材料力學試驗報告答案剖析

1、材料力學實驗報告評分標準拉伸實驗報告一、實驗目的（1分）1. 測定低碳鋼的強度指標 （c s、a b）和塑性指標（3、書）。2. 測定鑄鐵的強度極限 a b。3. 觀察拉伸實驗過程中的各種現(xiàn)象，繪制拉伸曲線（P- L曲線）。4. 比較低碳鋼與鑄鐵的力學特性。二、實驗設備（1分）機器型號名稱電子萬能試驗機測量尺寸的量具名稱游標卡尺精度002 mm、實驗數(shù)據(jù)（2分）實 驗 材 料試 件 規(guī) 格實 驗前實 驗 后屈 服 載荷P（N）最 大 載 荷Fb（N）截面尺寸do （mm）截面 面積Ao（mm2）計算長度Lo（mm）斷口截面尺寸（mm）截面面積A1(mm2)斷 后 長 度L1(mm)測量部位沿兩

2、正交方向測得的數(shù)值各部位的 平均值do最小平均值沿兩正交方向測得的數(shù)值平均 值 a低碳鋼上110mm左右78.5124左 右2 4 K N左右3 3 K N 左 右'2中122下12鑄鐵上1152中12下12四、實驗結(jié)果處理A0PA0（4分）=300MPa 左右=420MPa 左右、一100%= 20 30% 左右L0' = AAA1 100%= 60 75 %左右A0五、回答下列問題（2分，每題0.5分）1、畫出（兩種材料）試件破壞后的簡圖。 略2、畫出拉伸曲線圖。3、試比較低碳鋼和鑄鐵拉伸時的力學性質(zhì)。低碳鋼在拉伸時有明顯的彈性階段、屈服階段、強化階段和局部變形階段，而鑄鐵

3、沒 有明顯的這四個階段。4、材料和直徑相同而長短不同的試件，其延伸率是否相同？為什么？ 相同延伸率是衡量材料塑性的指標，與構(gòu)件的尺寸無關(guān)。壓縮實驗報告一、實驗目的（1分）1. 測定壓縮時鑄鐵的強度極限a b。2. 觀察鑄鐵在壓縮時的變形和破壞現(xiàn)象，并分析原因二、 實驗設備（1分）機器型號名稱電子萬能試驗機（0.5分）測量尺寸的量具名稱游標卡尺 精度0.02 mm（0.5分）三、實驗數(shù)據(jù)（1分）試件材料試件規(guī)格h/d試件尺寸屈服載荷PS（N）最大載荷Pb（N）直 徑 d(mm)截面面積Ao（mm2）沿兩正交方向測得數(shù)據(jù)平均值低碳鋼12鑄鐵20/15115176.6130000左右2四、實驗結(jié)果處

4、理（2分）6二出=740MPa左右A0五、回答下列思考題（3分）1畫出（兩種材料）實驗前后的試件形狀。略2. 繪出兩種材料的壓縮曲線。略3. 為什么在壓縮實驗時要加球形承墊？當試件的兩端稍有不平行時，利用試驗機上的球形承墊自動調(diào)節(jié)，可保證壓力通過試件的 軸線。4. 對壓縮試件的尺寸有何要求？為什么？do試件承受壓縮時，上下兩端與試驗機承墊之間產(chǎn)生很大的摩擦力，使試件兩端的橫向變形 受阻，導致測得的抗壓強度比實際偏高。試件越短，影響越明顯。若試件過長，容易產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。5. 鑄鐵的壓縮破壞形式說明了什么? 鑄鐵的抗剪能力低于抗壓能力。測定彈性模量E實驗報告一、實驗目的 （1分）1. 測定常用金屬

5、材料的彈性模量E二、實驗設備 （1分）機器型號名稱電子萬能試驗機測量尺寸的量具名稱游標卡尺精度 0.02 mm引伸計標距 50 mm三、實驗數(shù)據(jù)（2分）實驗材料試件規(guī)格實 驗前截面尺寸do （mm）截面面積A（mm2）計算長度Lo（mm）測量部位沿兩正交方向測得的數(shù)值各部位的平均值do最小平均值低碳鋼上1502中12下12坐標值1點2點3點4點5點6點載荷P變形 L四、實驗結(jié)果處理（3分）A L（約 200Gpa）五、畫出F -崩曲線圖 （1分）六、討論題 （2分）1試件尺寸和形式對測定 E有無影響？無影響彈性模量E是只與材料有關(guān)的量，與其他量無關(guān)。2. 影響實驗結(jié)果的因素是什么？為何要用等量

