材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告答案.doc

1、材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告評分標(biāo)準(zhǔn)拉伸實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?分）1 .測定低碳鋼的強(qiáng)度指標(biāo) （bs、bb）和塑性指標(biāo)（6、少）c2 .測定鑄鐵的強(qiáng)度極限 bb。3 .觀察拉伸實(shí)驗(yàn)過程中的各種現(xiàn)象，繪制拉伸曲線（P- AL曲線）。4 .比較低碳鋼與鑄鐵的力學(xué)特性。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1分）機(jī)器型號名稱電子萬能試驗(yàn)機(jī)測量尺寸的量具名稱游標(biāo)卡尺精度0.02 mm、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（2分）實(shí) 驗(yàn) 材 料試件規(guī)格實(shí) 驗(yàn) 前實(shí) 驗(yàn)后屈 服載 荷Ps（N）最 大 載 荷 p, （N截面尺寸do （mm）截面面積A0（mm2）計(jì)算長度Lo（mm）斷口截面尺寸（mm）截 面 面 積A(mm2)斷 后 長 度L1(mm)測量部位沿兩正

2、交方向 測得的數(shù)值各部位的 平均值d0最小 平均值沿兩正交方向 測得的數(shù)值平均值d1上123低212443碳中110mm左右78.5左K N 左KN工鋼22右下1右左2鑄鐵上11 5 K N2中12下1右 左2四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理（4分）與=300MPa左右A<ib =420MPa 左右AoL =L1二L0M100%=20 30% 左右Lo中=黑之父100%= 6075%左右五、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(shí)的力學(xué)性質(zhì)。低碳鋼在拉伸時(shí)有明顯的彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和局部變形階段，而鑄鐵沒 有明顯

3、的這四個(gè)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(biāo)，與構(gòu)件的尺寸無關(guān)。壓縮實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?分）1 .測定壓縮時(shí)鑄鐵的強(qiáng)度極限 bb2 .觀察鑄鐵在壓縮時(shí)的變形和破壞現(xiàn)象，并分析原因、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 （1分）機(jī)器型號名稱電子萬能試驗(yàn)機(jī)（0.5分）測量尺寸的量具名稱游標(biāo)卡尺 精度0.02 mm（0.5分）三、實(shí)驗(yàn)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B ，2、Ao （mm ）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(shí)驗(yàn)結(jié)

4、果處理（2分）仃b= =740MPa 左右A0五、回答下列思考題（3分）1 .畫出（兩種材料）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)要加球形承墊？當(dāng)試件的兩端稍有不平行時(shí)，利用試驗(yàn)機(jī)上的球形承墊自動(dòng)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？1 < h0 < 3 do試件承受壓縮時(shí)，上下兩端與試驗(yàn)機(jī)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(dǎo)致測得的抗壓強(qiáng)度比實(shí)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(shí)

5、驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1分）1 .測定常用金屬材料的彈性模量E二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 （1分）機(jī)器型號名稱電子萬能試驗(yàn)機(jī)測量尺寸的量具名稱游標(biāo)卡尺精度 0.02 mm引伸計(jì)標(biāo)距 50 mm三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) （2分）實(shí)驗(yàn)材料試件規(guī)格實(shí) 驗(yàn) 前截面尺寸d 0 （mm）截面面積A0（mm2）計(jì)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(biāo)值1點(diǎn)2點(diǎn)3點(diǎn)4點(diǎn)5點(diǎn)6點(diǎn)載荷P變形 L四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理（3分）FnLoAo L（約 200Gpa）五、畫出F 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

6、有關(guān)的量，與其他量無關(guān)。2 .影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素是什么？為何要用等量增載法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?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Es和剪切強(qiáng)度極限Eb3 .測定鑄鐵的剪切強(qiáng)度極限工b。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備(1分)機(jī)器型號名稱 電子扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)選擇量程:鋼 Nm 精度 Nm鑄鐵 Nm 精度 Nm測直徑量具名稱游標(biāo)卡尺精度0.02 mm三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和計(jì)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 極限工(MPa)強(qiáng)度 極限 品(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

