《材料力学》实验指导书
江西应用科技学院《材料力学》实验指导书
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审核人：
江西应用科技学院城市建设学院
2015 年 5 月
实验项目一 低碳钢的拉伸实验
一、实验目的
1.了解微机控制万能材料试验机的工作原理，演示试验机的基本操作方法；
2.测定低碳钢的抗拉强度σb 、屈服强度σS 、伸长率δ及截面收缩率ψ；
3.观察低碳钢在拉伸过程中的现象和试样的破坏特征，分析断口破坏原因，绘制拉伸曲线图及断口示意图。
二、实验设备
万能材料试验机、游标卡尺、直尺。
三、实验原理
根据国标GB228-99的试件形状如图1-1所示，图中L 0所说试件的变形就是指这一段的变形。L c 两端是试验机夹持的部分。
试件在拉伸时，其尺寸、较，必须按国家标准GB6397-99分为比例和定标距两种试样，表1-1L=11.3A （长试件）或5.65
A （短试件）。
A 点以前，杆件仅有弹性变形，且P 和L 成线性关系，即遵守虎克定律：
ΔL=
EA
PL
（1-1） A 点以后，曲线不再保持直线，至B ′
点开始屈服，以后成锯齿形，B 点为载荷下降的最低点。B ′
点的数值与试件加载速度、试件形式等有关，而B 点的数值比较稳定，工程上常取B 点的载荷作为屈服载荷。因此屈服应力σs =P s /A 。到C 点，材料强化，曲线继续上升，至D 点试件开始出现颈缩，载荷达到最大值P b ，抗拉强度为：
σb =0
b P A （1-2）
试件断裂后，用游标卡尺量得标距间长度L 1和试件收缩处面积A 1,则可得试件的塑性性能：
δ＝
1
0L L L -×100% （1-3） ψ＝
1
0A A A -×100% （1-4） 四、实验步骤
1、试件准备
1）在试件中段取标距L=10d(100mm)（低碳钢试件），用试样划线机将其划分为１０等份。 2）在试件标距范围内用游标卡尺测量中间和两端三处直径，每处在互相垂直的两个方向 上个测量直径一次，选取平均直径最小的一组作为计算截面面积用。 3）根据P MAX =σb ·A ，估计拉断试件所需要的最大载荷。 2、试验机的准备 1）学习试验机的操作规程
2）根据估算的最大载荷选用相应的测力度盘和摆锤，开机将试验机上工作台上升10mm 左右，把试件安装在试验机的上夹头上，调整指针对零点。
3）移动下工作台，安装好试件（注意，如果试件被夹紧后，对于30吨以上的试验机， 不可再按动下工作台的上升或下降按钮，否则回烧坏下工作台的控制电机）。 4）安装好自动绘图装置。
3、进行实验
用规定的速度进行加载（低碳钢拉伸实验，弹性范围内其加载速度为9.8N/mm 2
/s ，屈服后的加载速度为0.5N/mm 2
/s ），试件受力后使试验机测力指针均匀地转动，由自动绘图器可观察到试件受力和变形的关系。当测力指针不动或摆动时，说明材料发生流动（屈服），注意观察测力指针倒退的最小值并记录下来，作为实验的流动荷载P S 。当流动阶段结束而到达D 点时，测力指针
开始回落，D点的数值即为极限荷载P b，此时试件开始发生颈缩，直到E点，试件最后断裂。
五、实验记录及结果
1、修正拉伸图：应该指出，绘图器所绘制的拉伸图其变形△L是整个试件的伸长，并包括试件在夹具中的滑动，试件在开始受力时在夹具中有滑动现象，故绘出的拉伸图最初一段是曲线，必须加以修正，即将拉伸图直线部分向下延长，使它与横坐标相交，次交点即为原点。
2、对于拉断后的低碳钢试件，要分别求断后的试件的标距L1和颈缩处的最小直径d1。根
据GB228-87中的规定，测量断后的标距和颈缩的直径方法为：
1）将断后的试件在断口处紧密地对接起来。
2）断口若在中间的三分之一处时（将原标距分为三等份，两端的三分之一和中间的三
分之一），则可用直接测量法进行测量，即测量最外端两线之间的距离。
3）如果断口发生在两端的三分之一处时，则许用“移位法”进行测量，其方法是：
（1）在长段上从断口处0取基本等于短段处格数B点，若从长段处B点到所余格数为偶数时，则取所余格数的一半得C点，此时的断后标距为：L1=AB+2BC。
（2）在长段上从断口处0取基本等于短段处格数B点，若从长段处B点到所余格数为数时，则取所余格数加1和减1的一半得C和C1点，则断后的标距为：L1=AB+BC+BC1。
4）测定断面收缩率，在试样颈缩的最小处两个互相垂直的方向上测量其直径d1，计算
其断面收缩率。
5）若断口发生在标距以外，一般认为实验结果无效，必须重新做实验。
六、实验报告要求
1、按照实验报告内容认真填写实验目的、实验设备及绘制实验前后的试样图、拉伸曲线图及试样断口示意图。
2、根据实验报告中的计算公式，将测试数据逐步代入公式，写出计算步骤，计算所求量
的结果。
3、分析试件断裂的原因。
思考题
1、怎样测取低碳钢材料的下屈服点、伸长率和截面收缩率及抗拉强度？
2、根据实验确定塑性材料的力学性能？
3、试从低碳钢的破坏断口特征说明基本破坏形式的特点？
4、试件的直径相同而标距长度不同，试件的伸长率和截面收缩率是否相同？
实验项目二 铸铁的拉伸与压缩实验
一、实验目的
1、测定铸铁的抗拉强度和抗压强度。 2
二、实验设备
万能材料试验机、游标卡尺、直尺。三、实验原理
根据国标GB228-99碳钢拉伸试样。按国标GB7314-873.5倍，如图2-1擦力对横向变形的影响。
铸铁试件的拉伸图如图2-2线段，曲线很快达到最大拉力，试件突然断裂，断裂载荷为P b ，抗拉强度为:
σb =
A P b
（2-1） 以铸铁为代表的脆性材料，由于塑性变形很小，所以尽管有端面摩擦，鼓胀效应确不明显。而是当应力达到一定的值后，试样在与轴线大约成450～550的方向上发生破裂，其破坏示意图
针对“零”。
1、调整好绘图仪。
2、将试样两端涂上润滑剂后，把试样准确地放在试验机的支撑板中心处。
3、调整好试验机夹头间距，按国标GB7314-87规定中的加载速度进行加载。
4、对于铸铁压缩实验，加载到试样破坏时（可听见响声）立即停止实验，以免试样进一步被压碎和试验机发生碰撞事故。
5、按照规定将试验机复原。
五、实验记录及结果
2、修正拉伸图：应该指出，绘图器所绘制的拉伸图其变形△L是整个试件的伸长，并包
括试件在夹具中的滑动，试件在开始受力时在夹具中有滑动现象，故绘出的拉伸图最初一段是曲线，必须加以修正，即将拉伸图直线部分向下延长，使它与横坐标相交，次交点即为原点。
3、对于拉断后的低碳钢试件，要分别求断后的试件的标距L1和颈缩处的最小直径d1。
根据GB228-87中的规定，测量断后的标距和颈缩的直径方法为：
1）将断后的试件在断口处紧密地对接起来。
2）断口若在中间的三分之一处时（将原标距分为三等份，两端的三分之一和中间的三
分之一），则可用直接测量法进行测量，即测量最外端两线之间的距离。
3）如果断口发生在两端的三分之一处时，则许用“移位法”进行测量，其方法是：
（1）在长段上从断口处0取基本等于短段处格数B点，若从长段处B点到所余格数为偶
数时，则取所余格数的一半得C点，此时的断后标距为：L1=AB+2BC。
（2）在长段上从断口处0取基本等于短段处格数B点，若从长段处B点到所余格数
为奇数时，则取所余格数加1和减1的一半得C和C1点，则断后的标距为：L1=AB+BC+BC1。
4）测定断面收缩率，在试样颈缩的最小处两个互相垂直的方向上测量其直径d1，计算
其断面收缩率。
5）若断口发生在标距以外，一般认为实验结果无效，必须重新做实验。
六、实验报告要求
1、根据实验报告要求填写实验目的、实验设备；
2、根据实验记录计算铸铁的抗拉强度和抗压强度；
3、根据拉伸和压缩实验过程中材料的变形及破坏现象，绘制拉伸和压缩曲线图及断口示意图，分析铸铁断口破坏原因。
思考题
1、放置压缩试样的支承垫板的底部为什么制作成球形？
2、为什么铸铁试样压缩破坏时，破坏面常发生在与轴线大致成450～550的方向上？
3、试比较塑性材料和脆性材料在拉伸时的变形及破坏形式有什么不同？
实验项目三：低碳钢弹性模量E 测定实验
一、实验目的
