本教材的课后习题原题，最近两年没遇到了，但其课后习题作为前期的一本习题集还是不错的。

4、杨茀康、李家宝版《结构力学》湖南大学的指定教材，内容也很朴实，也算国内比较早的教材之一。

李家宝老先生（曾是湖南大学副校长）1951 年考入的广西大学土木系，1956 年就参与了最早的结构力学教材的编辑，所以同龙驭球，李廉锟的版本内容（包括模式和讲解方式）都是差不多的，作为湖南大学指定的教材，考湖大的同学可以看看。

结构力学实验报告结构力学实验报告一、引言结构力学是工程学科中的重要分支，研究物体在受力作用下的变形和破坏规律。

本实验旨在通过实验手段，研究材料的力学性质，探讨结构力学的基本原理。

二、实验目的1. 了解力学性质测试的基本原理和方法；2. 掌握常用的结构力学实验仪器的使用方法；3. 分析和评价材料的力学性能。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：选用了常见的金属材料，如铝合金和钢材等；2. 实验仪器：拉伸试验机、压缩试验机、扭转试验机等。

四、实验步骤1. 拉伸试验：将铝合金和钢材试样固定在拉伸试验机上，逐渐增大载荷直至试样断裂，记录拉伸过程中的载荷和变形数据。

2. 压缩试验：将铝合金和钢材试样放置在压缩试验机中，逐渐增加载荷直至试样破坏，记录压缩过程中的载荷和变形数据。

3. 扭转试验：将铝合金和钢材试样装入扭转试验机，施加扭矩，记录扭转过程中的载荷和变形数据。

五、实验结果与分析1. 拉伸试验结果：根据实验数据绘制应力-应变曲线，分析试样的屈服点、极限强度和断裂点等力学性能指标。

2. 压缩试验结果：根据实验数据绘制应力-应变曲线，分析试样的屈服点、极限强度和破坏形态等力学性能指标。

3. 扭转试验结果：根据实验数据绘制扭转力矩-扭转角度曲线，分析试样的扭转刚度和破坏形态等力学性能指标。

六、实验讨论1. 对比不同材料的实验结果，分析其力学性能的差异；2. 探讨不同实验方法对材料性能的影响；3. 分析实验结果与理论计算值的差异，并探讨可能的原因。

七、结论通过对不同材料进行拉伸、压缩和扭转试验，我们得到了它们的力学性能数据，并进行了分析和讨论。

实验结果表明，不同材料在受力作用下表现出不同的变形和破坏行为，力学性能也有所差异。

本实验为我们深入了解结构力学提供了实际的数据支持，并为工程设计和材料选用提供了参考依据。

八、实验总结通过本次实验，我们掌握了结构力学实验的基本原理和方法，熟悉了常用的结构力学实验仪器的使用。

实验过程中，我们还发现了一些问题和不足之处，例如实验数据的测量误差和试样制备的不均匀性等。