工程力学实验指导书

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1、前言 一、课堂教学与实验教学计划学时比机类、光电类：72/8；非机类：56/8二、适用专业机类、光电类、非机类三、实验目的和基本要求1、实验目的材料力学实验是高等工科院校机械类、近机械类专业学生必修课程，是学生进入大学后，首先受到的工程中力学问题测试、分析方法和实验技能的训练，通过实验加深对材料力学有关理论知识的感性认识，理解和对材料力学课程的兴趣，验证力学知识。设计实验方案，正确进行相关实验和处理数据。要求学生能将理论联系工程实际中的力学问题，对提高学生科学实验能力和培养学生工程素质具有非常重要的意义2、实验基本要求：（1）能够自行完成预习，阅读实验指导书作好实验前的准备，撰

2、写报告。（2）能够调整常用力学实验装置，能够借助教材或仪器说明书正确使用常用仪器，并基本掌握常用的操作技术（3）学生可以根据实验设备，结合所学的知识，在教师的指导下自己设计实验，实验题目可以在实验题目明细中选择，也可以自己设计实验题目和内容。四、书写实验报告实验报告是以书面形式汇报整个实验成果，是实验资料的总结，也是评定实验质量的依据。要培养学生独立完成书写实验报告的能力。应按时、认真书写实验报告。一份好的实验报告，应达到记载清楚，数据完整，图表齐全，计算无误，结论明确，文字简练，字体工整。要对实验结果进行分析并回答指定的思考题。40实验一拉、压实验拉伸试验一、实验目的要求：（

3、一）目的1．测定低碳钢的屈服极限σS,强度极限、延伸率,截面收缩率2．测定铸铁的强度极限,观察上述两种材料的拉伸和破坏现象,绘制拉伸时的P-曲线。（二）要求1．复习讲课中有关材料拉伸时力学性能的内容;阅读本次实验内容和实设备中介绍万能试验机的构造原理、操作方法、注意事项,以及有关千分表和卡尺的使用方法。2．预习时思考下列问题:本次实验的内容和目的是什么?低碳钢在拉伸过程中可分哪几个阶段,各阶段有何特征?试验前、试验中、试验后需要测量和记录哪些数据?使用液压式万能试验机有哪些注意事项?二、实验设备和工具1．万能实验2．千分尺和游标卡尺。3．低碳钢和铸铁圆形截面试件。三、实验性质：

4、验证性实验四、实验步骤和内容：（一）步骤1．取表距L=100mm.画线2．取上,中,下三点,沿垂直方向测量直径.取平均值3．实验机指针调零.4．缓慢加载,读出..观察屈服及颈缩现象,观察是否出现滑移线.5．测量低碳钢断裂后标距长度,颈缩处最小直径（二）实验内容：1.低碳钢试件(1)   试件实验前实验后初始标距(mm) 断裂后标距(mm)直径(mm)上 最小直径(mm)中 下 初始截面面积() 断口处截面面积()40(2)计算结果屈服荷载=极限荷载=屈服极限=/强度极限=/延伸率=(-)/*100%截面收缩率=(-)/*100%(3)绘制低碳钢P~曲线2.铸铁的实验记录.实验前

5、实验后直径(mm) 断裂后直径(mm) 最大荷载=强度极限=/压缩实验一、实验目的要求：（一）目的1．测定低碳钢的屈服极限σS。铸铁的强度极限σb。2．观察铸铁在压缩时的破坏现象。（二）要求1．复习讲课中有关材料压缩时力学性能的内容:阅读本次实验内容。2．拉伸和压缩时低碳钢的屈服点是否相同?铸铁的强度极限是否相同?二、实验设备和工具：1．万能试验机2．卡尺及千分尺3．低碳钢及铸铁试件三、实验性质：验证性实验四、实验步骤和内容：（一）步骤1．测量试件直径。2．选择试验机加载范围。3．缓慢均匀加载。40（二）实验内容实验记录试件低碳钢试件铸铁试件高度h(mm)截面直径d0(mm)截

6、面面积A0(mm0低碳钢试件屈服载荷PS=（KＮ）铸铁试件的最大载荷Pb=　　　　　　　（ＫＮ）低碳钢的屈服极限σS=PS/A0=　　　　　　　（MPa）铸铁的强度极限σb=Pb/A0=(MPa)（三）结果分析：1．绘出两种材料的Ｐ－ΔＬ曲线。2．绘出两种材料的变形和断口形状五、思考题1．低碳钢拉伸曲线可分为几个阶段?每个阶段力和变形有什么关系?2．低碳钢和铸铁两种材料断口有什么不同？并分析引起破坏的原因？3．为什么试样要采用标准试样？4．铸铁试样在拉伸、压缩时破坏断面有何特征？是什么应力引起的？5．比较低碳钢拉伸和压缩的屈服极限σS。6．比较铸铁拉伸与压缩的强度极限σS。40

7、实验二扭转实验一、实验目的要求：（一）目的1．测定低碳钢和铸铁在扭转时的机械性能，求得低碳钢的剪切屈服极限τs，剪切强度极限τb,铸铁的剪切强度极限τb。2．观察两种材料的扭转和破坏现象，分析破坏原因。（二）要求1．复习讲课中有关杆件扭转的内容；阅读本次实验内容和实验设备介绍中扭转试验机的构造原理、操作方法及注意事项。2．圆杆扭转时,横截面上有什么应力？与轴线成450的截面上有什么应力?二、实验的设备和工具：1．扭转实验机。2．千分尺和卡尺。3．低碳钢和铸铁圆形截面试件。三、实验性质：验证性