1．测定低碳钢的弹性模量。 2．测定低碳钢的泊松比。 3．验证胡克定律。
二、实验设备和仪器
数字式智能静态电阻应变仪、游标卡尺、弹性模量测试试样、拉压力传感器、材料力学多功能实验台（如图3-1所示）等。
三、实验原理
1．实验原理 图3-1实验装置示意图 1）弹性模量
测定金属材料的弹性模量一般采用拉伸实验，实验试样的尺寸规格参照GB6397-86，本实验采用的试样为矩形试样，试样规格及应变片布置方式如图3-2所示。
图3-2试样及布片图
根据胡克定律的关系式：
A E P
?=
ε （3-1）
为了验证材料在比例极限内受力与变形的线形关系，实验采用等量增载法加载，简称增量法，既将欲加的最终荷载分成若干等份进行逐级加载，每增加一个△P ，由应变仪的显示窗口读出一个相应的应变量ε，如果每次的应变量相同，就证明了胡克定律的正确性。设试样的截面面积为
A ，每次力的增量为△P ，则弹性模量的计算为：
ε
A P E ?=
（3-2）
2）泊松比
当拉杆内的应力不超过材料的比例极限时，它的纵向应变和横向应变的绝对值之比为一常
数，此比值称为横向变形系数或泊松比，其关系式为：
ε
εμ'
= （3-3）
式中，μ为泊松比，ε
‘
为横向应变，ε为纵向应变。
2．实验方法
1）确定加载的最大极限值，一般取
P P =0.7 – 0.8 P S （P S 为本材料的屈服极限）。
2）确定初始加载值P 0和增量荷载△P ，确定△P 主要依据最大极限P P 和加载级数（一般分为
5-7级），使得每一级的应变测量数有明显的区别。本次实验取△P=20N
四、 实验步骤
1.用游标卡尺测量试样的宽度和厚度。
2.将试样安装在小型电测实验装置上。
3.将拉压力传感器上的测量线端子接到应变仪背面的第一组接线柱上：
全桥接法：将拉压力传感器上四根引线分别接到应变仪背面的A 、B 、C 、D 接线柱上。 将被测试样应变计上的引线接到应变仪背面的第二组接线柱上,接法同上。 4.根据“WUT-98型智能全数字式静态应变仪”使用操作要求，调整好应变仪。
5.作好准备工作后，开始进行实验，分别测试纵向和横向应变，将实验数据详细、准确地记录下来，一般实验要重复进行2-3次。
五、实验记录及结果
弹性常数实验记录格式如表3-1所示，应力应变关系验证实验数据记录如表3-2所示。
表3-1 弹性常数实验记录
表3-2 应力应变关系实验记录
六、实验报告要求
1、根据实验报告上的要求具体填写实验目的、实验设备及实验数据。
2、依据实验数据及实验计算公式计算低碳钢的弹性模量和泊松比。
3、对实验计算结果与理论值进行比较，分析误差原因。
思考题
1、为什么要用增量法来进行实验？由初级荷载一次性加到最终荷载能否测出弹性模量？
2、初载荷的大小对弹性模量值的测定有无影响？
3、试件的截面尺寸和形状对弹性模量的测定有无影响？
4、虎克定律适应的范围如何？
实验项目四 纯弯梁的弯曲实验
一、实验目的
1、用电测法测量受纯弯曲梁的正应力的分布，验证弯曲应力的理论计算公式的正确性。
2、实测弯曲梁的最大挠度，验证承受纯弯曲的简支梁最大挠度公式的正确性。
3、学习电阻应变仪使用操作方法。
二、实验仪器和设备
数字式静态应变仪、游标卡尺、钢卷尺、材料力学多功能实验台。
三、实验原理
理论上已知梁承受纯弯曲时的正应力公式为：
I
y
M L ?=
σ （4-1） 式中，σL 为正应力，M 为作用在横截面上的弯矩，I 为梁横截面对中性轴的惯性矩，y 为由中性轴到欲求应力点的距离。
实验应力根据虎克定律：σC =E ε
式中，σC 为实验所测正应力，E 为试样材料的弹性模量，ε为实验所测得的应变。
拉
图4-1 纯弯梁弯曲实验布置图
本实验采用低碳钢的矩形截面梁，弹性模量E=200GPa ，为了实现梁的纯弯曲，采用图4-1所示装置（四点弯曲实验法），在简支梁的正中间放置一个千分表，用来测读梁的最大
挠度，所测得的挠度可验证承受纯弯曲的简支梁挠度的理论计算公式的正确性。
EI
a p a L EI a p f c 611)43(48232
2?=-??= （4-2）
式中，f C 为梁的挠度，a 为支撑点到加力点的距离（本实验取a=200mm ）。
实验采用“增量法”，每增加等量的载荷△P ，从应变仪中读取相应的应变量△ε和从千分表上读取相应的挠度△f 。实验中应变△ε的测量可直接从应变仪上读取。△P 的确定是间接的，实验前应对拉压力传感器进行标定，标定的方法可在试验机上进行，也可用砝码进行标定。用砝
码标定方法如下：也用增量法，即：将拉压力传感器连接到应变仪上，每加一个2公斤的砝码，从应变仪上读取并记录下相应的应变数值，进行5级加载（总共10公斤），记录下每一级的应变数值，看其线形是否良好，然后取其算术平均值，即每一个微应变值代表多少个牛顿。反之，需加多少个牛顿的力，则从应变仪上控制所需要的微应变值。本次实验取△P=20N。挠度△f的测量则从千分表上读取。
四、实验步骤
1、把拉压力传感器的输出引线接到应变仪上的对应的接线柱上。
2、把已粘贴在纯弯曲矩形截面梁的电阻应变计的输出引线接到应变仪的接线柱上，根
据半桥接法：工作片接到应变仪上的A、B两接线柱上，补偿片接到B、C接线柱上。
3、测量好梁的截面尺寸及有关数据，按要求将梁定位，安装好千分表。
4、将应变仪进行调试，首先将应变仪的灵敏系数调整与应变计的灵敏系数一致（调试
方法见应变仪的使用说明书），然后将应变仪上的两个窗口显示的数字调零。以上工作自认为完好后，请指导教师检查同意后，开始进行实验。
5、每次只能进行一个点的测试，当一个点测试完毕后，拆除第一个点的引线，同时安
装好另一个点的引线，按同样的步骤进行下一个点的测试，直到实验结束。
6、所有点测试完毕后，将所测试的实验数据交实验指导教师检查，经教师允许方可清
理现场，结束实验。
五、实验记录及结果
实验需用的基本材料参数和几何参数如表4-1所示，实验记录格式详见表4-2。
表4-1 实验参数
表4-2 实验记录表
六、实验报告要求
1、按照实验报告格式认真填写实验目的、实验设备，画出实验装置图和弯矩图。
2、将实验数据代入实验报告中的计算公式，写出计算步骤及计算结果。
3、将实验所得结果与理论值比较，分析误差原因。
4、实验报告填写必须认真，并保持报告卷面干净整洁。
实验项目五扭转破坏实验
一、实验目的
1、测定低碳钢和铸铁的剪切强度，并绘制低碳钢和铸铁的扭转曲线。
2、观察断口情况，比较两种材料的机械性能特点。
二、实验设备
扭转实验机，如图5-1；游标卡尺。
图5-1 扭转实验机
三、实验原理
1、试件
采用圆形截面试件，如图5-2所示，在试件表面画上一条纵线，以便观察试件的扭转变形。
图5-2扭转实验试件示意图
2、扭转实验机的工作原理
扭转实验机如图5-1。在机体上有一个基本固定的夹头，用两平面和夹紧螺栓固定扭转试样的一端。基座上有一个能水平移动的电动减速装置，其左端是一个可旋转的夹头，以夹持试样的另一端。当电动减速器转动时，带动活动夹头转动，而使试样的一端相对于另一端发生了转动，故试件受扭而产生变形。
活动夹头的转动量代表了试样一端相对于另一端的转动，即扭转角。扭转角的大小由活动夹头上的刻度线来指示。同时还通过转动传感器将转角信号输入到微机中，采集数据信息并绘扭转曲线图。
3、扭转实验原理
试件承受扭矩时，材料处于纯剪切应力状态，是拉伸以外的又一重要应力状态，常用扭转实
验来研究不同材料在纯剪切应力状态下的机械性质。
低碳钢试件在发生扭转变形时，其T －φ曲线如图5-3所示，类似低碳钢拉伸实验，可分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和断裂阶段，相应地有三个强度特征值：剪切比例极限、剪切屈服极限和剪切强度极限。对应这三个强度特征值的扭矩依次为T p 、T s 、T b 。
图5-3 低碳钢扭转曲线
在比例极限内，T 与φ成线性关系，材料完全处于弹性状态，试件横截面上的剪应力沿半径线性分布。在T －φ出现屈服平台，可读出屈服扭矩T s ，低碳钢扭转的剪切屈服极限值可由下式求出：
P
Tb
Tb W M ?
