材料力学实验报告答案.doc

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1、力学实验报告标准答案目录一、拉伸实验···············································································2二、压缩实验···············································································4三、拉压弹性模量E测定实验···················································6四、低碳钢剪切弹性模量G测定实验·························

2、··············8五、扭转破坏实验····································································10六、纯弯曲梁正应力实验··························································12七、弯扭组合变形时的主应力测定实验··································15八、压杆稳定实验·································································

3、·····18一、拉伸实验报告标准答案实验目的：见教材。实验仪器见教材。实验结果及数据处理：例:(一)低碳钢试件试验前试验后最小平均直径d=10.14mm最小直径d=5.70mm截面面积A=80.71mm2截面面积A1=25.50mm2计算长度L=100mm计算长度L1=133.24mm试验前草图试验后草图强度指标:Ps=__22.1___KN屈服应力σs=Ps/A__273.8___MPaPb=__33.2___KN强度极限σb=Pb/A__411.3___MPa塑性指标:33.24%68.40%低碳钢拉伸图:（二）铸铁试件试验前试验后最小平均直径d=10.16mm最小直

4、径d=10.15mm截面面积A=81.03mm2截面面积A1=80.91mm2计算长度L=100mm计算长度L1≈100mm试验前草图试验后草图强度指标:最大载荷Pb=__14.4___KN强度极限σb=Pb/A=_177.7__MPa问题讨论：1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同?答:拉伸实验中延伸率的大小与材料有关,同时与试件的标距长度有关.试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同.因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其有关性质才具可比性.材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的(横

5、截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外).2、分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征.答:试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性,低碳钢延伸率大表现为塑性;低碳钢具有屈服现象,铸铁无.低碳钢断口为直径缩小的杯锥状,且有450的剪切唇，断口组织为暗灰色纤维状组织。铸铁断口为横断面，为闪光的结晶状组织。.教师签字:________日期:________二、压缩实验报告标准答案实验目的：见教材。实验原理：见教材。实验数据记录及处理：例：(一)试验记录及计算结果材料低碳钢铸铁试件尺寸直径d=_15__mm长度L=____20____mm面积A=__176.63_mm2直径d=__

6、15____mm长度L=___20_____mm面积A=__176.63_mm2试件形状草图试验前试验后屈服载荷屈服应力Ps=___49_____KNσs=____277.4__MPa最大载荷抗压强度Pb=___153__KNσb=__866.2__MPa问题讨论：1、分析铸铁试件压缩破坏的原因.答：铸铁试件压缩破坏，其断口与轴线成45°~50°夹角，在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值，抗剪先于抗压达到极限，因而发生斜面剪切破坏。2、低碳钢与铸铁在压缩时力学性质有何不同?结构工程中怎样合理使用这两类不同性质的材料?答：低碳钢为塑性材料，抗压屈服极限与抗拉屈服极限相近，

7、此时试件不会发生断裂，随荷载增加发生塑性形变；铸铁为脆性材料，抗压强度远大于抗拉强度，无屈服现象。压缩试验时，铸铁因达到剪切极限而被剪切破坏。通过试验可以发现低碳钢材料塑性好，其抗剪能力弱于抗拉；抗拉与抗压相近。铸铁材料塑性差，其抗拉远小于抗压强度，抗剪优于抗拉低于抗压。故在工程结构中塑性材料应用范围广，脆性材料最好处于受压状态，比如车床机座。教师签字:____________日期:____________三、拉压弹性模量E测定试验报告实验目的：见教材。实验仪器：见教材。实验数据记录及处理：（一）碳钢试件尺寸计算长