6、增載法進行實驗？扭轉(zhuǎn)實驗報告一、實驗目的（1分）1. 觀察低碳鋼和鑄鐵的變形現(xiàn)象及破壞形式。2. 測定低碳鋼的剪切屈服極限s和剪切強度極限b3. 測定鑄鐵的剪切強度極限b。二、實驗設備 （1分）機器型號名稱 電子扭轉(zhuǎn)試驗機選擇量程：鋼 Nm 精度Nm鑄鐵Nm 精度Nm測直徑量具名稱游標卡尺精度0.02 mm三、實驗數(shù)據(jù)和計算結(jié)果（6分）試件材料直徑d （ mm）抗扭載面模量Wt（mm3）屈服扭矩Ts（Nm）破壞扭矩Tb（Nm）屈服極限%（MPa）強度極限（MPa）測量部位沿兩正交方向測得的數(shù)值平均值最小平均值低碳鋼上110mm左右200左右35左右85左右175左右425左右2中12下12鑄鐵

7、上110mm左右200左右60左右300左右2中12下12四、回答下列問題（2分）1. 畫出低碳鋼和鑄鐵試件實驗前、后的圖形。2. 繪制鑄鐵和低碳鋼兩種材料的T - '-曲線圖。略3低碳鋼和鑄鐵材料扭轉(zhuǎn)破壞斷口有何不同？為什么？低碳鋼材料在橫截面發(fā)生剪斷破壞，鑄鐵在與軸線成45°螺旋面發(fā)生拉斷破壞。低碳鋼的抗剪能力小于抗拉和抗壓能力。鑄鐵的抗拉能力小于抗剪能力和抗壓能力。4.分析比較塑性材料和脆性材料在拉伸、壓縮及扭轉(zhuǎn)時的變形情況和破壞特點，并歸納這 兩種材料的機械性能。變形情況和破壞特點略。低碳鋼的抗剪能力小于抗拉壓能力，延伸率和斷面收縮率大。鑄鐵的抗拉能力小于抗剪能力，抗

8、剪能力小于抗壓能力。純彎曲梁正應力實驗報告、實驗目的（1分）1. 測定梁在純彎曲時橫截面上正應力大小和分布規(guī)律。2. 驗證純彎曲梁的正應力計算公式。3. 掌握電測法的基本原理二、實驗設備（1分）靜態(tài)電阻應變儀型號名稱 _CM-1A-20靜態(tài)豎直電阻應變儀 實驗裝置或萬能試驗機的型號名稱一純彎曲梁實驗裝置量具的名稱游標卡尺精度0.02 _mm三、實驗數(shù)據(jù)（5分）梁試件的截面尺寸 h _40_ b _ 20 （mm）支座與力作用點的距離 a_ 150（ mm）彈性模量E 210000 _MPa各點到中性層的位置：yiy2y3y4yy6小載荷（N）變儀讀數(shù) (X 10-6)1點2點3點4點5點6點7

9、點讀數(shù)增量讀數(shù)卷增量讀數(shù)增量讀數(shù)增量讀數(shù)$增量讀數(shù)增量讀數(shù)笛增量P平 均應變片位置1點2點3點4點5點6點7點實驗應力值（MPa）理論應力值（MPa）相對誤差（%）四、應力分布圖（1分）誤差允許范圍內(nèi)應服從線性分布五、回答下列思考題（2分）y1. 為什么要把溫度補償片貼在與構(gòu)件相同的材料上? 削去測量過程中溫度對構(gòu)件變形的影響。2. 影響實驗結(jié)果的主要因素是什么？(1)調(diào)零(2)準確加載(3)應變片位置是否準確(4)讀書是否精確3. 彎曲正應力的大小是否會受材料彈性模量的影響？不受彈性模量的影響:-Myi-i-與彈性模量無關(guān)Iz主應力的測定報告一、實驗目的（1分）1. 測定薄壁圓筒表面上一點的

10、主應力。2. 測定簿壁圓筒所受的彎矩和扭矩。3. 掌握電阻應變花的使用。二、實驗設備（1分）彎扭組合實驗裝置的型號名稱 彎扭組合實驗裝置靜態(tài)電阻應變儀的型號名稱CM-1A-20靜態(tài)豎直電阻應變儀量具的名稱 游標卡尺精度0.02mm三、實驗數(shù)據(jù)（1分）構(gòu)件材料：鋁合金彈性模量e=70 GPa或E =71 GPa泊松比，0.33i =0.33構(gòu)件尺寸：外徑D =40mm內(nèi)徑d=34 mm構(gòu)件抗彎截面模量W=3（cm）3構(gòu)件抗扭截面模量Wt:=6（cm）3臂長a =20 cm自由端端部到測點的距離 丨=30 cm載荷（N）應變儀讀數(shù)（X 10-6）A點B點P片1片2片3片1'片2'片3'8Sis3四、計算A及B點實測主應力和主方向（2分）AE2J12 _ 2 i 丿，21（45 - ；0 ）2 （；4545 tg2 o&45*_2 ； 0- ； /5- ； 451B :十E【/545 五、計算A及B點的理論主應力和主方向A:M 二 30N m T = 20N m2 分）CF1cr310MPa二 3.33MPa10.89MPa-1.56MPatg2：