=
43τ （5-1）
屈服阶段过后，进入强化阶段，材料的强化使扭矩又有缓慢的上升，但变形非常明显，试件的纵向画线变成螺旋线，直至扭矩到达极限扭矩值M b 进入断裂阶段，试件被剪断，由示力度盘的从动针可读出，则低碳钢扭转的剪切强度极限可同下式求出：
P TS TS W M
?=43τ （5-2）
四、实验步骤
1、试件准备
测量试件等截面范围两端及中间共三处截面的直径。为保证精确度，每一截面均取互相垂直的两个方向各测量一次，并计算平均值，以三截面中最小处的平均值来计算初始横截面面积A 0。
2、实验机准备
1）根据试件的剪切强度极限估算极限扭矩T b ，并选择合适的量程，最好使T b 大约为量程的80%，对于直径为10㎜的低碳钢和铸铁试件，取0～200N ·m 。
2）选定转速范围，并把调速变档开关扳到所需的速度档。 3、安装试件：
1）将试样的一端安装于活动夹头中，并夹紧。
2）慢慢移动减速器，使试样的未夹持端移动至固定夹头的近旁。开电机转动试样，使试样端部截面形状转动到与固定夹头处的形状正对上时就停机。推动减速器，使试样插入固定夹头之中，并夹紧。
4、进行实验：
启动电机（正转或反转），并打开控制软件，设置好数据信息后就开始实验。钢试件在弹性范围内和铸铁试样的全过程的变形较小，应用较低的速度，钢试样在塑性范围内应用较高一点的速度。
用慢速逐渐加载，加载时按下正转按扭，以顺时针方向缓慢转动调速电位器进行无级调速，使之按要求的速度对试件加载，开始加载时就适时采集数据并显示扭转曲线，观察曲线并对照试件，比较两种材料扭转过程中变形特征，直至试件发生扭转破坏。
5、取下试件，清理设备。
6、整理数据，完成实验报告。
五、实验记录及结果
1、记录实验前试样基本尺寸。
2、观察实验现象，并绘制低碳钢和铸铁扭转破坏曲线。
3、记录两种金属材料扭转破坏时的切应力大小，并进行比较分析。
六、实验报告要求
1、按照实验报告格式认真填写实验目的、实验设备，画出低碳钢和铸铁扭转破坏曲线。
2、整理实验数据，得到低碳钢和铸铁扭转破坏时的切应力。
3、分析比较两种金属材料扭转破坏实验现象。
实验项目六 冲击韧性实验
一、 实验目的
测定低碳钢和铸铁两种材料的冲击韧度，观察破坏情况，并进行比较。 二、 实验仪器设备和工具
冲击试验机，如图6-1所示；游标卡尺等
图6-1 冲击实验机结构图
三、 实验原理和方法
冲击实验利用的是能量守恒原理，即冲击试样消耗的能量是摆锤实验前后的势能差。实验时，把试样放在图6-2的B 处，将摆锤举至高度为H 的A 处自由落下，冲断试样即可。
摆锤在A 处所具有的势能为：
(1cos )E GH GL a ==- (6-1)
冲断试样后，摆锤在C 处所具有的势能为：
1(1cos )E Gh GL b ==- (6-2)
势能之差1E E -,即为冲断试样所消耗的冲击功AK :
1(cos cos )AK E E GL b a =-=- (6-3)
式中，G 为摆锤重力（N ）；L 为摆长（摆轴到摆锤重心的距离）（mm ）；
α为冲断试样前摆锤扬起的最大角度；β为冲断试样后摆锤扬起的最大角度。
图6-2 冲击实验原理图
四、实验步骤
1、测量试样的几何尺寸及缺口处的横截面尺寸。
2、根据估计材料冲击韧性来选择试验机的摆锤和表盘。
3、安装试样，如图6-3所示。
图2－29 冲击实验示意图
图6-3 冲击实验示意图
4、进行实验。将摆锤举起到高度为H处并锁住，然后释放摆锤，冲断试样后，待摆锤扬起到最大高度，再回落时，立即刹车，使摆锤停住。
5、记录表盘上所示的冲击功AKU值.取下试样，观察断口。实验完毕，将试验机复原。
6、冲击实验要特别注意人身的安全。
五、实验记录及结果
1、计算冲击韧性值
KU
a.