7、碳鋼上110mm20035左 右85175425左 右2中12左右左右左右左右下12鑄鐵上110mm200603002中12左右左右左右左右下12四、回答下列問題(2分)1 .畫出低碳鋼和鑄鐵試件實(shí)驗(yàn)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450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(shí)的變形情況和破壞特點(diǎn)，并歸納這 兩種材料的機(jī)械性能。變形情況和破壞特點(diǎn)略。低碳鋼的抗剪能力小于

8、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，抗剪能力小于抗壓能力。純彎曲梁正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?分）1 .測定梁在純彎曲時(shí)橫截面上正應(yīng)力大小和分布規(guī)律。2 .驗(yàn)證純彎曲梁的正應(yīng)力計(jì)算公式。3 .掌握電測法的基本原理二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1分）靜態(tài)電阻應(yīng)變儀型號名稱CM-1A-20靜態(tài)豎直電阻應(yīng)變儀實(shí)驗(yàn)裝置或萬能試驗(yàn)機(jī)的型號名稱純彎曲梁實(shí)驗(yàn)裝置量具的名稱 游標(biāo)卡尺精度 0.02 mm三、實(shí)驗(yàn)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(diǎn)的距離 a 150 （mm）彈性模量E 210000 MPa各點(diǎn)到中性層的位置：y1載荷 （N）應(yīng)變儀讀數(shù)（X 10-

9、6）1點(diǎn)2點(diǎn)3點(diǎn)4點(diǎn)5點(diǎn)6點(diǎn)7點(diǎn)讀數(shù)增量讀數(shù)增量&2讀數(shù)*增量占3讀數(shù)增量讀數(shù)增量讀數(shù)增量讀數(shù)當(dāng)增量P平 均應(yīng)變片位置1點(diǎn)2點(diǎn)3點(diǎn)4點(diǎn)5點(diǎn)6點(diǎn)7點(diǎn)實(shí)驗(yàn)應(yīng)力值（MPa）理論應(yīng)力值（MPa）相對誤差（）四、應(yīng)力分布圖（1分）誤差允許范圍內(nèi)應(yīng)服從線性分布五、回答下列思考勤（2分）y1 .為什么要把溫度補(bǔ)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(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要因素是什么？（1） 調(diào)零（2） 準(zhǔn)確加載（3） 應(yīng)變片位置是否準(zhǔn)確（4） 讀書是否精確3 .彎曲正應(yīng)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 .Abi =與彈性模量無關(guān)I z主應(yīng)力的測定

10、報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?分）1 .測定薄壁圓筒表面上一點(diǎn)的主應(yīng)力。2 .測定海壁圓筒所受的彎矩和扭矩。3 .掌握電阻應(yīng)變花的使用。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1分）彎扭組合實(shí)驗(yàn)裝置的型號名稱 彎扭組合實(shí)驗(yàn)裝置靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的型號名稱CM-1A-20靜態(tài)豎直電阻應(yīng)變儀量具的名稱 游標(biāo)卡尺精度 0.02 mm三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(1分)構(gòu)件材料：鋁合金彈性模量e= 70 GPa或£= 71 GPa泊松比= 0.33 = 0.33 構(gòu)件尺寸：外徑 d= 40 mm 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(diǎn)的距離 尸30 cm載荷 (N)應(yīng)變儀讀婁【（X 10-6）A點(diǎn)B點(diǎn)P自片1片2片3片1片2'片3'&國83&醞像2&3四、計(jì)算A及B點(diǎn)實(shí)測主應(yīng)力和主方向(2分)ACT1cytg2： o；45 一 ； _452 ； 0 一 ； N5 一 ； 451 P, r1】B：仃 1= E，B5L -45口仃 3 E 卜 45中一45 寸五、計(jì)算A及B點(diǎn)的理論主應(yīng)力和主方向（2分）A:M = 30N m T = 20N mM10MPaWT = 3.33MPaWCT1cr±10.89MPacr3tg2：17.6：或口72