工程力学实验报告

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1 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

材料 标距l0(mm) 直径d0(mm) 平均横截面积A(mm2) 最小横截面积A0

(mm2)

截面Ⅰ 截面Ⅱ 截面Ⅲ

1 2 平均 1 2 平均 1 2 平均

低碳钢 铸铁 2

低碳钢弹性模量测定 载荷F (kN) 变形(mm) Δl 变形增量(mm) δ(Δl)

F0 = F1 = F2 = F3 = F4 = F5 = ΔF = ()l

=

()FlElA =

实验后 材料 标距l1(mm) 断裂处直径d1(mm) 断裂处横截面积A1(mm2) 1 2 平均 低碳钢 铸铁

屈服载荷和强度极限载荷 材料 上屈服载荷 下屈服载荷 最大载荷 断口形状 Fsu(kN) Δl(mm) Fsl(kN) Δl(mm) Fb(kN) Δl(mm) 低碳钢 铸铁 3

载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果 材 料 低碳钢 铸 铁

F―Δl曲线 断口形状 实验结果 上屈服极限su 下屈服极限sl 强度极限b 延伸率 断面收缩率

强度极限b 延伸率

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。 4

金属材料的拉伸及弹性模量测定 原始试验数据记录

实验指导教师: 200 年 月 日 5

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 材料 直径d0(mm) 高度l(mm) 0ld 截面积A0(mm2) 屈服载荷Fs(kN) 最大载荷

Fb(kN) 1 2 平均

低碳钢 铸铁 6

载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果 材料 低碳钢 铸铁

F―Δl曲线

断口形状 实验结果 屈服极限s 强度极限b



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。 7

金属材料的压缩试验 原始试验数据记录

实验指导教师: 200 年 月 日 8

实验指导教师:

200 年 月 日 9

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

试件编号 宽度b(mm) 平均 宽度 (mm) 厚度h(mm) 平均 厚度 (mm)

平均面积

(mm2) 1 2 3 1 2 3

1 2 3 10

电阻应变片数据 电 阻 值(Ω) 电阻片 应变仪灵敏系数K仪

载荷和应变 加载次数 载 荷 P(N) 载荷增量 ΔP(N) 电阻应变仪读数(με) 测点1 测点2 测点3 应变 (ε1) 增量 应变 (ε2) 增量 应变 (ε3) 增量

1 2 3 4 5 6

平均

实验结果 纵向弹性模量E1=(MPa)

泊松比1221 四、问题讨论 11

复合材料拉伸实验 原始试验数据记录

实验指导教师: 200 年 月 日 12

实验指导教师:

200 年 月 日 13

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 μ= 实验前

材料 标距l0(mm) 直径d0(mm) 平均极惯性矩PI(mm4) 最小抗扭截面模量WT (mm3)

截面Ⅰ 截面Ⅱ 截面Ⅲ

1 2 平均 1 2 平均 1 2 平均

低碳钢 铸铁 14

低碳钢剪切弹性模量测定 扭矩T (kN) 扭转角(rad)  扭转角增量(rad) 

T0 = T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = ΔT = 

 =

PIlTG

0

=

理论值 )1(2EG= 相对误差(%)%100理实理GGG 载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果 材料 低碳钢 铸铁

T—φ曲线 断口形状 实验记录 屈服扭矩Ts 破坏扭矩Tb 破坏扭矩Tb 实验结果 屈服极限s 强度极限b

强度极限b

 15

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。 16 金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定 原始试验数据记录

实验指导教师: 200 年 月 日 17

实验五 电阻应变片的粘贴技术及测试桥路变换实验 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:L= mm; b= mm; h= mm. 电阻应变片:阻值R= Ω;灵敏系数k= . 1/4桥路接线法:AB= 、 、 、 ;BC= . 电阻应变片 P1= N P2= N P3= N P4= N P5= N 读数 平均 读数 平均 读数 平均 读数 平均 18

1/2桥路接线法(工作片+温度片):AB= ;BC= . 电阻应变片 P1= N P2= N P3= N P4= N P5= N 读数 平均 1/2桥路接线法(工作片+工作片):AB= ;BC= . 电阻应变片 P1= N P2= N P3= N P4= N P5= N 读数 平均

全桥路接线法(工作片+温度片):AB= ;BC= ;CD= ;DA= . 电阻应变片 P1= N P2= N P3= N P4= N P5= N 读数 平均

全桥路接线法(工作片+工作片):AB= ;BC= ;CD= ;DA= . 电阻应变片 P1= N P2= N P3= N P4= N P5= N 读数 平均

四、问题讨论 (1)简要叙述在电阻应变片粘贴注意事项。 (2)找出各种桥路中的电阻应变仪读数与电阻应变片的实际值的关系 (3)在桥路变换中有什么规律。 19

电阻应变片的粘贴技术及测试桥路变换实验 原始试验数据记录

实验指导教师: 200 年 月 日 20

实验指导教师:

200 年 月 日 21

实验六 弯曲正应力电测实验 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 数据记录 梁 高 H= mm 截面惯性矩 IZ= m4

梁 宽 B= mm 拉压弹性模量 E= MPa

支座与垫架支点间距离 a = mm 应变片电阻值 R= Ω

各测点到中性轴的距离(中性轴以上取“—”,以下取“+”)

y1= mm y2= mm y3= mm y4= mm y5= mm 电阻片灵敏系

数 K=

应变片灵敏系数 K仪= 22

载荷和应变 次 数 载荷

P (N)

载荷增量 ΔP (N)

电阻应变仪读数(με) 测点○1 测点○2 测点○3 测点○4 测点○5 应变 增量 应变 增量 应变 增量 应变 增量 应变 增量 1 2 3 4 5 6 7 8

实验应力增量值 实实E

(MPa) 理论应力增量值

ZIyaP2理

(MPa) 相对误差(%)

理实理