2
(/)
KU
KU
A J cm
S
a= (6-4)
式中,
KU
A为U型缺口试样的冲击吸收功(J);
S为试样缺口处断面面积(cm2)。
a是反映材料抵抗冲击载荷的综合性能指标，它随着试样的绝对尺寸﹑缺口形冲击韧性值
KU
状﹑实验温度等的变化而不同。
2、比较分析两种材料的抵抗冲击时所吸收的功。观察破坏断口形貌特征
六、实验报告要求
1、按照实验报告格式认真填写实验目的、实验设备，画出实验装置图和弯矩图。
2、将实验数据代入实验报告中的计算公式，写出计算步骤及计算结果。
3、将实验所得结果与理论值比较，分析误差原因。
4、实验报告填写必须认真，并保持报告卷面干净整洁。
实验项目七压杆稳定实验
一、实验目的
1. 用电测法测定两端铰支压杆的临界载荷P cr，并与理论值进行比较，验证欧拉公式。
2. 观察两端铰支压杆丧失稳定的现象。
二、实验仪器设备和工具
材料力学组合实验台、力~应变综合参数测试仪、游标卡尺、钢板尺等。
三、实验原理和方法
对于两端铰支，中心受压的细长杆其临界力可按欧拉公式计算
(7-1)
式中，I min—杠杆横截面的最小惯性矩；I min = bh3 / 12
L —压杆的计算长度。
图7-1（b）中AB 水平线与P轴相交的P值，即为依据欧拉公式计算所得的临界力P cr的值。在A点之前，当P< P cr时压杆式中保持直线形式，处于稳定平衡状态。在A点，P = P cr时，标志着压杆丧失稳定平衡的开始，压杆可在微弯的状态下维持平衡。在A 点之后，当P> P cr时压杆将丧失稳定而发生弯曲变形。因此，P cr是压杆由稳定平衡过渡到不稳定平衡的临界力。
实际实验中的压杆，由于不可避免地存在初曲率，材料不均匀和载荷偏心等因素影响，由于这些影响，在P远小于P cr时，压杆也会发生微小的弯曲变形，只是当P接近P cr时弯曲变形会突然增大，而丧失稳定。
图7-1 压杆稳定实验装置图
实验测定Pcr 时，可采用本材料力学多功能实验装置中压杆稳定实验部件，该装置上、下支座为V型槽口，将带有圆弧尖端的压杆装入支座中，在外力的作用下，通过能上下活动的上
材料力学试验
第五章材料力学实验 5.1 拉伸 拉伸是材料力学最基本的实验，通过拉伸可以测定出材料一些基本的力学性能参数，如弹性模量、强度、塑性等。 一．实验目的 1．测定塑性材料的上下屈服强度R eH 、R eL 、抗拉强度R m 、断后延伸率Ａ和截面收缩率Z；测定脆性材料的抗拉强度R m； 2．掌握用引伸计测定塑性材料的弹性模量的方法； 3．绘制材料的载荷-位移曲线； 4．观察和分析上述两种材料在拉伸过程中的各种现象，并比较它们力学性质的差异； 5．了解电子万能材料试验机的构造和工作原理，掌握其使用方法。 二．仪器、设备及试件 电子万能材料试验机，引伸计，游标卡尺等。 最常见的拉伸试件的截面是圆形和矩形，如图5.1-1（a）、（b）所示。 l）是待测部分的主体，其截面积为S0。按标试件分为夹持部分、过渡段和待测部分。标距（ l）与其截面积（S0）之间的关系，拉伸试件可分为比例试件和非比例试件。按国家标准GB228-2002距（ 的规定，比例试件的有关尺寸如下表5.1-1。 表5.1-1 三．实验原理
1．塑性材料弹性模量的测试 在弹性范围内大多数材料服从虎克定律，即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E ，也叫杨氏模量。因此金属材料拉伸时弹性模量E 的测定是材料力学最主要最基本的一个实验。 测定材料弹性模量E 一般采用比例极限内的拉伸实验，材料在比例极限内服从虎克定律，其荷载与变形关系为： ES Fl l = ? （5.1-1） 若已知载荷F 及试件尺寸，只要测得试件标距内的伸长量Δl 或纵向应变即可得出弹性模量E 。 000 Fl F E lS S = =? （5.1-2） 本实验采用引伸计在试件预拉后，夹持在试件的标距范围内，并在弹性阶段测试；当进入过弹性阶段或屈服阶段，取下引伸计。其中塑性材料的拉伸实验不间断。 2．塑性材料的拉伸（低碳钢） 实验原理如图5.1-2（a ）所示，首先，实验各参数的设置由PC 传送给测控中心后开始实验，拉伸时，力传感器和引伸计分别通过两个通道将式样所受的载荷和变形连接到测控中心，经相关程序计算后，再在PC 机上显示出各相关实验结果。 图5.1-2（b ）所示是典型的低碳钢拉伸图。 当试件开始受力时，因夹持力较小，其夹持部分在夹头内有滑动，故图中开始阶段的曲线斜率 低碳钢的屈服阶段通常为较为水平的锯齿状（图中的B ′-C 段），与最高载荷B ′对应的应力称上屈服极限，由于它受变形速度等因素的影响较大，一般不作为材料的强度指标；同样，屈服后第一次下降的最低点也不作为材料的强度指标。除此之外屈服过程中的最小值（B 点）作为屈服强度R e L ： el el F R S = （5.1-3） 当屈服阶段结束后（C 点），继续加载，载荷—变形曲线开始上升，材料进入强化阶段。若在这一阶段的某一点（如D 点）卸载至零，则可以得到一条与比例阶段曲线基本平行的卸载曲线。此时立即再加载，则加载曲线沿原卸载曲线上升到D 点，以后的曲线基本与未经卸载的曲线重合。可见
材料力学实验报告标准规定答案解析
力学实验报告标准答案
长安大学力学实验教学中心 目录 、拉伸实验? 、压缩实验? 三、拉压弹性模量E测定实验? 四、低碳钢剪切弹性模量G测定实验? 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"8
、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
服应力 (T s = P s /A _273.8 _MP a 屈度极限 (T b = P b /A _411.3 MP a 强试验前 试验后 最小平均直径d= 10.16 mm 最小直径d= 10.15 mm 截面面积A= 81.03 mm 2 截面面积A1= 80.91 mm 2 计算长度L= 100 mm 计算长度L 忤 100 mm 试验前草图 试验后草图 1 ' 1 ''1 1 最大载荷P b =__14.4 KN P s =_22.1 KN P b =_33.2 ____ KN 塑性指标： 伸长率 厘100% L 68.40 % 33.24 % A A 1 面积收缩率 - 100% A 低碳钢拉伸图:
强度极限c b= P b / A = _ 177.7 — M P a 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45 0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
环境生物学-考试重点
名词解释 1）环境生物学：是研究生物与受人类干扰的环境之间的相互作用规律及其机理的科学，是环境科学的一个分支科学。 2）环境污染：是指有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统结构与功能发生变化对人类以及其他生物的生存和发展产生不利影响的现象。 3）优先污染物：在众多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制对象，称之为优先污染物。 4）污染物的生物地球化学循环：就是生物的合成作用和矿化作用所引起的污染物周而复始的循环运动过程。 5）生物运转：是指环境污染物经各种途径和方式同生物机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。 6）生物浓缩：是指生物机体或处于同一营养级上的许多生物种群从周围环境中蓄积某种元素或难以分解的化合物，是生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象，又称生物学浓缩，生物学富集。 7）生物积累：是指生物在其整个代谢活跃期通过吸收、吸附、吞噬等各种过程，从周围环境中蓄积某种元素或难以分解的化合物，以至随着生长发育，浓缩系数不断增大的现象，又称生物学积累。 8）生物放大：指在生态系统中，由于高营养级生物以低营养及生物为食物，某种元素或难分解的化合物在生物机体中的浓度随着营养级的提高而逐步增大的现象，又称生物学放大。 9）靶器官：污染物进入机体后，对各器官并不产生同样的毒作用，而只对部分器官产生直接毒作用，这些器官称为靶器官。 