材料力學實驗報告答案解析

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）測定低碳鋼的強度指標（os、ob）和塑性指標（5、W）。測定鑄鐵的強度極限。丁觀察拉伸實驗過程中的各種現(xiàn)象，繪制拉伸曲線（PAL曲線）。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0.02 mm三、實驗數(shù)據(jù) （2分）實驗材料試件規(guī)格實驗前實_驗后屈月艮載荷Ps（N）最大載荷Pb（N）截面尺寸c （mm）截面面積A0（mm2計算長度L（mm）斷口截面尺寸（叫m)截面面積A1(mm2斷后長度L1(mm測量部位沿兩正交方向 測得的數(shù)值0 各部位的平均值d 0最小 平均值沿兩正交方向

2、測得的數(shù)值平均值d1低碳鋼上110mm左右78.51M左右2 4 K N 左 右3 3 K N 左 右2中122下12鑄鐵上11 5 K N 左 右2中12下12四、實驗結果處理 （4分）= 300MPa 左右=420MPa 左右5 = Li L0 X100%L0=2030%左右A0 - A1 X 100%A0=6075%左右五、回答下列I問題（2分，每題0.5分）1、畫出（兩種材料）試件破壞后的簡圖。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

3、么？相同延伸率是衡量材料塑性的指標，與構件的尺寸無關。壓縮實驗報告一、實驗目的（1分）測定壓縮時鑄鐵的強度極限。b。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002 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 傘）最大載荷 伊直 徑d (mm)截面面積A0 （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、實驗結果處理 （2分）G廣P =740MPa左右0五、回答下列思考題（3分）畫出（兩種材料）實驗前后

4、的試件形狀。 略繪出兩種材料的壓縮曲線。 略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。對壓縮試件的尺寸有何要求？為什么？1 仝 3 d 0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。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）測定常用金屬材料的彈性模量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

5、 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d八 (mm)截面面積A0（mm2計算長度L0（mm）測量部位沿兩正交方向 測得的數(shù)值各部位的平均值d 0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AL四、實驗結果處理（3分）e -（約 200Gpa 、以五、畫出F -M曲線圖（1分）六、討論題 （2分）試件尺寸和形式對測定E有無影響？無影響彈性模量E是只與材料有關的量，與其他量無關。影響實驗結果的因素是什么？為何要用等量增載法進行實驗？扭轉實驗報告一、實驗目的（1分）觀察低碳鋼和鑄鐵的變形現(xiàn)象及破壞形式。測定低碳鋼的剪切屈服極限

6、T和剪切強度極限T人。.T 。二、實驗設備（1分）機器型號名稱 電子扭轉試驗機選擇量程：鋼Nm 精度Nm鑄鐵 Nm 精度 Nm測直徑量具名稱 游標卡尺 精度002 mm三、實驗數(shù)據(jù)和計算結果（6分）試件材料直徑d （mm）抗扭載面模量W t（mm3）屈服扭矩TS（Nm）破壞扭矩Tb（Nm）屈服極限T（MPa）強度極限Tb（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）畫出低碳鋼和鑄鐵試件實驗前、后的圖形。略繪制鑄

7、鐵和低碳鋼兩種材料的T-4曲線圖。略低碳鋼和鑄鐵材料扭轉破壞斷口有何不同？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。分析比較塑性材料和脆性材料在拉伸、壓縮及扭轉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，抗剪能力小于抗壓能力。純彎曲梁正應力實驗報告一、實驗目的（1分）測定梁在純彎曲時橫截面上正應力大小和分布規(guī)律。驗證純彎曲梁的正應力計算公式。掌握電測法的基本原理二、實驗設

8、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純彎曲梁實驗裝置量具的名稱.游標卡尺精度 002 _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：yyyyyy匕1234567載荷（N）應變儀讀數(shù)（X10-6）1點2點3點4點5點6點7點讀數(shù)1增量A 1讀數(shù)2增量A2讀數(shù)3增量As3讀數(shù)4增量As4讀數(shù)5增量A5讀數(shù)6增量A6讀數(shù)7增量A7PAP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

9、差（）四、應力分布圖（1分）1.為什么要把溫度補償片貼在與構件相同的材料上?削去測量過程中溫度對構件變形的影響。誤差允許范圍內(nèi)應服從線性分布影響實驗結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AMy。=r與彈性模量無關1 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主應力。2.測定簿壁圓筒所受的彎矩和扭矩。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

10、精度。2 mm三、實驗數(shù)據(jù)（1分）構件材料：鋁合金彈性模量E = 70 GPa或E = 71 GPa泊松比日=0.33日=0.33構件尺寸：外徑D = 40 mm內(nèi)徑 d = 34 mm構件抗彎截面模量w = 3 （cm）3構件抗扭截面模量七二6（cm）3臂長a= 20 cm自由端端部到測點的距離i = 30 cm載荷（N）應變儀讀數(shù)（X10-6）A點B點PAP片1片2片3片1片2片38A88A88A8A8 38，A8，A8，8，8；A8，8，A8，A8，四、計算A及B點實測主應力和主方向（2分）Ab1 b3（8+8 ） 1 !24545,.2.（88 ）2 +（8_8 ）2450450tg 2a = 4524520 W 45。_ 1一 1c . nB： b 1= E 嘰。a 3- E 吧5。3-45。五、計算A及B點的理論主應力和主方向（2分）A：M = 30N - m T = 20N - mM _ b = _ = 10 MPaWTt = _ = 3.33MPaWbib3b=土210.89 MPa1.56 MPatg 2a = 2a = 17.6。或 a = 72.4。bB：a = 45。或a