10）生物测试：指系统的利用生物的反应测定一种或多种污染物或环境因素单独或联合存在时，所导致的影响或危害。 11）毒性：是指有毒物质接触或进入机体后，引起生物体的易感部位产生有害作用的能力。 12）最大无作用剂量：指化学物在一定时间内，按一定方式与机体接触，按一定的检测方法或观察指标，不能观察到任何损害作用的最高剂量。 13）最小有作用剂量：是指能使机体发生某种异常变化所需的最小剂量，即能使机体开始出现毒性反应的最低剂量。 14）急性毒性试验：是研究化学物质大剂量一次染毒或24小时内多次染毒动物所引起的毒性试验。其目的是在短期内了解该物质的毒性大小和特点，并为进一步开展其他毒性试验提供设计依据。 15）亚慢性毒性试验：是在相当于生物周期1-30——1-20时间内使动物每日或反复多次受试物的毒性试验。其目的是为进一步对受试物的主要毒作用、靶器官和最大无作用剂量或中毒阈剂量作出评估。 16）慢性毒性试验：是指以低剂量外来化合物，长期与实验动物接触，观察其对试验动物所产生的生物学效应的实验。通过慢性毒性试验，可确定最大无作用剂量，为制定人体每日允许摄入量和最高容许浓度提供毒理学依据。17）蓄积毒性试验：低于中毒阈剂量的外来化合物，反复多次的与机体持续接触，经一定时间后使机体出现明显的中毒表现，即为蓄积毒性试验。 18）BOD：是指在20摄氏度条件下，微生物好氧分解水样（废水或受污染
材料力学实验报告册概要
实验日期_____________教师签字_____________ 同组者_____________审批日期_____________ 实验名称：拉伸和压缩试验 一、试验目的 1.测定低碳钢材料拉伸的屈服极限σs 、抗拉强度σb、断后延伸率δ及断 面收缩率ψ。 2.测定灰铸铁材料的抗拉强度σb、压缩的强度极限σb。 3.观察低碳钢和灰铸铁材料拉伸、压缩试验过程中的变形现象，并分析 比较其破坏断口特征。 二、试验仪器设备 1.微机控制电子万能材料试验机系统 2.微机屏显式液压万能材料试验机 3.游标卡尺 4.做标记用工具 三、试验原理（简述） 1
四、试验原始数据记录 1.拉伸试验 低碳钢材料屈服载荷 最大载荷 灰铸铁材料最大载荷 2.灰铸铁材料压缩试验 直径d0 最大载荷 教师签字：2
五、试验数据处理及结果 1.拉伸试验数据结果 低碳钢材料： 铸铁材料： 2.低碳钢材料的拉伸曲线 3.压缩试验数据结果 铸铁材料： 3
4.灰铸铁材料的拉伸及压缩曲线： 5.低碳钢及灰铸铁材料拉伸时的破坏情况，并分析破坏原因 ①试样的形状（可作图表示）及断口特征 ②分析两种材料的破坏原因 低碳钢材料： 灰铸铁材料： 4
6.灰铸铁压缩时的破坏情况，并分析破坏原因 六、思考讨论题 1.简述低碳钢和灰铸铁两种材料的拉伸力学性能，以及力-变形特性曲线 的特征。 2.试说明冷作硬化工艺的利与弊。 3.某塑性材料，按照国家标准加工成直径相同标距不同的拉伸试样，试 判断用这两种不同试样测得的断后延伸率是否相同，并对结论给予分析。 5
七、小结（结论、心得、建议等）6
环境生物学(考试)
一、名词解释： 1.优先污染物P26 ：在众多的污染物中筛选出的潜在危险大的作为优先研究和控制对象的污染物，称之为优先污染物或称为优先控制污染物。 2.污染物的迁移P28：指污染物在环境中发生的空间位置的移动及其引起的富集、分散和消失的过程。 3.生物污染P59：生物污染是指对人和生物有害的微生物、寄生虫等病原体和变应原等污染水、气、土壤和食品，影响生物产量和质量，危害人类健康，这种污染称为生物污染。 4.环境激素P87：环境中存在一些天然物质或人工合成的环境污染物具有动物和人体激素的活性，这些物质能干扰和破坏野生动物和人体内分泌功能，导致野生动物繁殖障碍，甚至能诱发人类重大疾病。这些物质被称为环境激素，或外源性雌激素，或环境内分泌干扰物。 5.生物迁移P29：污染物通过生物的吸收、代谢、生长、死亡等过程所实现的迁移，是一种非常复杂的迁移形式。 6.污染物的转化P34：污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变形态或转变成另一种物质的过程称为污染物的转化。 7.生物转化P43：生物转化指外源化合物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程。 8.生物转运P38：是指环境污染物经各种途径和方式同生物机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。 9.生物浓缩P51：指生物机体或处于同一营养级上的许多生物种群，从周围环境中蓄积某种元素或难分解化合物，使生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象，又称生物学浓缩，生物学富集。 ! 10.生物积累P51：指生物在其整个代谢活跃期间通过吸收、吸附、吞食等各种过程，从周围环境中蓄积某些元素或难分解化合物，以致随着生长发育，浓缩系数不断增大的现象，又称生物学积累。 11.生物放大P52：指在生态系统中，由于高营养级生物以低营养级生物为食物，某种元素或难分解化合物在生物机体中浓度随营养级的提高而逐步增大的现象，又称为生物学放大。 12.生物测试P95：指系统地利用生物的反应测定一种或多种污染物或环境因素单独或联合存在时所导致的影响或危害。 13.半数致死浓度（LC50）P100：指能引起一群动物的50%死亡的最低剂量或浓度。 14.半数效应浓度（EC50）P101：指引起50%受试生物的某种效应变化的浓度。通常指非死亡效应。 15.剂量—效应（反应）关系P100： 剂量-效应关系：不同剂量的化学物质在个体或群体中表现来的量效应大小之间的关系。 剂量-反应关系：不同剂量的化学物质与其引起的质效应发生率之间的关系 16.生物监测P140：生物监测是利用生物个体、种群或群落对环境污染或变化所产生的反应阐明环境污染状况，从生物学角度为环境质量的监测和评价提供依据。 17.指示生物P157：指示生物是指环境中对某些物质（包括进入环境中的污染物）能产生各种反应或信息而被用来监测和评价环境的现状和变化的生物。（不考） \ 18.环境生物技术P306：就是应用于认识和解决环境问题过程的生物技术体系，包括对环境污染效应的认识、环境质量评价和环境污染的生物处理技术等。 19.生物强化技术P333：生物强化技术（Bioaugmentation）或生物增强技术就是为了提高废水处理系统的处理能力，而向该系统中投加从自然界中筛选的优势种群并通过基因组合技术
材料力学实验参考
实验一、测定金属材料拉伸时的力学性能 一、实验目的 1、测定低碳钢的屈服极限s σ，强度极限b σ，延伸率δ和面积收缩率ψ。 2、测定铸铁的强度极限b σ。 3、观察拉伸过程中的各种现象，并绘制拉伸图（l F ?-曲线）。 二、仪器设备 1、液压式万能试验机。 2、游标卡尺。 三、实验原理简要 材料的力学性质s σ、b σ、δ和ψ是由拉伸破坏试验来确定的。试验时，利用试验机自动绘出低碳钢拉伸图和铸铁拉伸图。对于低碳材料，确定屈服载荷s F 时，必须缓慢而均匀地使试件产生变形，同时还需要注意观察。测力回转后所指示的最小载荷即为屈服载荷s F ，继续加载，测得最大载荷b F 。试件在达到最大载荷前，伸长变形在标距范围内均匀分布。从最大载荷开始，产生局部伸长和颈缩。颈缩出现后，截面面积迅速减小，继续拉伸所需的载荷也变小了，直至断裂。 铸铁试件在极小变形时，就达到最大载荷，而突然发生断裂。没有流动和颈缩现象，其强度极限远低于碳钢的强度极限。 四、实验过程和步骤 1、用游标卡尺在试件的标距范围内测量三个截面的直径，取其平均值，填入记录表内。取三处中最小值作为计算试件横截面积的直径。 2、 按要求装夹试样（先选其中一根），并保持上下对中。 3、 按要求选择“试验方案”→“新建实验”→“金属圆棒拉伸实验”进行试验，详细操 作要求见万能试验机使用说明。 4、 试样拉断后拆下试样，根据试验机使用说明把试样的l F ?-曲线显示在微机显示屏 上。从低碳钢的l F ?-曲线上读取s F 、b F 值，从铸铁的l F ?-曲线上读取b F 值。 5、 测量低碳钢（铸铁）拉断后的断口最小直径及横截面面积。 6、 根据低碳钢（铸铁）断口的位置选择直接测量或移位方法测量标距段长度1l 。 7、 比较低碳钢和铸铁的断口特征。
环境生物学考试内容 修复的
绪论 1.三个环境的概念，尤其是“环境科学”中的“科学” 一般工具书中定义的“环境”是指人以外的客观事物，将环境作为一种人以外的客观存在来加以定义，如新华字典中定义为：周围的一切事物。 环境科学术语的“环境”的中心事物是“人”，是以人类为主体的外部世界，是“人类生存的环境”，在此基础上定义：影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总和。 生态学中“环境”研究的中心事物是“生物”，则环境是以整个生物界的生命为主体，是“生物生存的环境”，可定义：直接或间接影响生物生存和发展的各种因素的总和。 2.“环境”具有相对性，在不同的学科中含义不同，主体的改变往往导致环境概念含义的不同。人类是环境发展到一定阶段的产物，环境是人类生存的物质基础，环境在影响人类生产、生活的同时，人类也在不断地利用和改造自然环境。故人类和环境密切联系，相互作用。 3.环境问题：主要分为环境污染和生态破坏。指由于人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类生产、生活和健康的影响问题。其产生是人类社会发展到一定阶段人类与环境矛盾激化的产物。其实质是由于人类活动超出了环境的承受能力，对其所赖以生存的自然生态系统的结构和功能产生了破坏作用，导致人与其生存环境的不协调。 重大环境问题 （1）温室效应：大气中的温室气体（二氧化碳、甲烷等）覆盖在地球表层，它们能吸收来自太阳的短波辐射，同时吸收地球发出的长波红外辐射，因而可以像玻璃温室一样使地球保持与积蓄热量，引起地球表面温度上升，发生所谓的“温室效应” 危害：：（1）海平面上升（2）影响农业和自然生态系统（3）加剧洪涝、干旱等气候灾害（4）影响人类健康 （2）臭氧层的破坏：臭氧层的减少是人类活动所引起的，尤其是氯原子能催化抽样的分解，因而打破了臭氧的自然平衡。（到达平流层的氯主要是人们排放的氯氟烷烃CFC和含溴卤代烷烃，如应用在冷冻机、电冰箱及高级电子元件做清洁剂的弗利昂，均对臭氧层产生威胁）危害：1）使皮肤癌和白内障患者增加，损坏人的免疫力，使传染病的发病率增加。（2）破坏生态系统，植物减产，减少动物寿命，水生系统破坏；（3）引起新的环境问题。 （3）酸雨：酸雨是有于大气中二氧化硫和一氧化氮在强光照射下，进行光化学作用，并和水汽结合而形成。主要成分为硫酸和硝酸。这些强酸在雨水中解离，是雨雪的pH下降，一般将小于5.6的雨称为酸雨 危害：酸雨能直接伤害植物，导致农作物明显减产。也能引起土壤性质改变，主要是使土壤酸化，影响生物数量和群落结构，抑制硝化菌、固氮菌等的活动，是有机物的分解、固氮过程减弱，因而土壤肥力降低，生物生产力明显下降。 （4）有毒物质污染：有毒物质是指对生态系统和人类健康有毒害作用的物质排放到环境中而引起的危害。 环境生物学的研究方法主要有以下三类：野外调查和试验、实验室试验、模拟研究 4.解决环境问题的根本途径是调节人类社会活动与环境的关系。要真正实现这种调节必须具备下列条件：掌握自然生态规律，通晓环境变化过程，能预测人类活动引起的环境影响，运用规律去利用自然资源、改造自然。 第一章环境污染物在生态系统中的行为 1.环境污染分类：按环境要素分——大气污染、水体污染、土壤污染；污染物性质——生
《材料力学》实验报告
材料力学 实验报告 对应课程 学号 学生 专业 班级 指导教师 成绩总评 学年第学期
目录 1.低碳钢及铸铁拉伸破坏实验???????????????(3 ) 2.低碳钢及铸铁压缩破坏实验???????????????(8 ) 3.引伸计法测定材料的弹性模量??????????????( 12 ) 4.低碳钢及铸铁扭转破坏实验???????????????(15) 5.载荷识别实验?????????????????????( 19) 成绩总评定 : 拉伸压缩测E扭转载荷识别
低碳钢及铸铁拉伸破坏实验 实验日期： 同组成员： 一、实验目的及原理 二、实验设备和仪器 1、试验机名称及型号： 吨位： 精度： 2、量具名称： 精度： 三、实验步骤 （一）、低碳钢、铸铁拉伸实验步骤：
四、试样简图 低碳钢试样 实验前实验后试 样 简 图 铸铁试样 实验前实验后试 样 简 图
五、实验数据及计算 低碳钢拉伸试验 （一）试件尺寸 (a)试验前 试件标直径d0( mm )最小横截距 横截面 1横截面 2横截面 3面面积L0平平平A (1)（2）(1)（2）（1） ( 2)02 ( mm )均均均( mm ) (b)试验后 断后标断口直径 d 1 ( mm )距 L1 12平均( mm )断口（颈缩处）最小横截面面 积 A1 ( mm2 ) 屈服极限：强度极限：断后延伸率： F s s (MPa) A0 F b b (MPa) A0 ( L 1 L O ) 100% L0
A0 A1100% 断面收缩率： A0 铸铁拉伸试验 (a)试验前 试件标直径d0( mm )最小横截距 横截面 1横截面 2横截面 3面面积L0平平平A (1)（2）(1)（2）（1） ( 2)02 ( mm )均均均( mm ) (b)试验后 F b 强度极限：b(MPa ) （二）绘出低碳钢的“力—位移、及铸铁的“ 力－位移”曲线低碳钢铸铁
材料力学实验
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。. 3,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. 4,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，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。 5,试件的尺寸和形状对测定弹性模量有无影响?为什么? 答: 弹性模量是材料的固有性质，与试件的尺寸和形状无关。 6, 逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量是否相同?为什么必须用逐级加载的方法测弹性模量? 答: 逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量不相同，采用逐级加载方法所求出的弹性模量可降低误差，同时可以验证材料此时是否处于弹性状态，以保证实验结果的可靠性。 7, 试验过程中,有时候在加砝码时,百分表指针不动,这是为什么?应采取什么措施? 答：检查百分表是否接触测臂或超出百分表测量上限，应调整百分表位置。 8,测G时为什么必须要限定外加扭矩大小? 答：所测材料的G必须是材料处于弹性状态下所测取得，故必须控制外加扭矩大小。 9, 碳钢与铸铁试件扭转破坏情况有什么不同?分析其原因.
环境生物学复习试题1
复习题 一、名词解释（5个，10分） 光化学烟雾：参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。 氧化应激（OS）是指体内氧化与抗氧化作用失衡，倾向于氧化，导致中性粒细胞炎性浸润，蛋白酶分泌增加，产生大量氧化中间产物。氧化应激是由自由基（活性氧自由基(ROS)和活性氮自由基RNS)在体内产生的一种负面作用，并被认为是导致组织损伤、衰老和疾病的一个重要因素。 共代谢作用：只有在初级能源物质存在时微生物才能进行有机物的生物降解过程。 硝化作用：是好氧条件下在无机化能硝化细菌作用下氨被氧化成硝酸盐的过程。 生物转化：指污染物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下, 发生一系列化学变化并形成一些分解产物或衍生物的代谢变化过程。 氧垂曲线：在河流受到大量有机物污染时，由于有机物这种氧化分解作用，水体溶解氧发生变化，随着污染源到河流下游一定距离内，溶解氧由高到低，再到原来溶解氧水平，可绘制成一条溶解氧下降曲线，称之为氧垂曲线。 固定化酶：通过物理吸附法或化学键合法将水溶性酶和固态的不溶性载体相结合，使酶变成不溶与水但仍保催化活性的衍生物。 BOD5 每日容许摄入量（ADI）最高容许浓度（MAC）PM2.5 混合功能氧化（MFO）相Ⅰ反应相Ⅱ反应污泥负荷（Ls）污泥沉降比（SV） 二、填空（每空1分，共约40分） 1．土壤中，硫酸盐在硫酸盐还原菌的作用下，将硫酸盐还原成硫化氢。 2．污染物经完整皮肤吸收，脂／水分配系数接近的化合物最容易经皮肤吸收。 3.微宇宙法是研究污染物在生物、、生态系统和生物圈水平上的生物效应的一种方法。标准化水生微宙的实验容器为L。 4.大肠菌群是较好的水质粪便污染的指示菌，其检验方法有和两种。 5.MFO代谢有机化合物，转化成低毒易溶的代谢产物排出体外，但有的则变成高毒甚至致癌物。 6.劣质磷肥，除含大量重金属外，三氯乙醛的含量也很高；氯乙醛在土壤微生物的作用下，迅速转为，其毒性大于三氯乙醛。 7.排泄主要途径是，随尿排出；其次是经通过消化道，随粪便排出，挥发性化学物还可经呼吸道，随呼出气排出。 8.对于能发生生物浓缩的外源性物质必须满足以下两个条件：(1) 难以生物降解(2) 具有亲脂性。 9．铅被机体吸收后90%沉积在骨骼中；有机氯农药蓄积在脂肪组织中。 10．生物对环境的污染效应有①病原微生物的危害，能使人动物及植物致病；②水体富营养化；③污染生物的代谢产物，使其他生物中毒，食品污染等。 11．评价微生物污染状况的指标可用细菌总数和链球菌总数；测定大气污染的细菌总数的方法有：沉降平皿法；吸收管法；撞击平皿法；滤膜法。 12．一定剂量的化学物质A和B分别引起某动物15％和40％的死亡率，经A和B同时作用于100只活的动物，若A和B具有独立作用，那么将死亡只；若A和B具有相加作用，那么将死亡只。 13.为了探明环境污染物对机体是否有蓄积毒作用，致畸、致突变、致癌等作用，随着毒理
材料力学实验报告答案
篇一：材料力学实验报告答案 材料力学实验报告 评分标准拉伸实验报告 一、实验目的（1分） 1. 测定低碳钢的强度指标（σs、σb）和塑性指标（δ、ψ）。 2. 测定铸铁的强度极限σb。 3. 观察拉伸实验过程中的各种现象，绘制拉伸曲线（p－δl曲线）。 4. 比较低碳钢与铸铁的力学特性。 二、实验设备（1分） 机器型号名称电子万能试验机 测量尺寸的量具名称游标卡尺精度 0.02 mm 三、实验数据（2分） 四、实验结果处理（4分） ?s??b? psa0pba0 ＝300mpa 左右＝420mpa 左右 ＝20～30％左右＝60～75％左右 ?? l1?l0 ?100％ l0a0?a1 ?100％ a0 ?＝ 五、回答下列问题（2分，每题0.5分） 1、画出（两种材料）试件破坏后的简图。略 2、画出拉伸曲线图。 3、试比较低碳钢和铸铁拉伸时的力学性质。 低碳钢在拉伸时有明显的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，而铸铁没有明显的这四个阶段。 4、材料和直径相同而长短不同的试件，其延伸率是否相同？为什么？相同 延伸率是衡量材料塑性的指标，与构件的尺寸无关。压缩实验报告 一、实验目的（1分） 1. 测定压缩时铸铁的强度极限σb。 2. 观察铸铁在压缩时的变形和破坏现象，并分析原因。 二、实验设备（1分） 机器型号名称电子万能试验机（0.5分） 测量尺寸的量具名称游标卡尺精度 0.02 mm （0.5分） 三、实验数据（1分）四、实验结果处理（2分） ?b? pb =740mpaa0 左右 五、回答下列思考题（3分） 1.画出（两种材料）实验前后的试件形状。略 2. 绘出两种材料的压缩曲线。略 3. 为什么在压缩实验时要加球形承垫？
材料力学实验指导书
一 拉伸试验 一、目的 1、测定低碳钢的流动极限（屈服极限）s σ，强度极限b σ，延伸率δ和面积收缩率?。 2、测定铸铁的强度极限b σ。 3、观察拉伸过程中的各种现象，并绘制拉伸图（l P ?-曲线）。 4、比较低碳钢（塑性材料）与铸铁（脆性材料）机械性质的特点。 二、设备 1、液压式万能试验机。 2、游标卡尺。 三、试样 试件可制成圆形或矩形截面。常用试样为圆形截面的。如图1－7所示。试件中段用于测量拉伸变形，此段的长度o l 称为“标矩”，两端较粗部分是装入试验夹头中的，便于承受拉力，端部的形状视试验机夹头的要求而定，可制成圆柱形（1－7），螺纹形（图1－8）或阶梯形（图1－9）。 试验表明，试件的尺寸和形状对试验结果会有所影响，为了避免此各种影响，使各种材料的力学性质的数值能互相比较，所以对试件的尺寸和形状都有统一规定。目前我国规定的试样
有标准试件和比例试件两种，具体尺寸见表1－1， 0. A是圆形或矩形截面面积。 试件 标距 ) (mm l o 截面面积 ) (2 mm A 圆形试件 ) ( mm d 直径 延伸率表示 符号标准试件 长100 78.5 10 10 δ 短50 78.5 10 sδ比例试件 长 3. 11A任意任意 10 δ 短 65 .5A任意任意 s δ 四、原理 材料的力学性质 s σ、 b σ、δ和?是由拉伸破坏试验来确定的，试验时，利用试验机的自动绘图器绘出低碳钢拉伸图（图－10）和铸铁拉伸图（图1－11）。 对于低碳材料，图1－10上的B－C为流动阶段，B点所对应的应力值称为流动极限。确定 流动载荷 s p时，必须缓慢而均匀地使试件产生变形，同时还需要注意观察。测力盘主针回 转后所指示的最小载荷（第一次下降的最小载荷）即为流动载荷 s p，继续加载，测得最大
材料力学扭转实验实验报告
扭 转 实 验 一．实验目的： 1.学习了解微机控制扭转试验机的构造原理，并进行操作练习。 2.确定低碳钢试样的剪切屈服极限、剪切强度极限。 3.确定铸铁试样的剪切强度极限。 4.观察不同材料的试样在扭转过程中的变形和破坏现象。 二．实验设备及工具 扭转试验机，游标卡尺、扳手。 三．试验原理： 塑性材料和脆性材料扭转时的力学性能。（在实验过程及数据处理时所支撑的理论依据。参考材料力学、工程力学课本的介绍，以及相关的书籍介绍，自己编写。） 四．实验步骤 1.a 低碳钢实验（华龙试验机） （1）量直径： 用游标卡尺量取试样的直径。在试样上选取3各位置，每个位置互相垂直地测量2次直径，取其平均值；然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。。 （2）安装试样： 启动扭转试验机，手动控制器上的“左转”或“右转”键，调整活动夹头的位置，使前、后两夹头钳口的位置能满足试样平口的要求，把试样水平地放在两夹头之间，沿箭头方向旋转手柄，夹紧试样。 （3）调整试验机并对试样施加载荷： 在电脑显示屏上调整扭矩、峰值、切应变1、切应变2、夹头间转角、时间的零点；根据你所安装试样的材料，在“实验方案读取”中选择“教学低碳钢试验”，并点击“加载”而确定；用键盘输入实验编号，回车确定（按Enter 键）；鼠标点“开始测试”键，给试样施加扭矩；在加载过程中，注意观察屈服扭矩的变化，记录屈服扭矩的下限值，当扭矩达到最大值时，试样突然断裂，后按下“终止测试”键，使试验机停止转动。 （4）试样断裂后，从峰值中读取最大扭矩 。从夹头上取下试样。 （5）观察试样断裂后的形状。 1.b 低碳钢实验（青山试验机） （1）量直径： 用游标卡尺量取试样的直径。在试样上选取3各位置，每个位置互相垂直地测量2次直径，取其平均值；然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。 （2）安装试样： 启动扭转试验机，手动“试验机测控仪”上的“左转”或“右转”键，调整活动夹头的位置，使前、后两夹头钳口的位置能满足试样平口的要求，把试样水平地放在两夹头之间，s τb τb τ 0d S M b M 0d
材料力学实验
材料力学实验 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
实验一实验绪论 一、材料力学实验室实验仪器 1、大型仪器： 100kN（10T）微机控制电子万能试验机；200kN（20T）微机控制电子万能试验机；WEW-300C微机屏显式液压万能试验机；WAW-600C微机控制电液伺服万能试验机 2、小型仪器： 弯曲测试系统；静态数字应变仪 二、应变电桥的工作原理 三、材料力学实验与材料力学的关系 四、材料力学实验的要求 1、课前预习 2、独立完成 3、性能实验结果表达执行修约规定 4、曲线图一律用方格纸描述，并用平滑曲线连接 5、应力分析保留小数后一到二位
实验二轴向压缩实验 一、实验预习 1、实验目的 I、测定低碳钢压缩屈服点 II、测定灰铸铁抗压强度 2、实验原理及方法 金属的压缩试样一般制成很短的圆柱，以免被压弯。圆柱高度约为直径的倍~3倍。混凝土、石料等则制成立方形的试块。 低碳钢压缩时的曲线如图所示。实验表明：低碳钢压缩时的弹性模量E和屈服极限σε，都与拉伸时大致相同。进入屈服阶段以后，试样 越压越扁，横截面面积不断增大，试样抗压能力也继续增强，因而得不 到压缩时的强度极限。 3、实验步骤 I、放试样 II、计算机程序清零 III、开始加载 IV、取试样，记录数据 二、轴向压缩实验原始数据 指导老师签名：徐
三、轴向压缩数据处理 测试的压缩力学性能汇总 强度确定的计算过程： 实验三轴向拉伸实验 一、实验预习 1、实验目的 （1）、用引伸计测定低碳钢材料的弹性模量E； （2）、测定低碳钢的屈服强度，抗拉强度。断后伸长率δ和断面收缩率； （3）、测定铸铁的抗拉强度，比较两种材料的拉伸力学性能和断口特征。 2、实验原理及方法 I．弹性模量E及强度指标的测定。（见图） 低碳钢拉伸曲线铸铁拉伸曲线 （1）测弹性模量用等增量加载方法：F o ＝（10%～20%）F s ， F n ＝（70%～80%）F s 加载方案为：F 0=5，F 1 =8，F 2 =11，F 3 =14，F 4 =17 ，F 5 =20 （单位：kN） 数据处理方法： 平均增量法 ) , ( ) ( 0取三位有效数 GPa l A l F E m om ? ? ? = δ（1） 线性拟合法 () GPa A l l F n l F F n F E om o i i i i i i? ? ∑ - ∑? ∑ ∑ - ∑ = 2 2 ) ( （2）
环境生物学题库
绪论： 1.环境科学：是研究人与环境相互作用的科学。目的在于揭示人与环境相互作用中存在的 规律。 温室效应：在大气层中，CO2对光辐射是透彻无阻的，但是能吸收红外线而阻挡红外辐射的通过，就像温室的玻璃罩一样，能量进来容易出去难，大气中CO2越多热外流越受阻，地球温度上升越快，这种现象称为“温室效应”。 臭氧层的破坏：大气平流层中CO2能阻止过量的紫外线到达地面，而人类活动引起氯氟烷烃和含溴卤代烷烃排放到平流层，氯原子催化O3的分解，打破了O3的自然平衡，导致O3“空洞”。 4.酸雨：主要成分是硫酸和硝酸，SO2、NO在强光下发生光化学作用并和水汽结合形成 （pH<5.6） 5.环境生物学：是研究生物与受人类干扰的环境之间相互作用规律及其机理的科学，是环 境科学一个分支。 环境生物学研究的对象及目的：研究生物与受人类干扰的环境间相互关系。⑴人类活动对生态系统造成的污染；⑵是人类活动对生态系统的影响和破坏。 主要研究：环境污染引起的生物效应和生态效应及其机理，生物对环境污染的适应及抗性机理，利用生物对环境监测和评价的原理和方法，生物成生态系统对污染的控制与净化的原理与应用；自然保护生物学和恢复生态学及生物修复技术。 目的：在于为人类维护生态健康，保护和改善人类生存与发展的环境，合理利用自然资源提空科学基础，促进环境和生物的互相关系以利于人类的生存和可持续发展。 研究方法：野外调查和实验，实验室实验，模拟研究。 主要任务：①阐明环境污染的生物学或生态学效应。 ②探索生物对环境污染的净化原理，提高生物对环境污染净化的效率。 ③探讨自然保护生物学和恢复生态学的原理与方法。 第一章 环境污染：是指有害物质或因子进入环境并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统结构与功能发生变化，对人类以及其他生物的生存和发展产生不利影响的现象。（加工业废水和生活污水排放）。 污染源：造成环境污染的污染物发生源称为污染源。向环境排放有害物质或对环境产生有害物质的场所。设备和装置。按来源分为天然污染源和认为污染源。 污染物：是进入环境后使环境的正常组成结构、状态和性质发生变化、直接或间接有害于人类生存发展的物质，是造成环境污染的重要物质组成，包括自然释放、人类活动产生。 污染物进入环境主要三条途径：①人类活动过程中无意释放②废物的排放(三废) ③人类活动过程中故意的应用(杀虫剂) 11.污染物迁移方式：①机械迁移（水、气、重力）②物理—化学迁移③生物迁移（食物链 放大积累） 污染物转化形式：物理转化、化学转化、生物转化→一方面可使污染物对生物毒性降低，甚至转为无毒；另一方面使污染物生物毒性增强或形成难降解。光化学烟雾：参与光化学氧化过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾现象。
材料力学实验报告
青岛黄海学院实验指导书 课程名称：材料力学 课程编码： 04115003 主撰人：吕婧 青岛黄海学院
目录 实验一拉、压实验 (1) 实验二扭转实验 (6) 实验三材料弹性模量E和泊松比μ的测定 (8) 实验四纯弯曲梁的正应力实验 (12)
实验一低碳钢拉伸实验 一、实验目的要求： （一）目的 σ、延伸率δ,截面收缩率ψ。 1．测定低碳钢的屈服极限σS,强度极限 b σ,观察上述两种材料的拉伸和破坏现象,绘制拉伸时2．测定铸铁的强度极限 b 的P-l?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： 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 s P .b P .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1l ,颈缩处最小直径1d （二）实验内容： 1．低碳钢试件 (1)试件 (2)计算结果 屈服荷载 s P =22.1KN 极限荷载 b P =33.2KN 屈服极限 s σ=s P /0A =273.8MPa 强度极限 b σ=b P /0A =411.3MPa 延伸率 δ=(1l -0l )/0l *100%=33.24% 截面收缩率ψ=(0A -1A )/0A *100%=68.40% (3)绘制低碳钢P~ l ? 曲线
环境生物学论文
水体污染物的生物修复 前言：水是人类的生命线,是自然界最普遍的物质之一。水即是人体组成的基础物质，又是新陈代谢的重要基础物质。水是人类环境的重要组成部分，是人类赖以生存的、社会发展必不可少的物质条件之一，是构成所有生物体的必要成份,是人和其他生物繁衍生存的基本条件。水也是最重要的工农业生产资源,是生态环境中最活跃,最重要的因素,构成生态循环的基础。人类视水为生命的源泉，视水为经济的命脉，视水为宝贵的资源。人类生活和生产活动改变了天然水体的物理、化学或生物学的组成性质,其直接结果是造成水体污染,导致淡水资源的短缺。保护水资源、防止水污染是全人类神圣和义不容辞的责任。在不久的将来,污水也将成为淡水资源之一,通过生物修复技术使污水得以有效净化,并最终成为一种十分重要的再生资源。 摘要：大量的研究结果表示，生物修复方法具有十分巨大的潜力，是环境污染治理和自然环境恢复的最理想方法，那些被严重污染而不可救药的环境都有可能在生物修复的方法下重新恢复到自然状态。利用植物或微生物对水体中的污染物进行处理，从而使水体得到净化，这一用生态—生物的方法来修复水体的技术，廉价实用，适用我国绝大多数水体污染物的生物修复。 关键词：水体污染物地表水地下水生物修复 正文： 一概述事实 水体污染是指某种物质进入水体，而导致水体的化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水体的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。水体污染有多种含义，但其基本要点是指在一定时期内引入水体中的某种污染物多造成的不良效应。引入水环境中的污染物常见的有四种，持久性污染物、非持久性污染物、酸和碱（以pH表示）、热（以温度表示）。持久性污染物是指在水中不能或很难由于物理、化学、生物作用而分解、沉淀或挥发的污染物，例如在悬浮物甚少、沉降作用不明显的水体中的无机盐类、重金属等。在水中难溶解、毒性大、易长期积累的有毒化学品亦属于此类。非持久性污染物是指地面水中由于物理、化学或生物作用而逐渐减少的污染物。例如耗氧有机物。 水中的污染物种类大致分为固体污染物、需氧污染物、营养性污染物、酸碱污染物、有毒污染物、油类污染物、生物污染物、感官性污染物、热污染等。固体污染物常用悬浮物和浊度两个指标来表示。耗氧有机物常用化学需要量（COD)、生化需氧量（BOD)\总需氧量（TOD)和总有机碳来描述。感官性污染物指能引起异色、浑浊、泡沫、恶臭等现象的物质。水色不仅影响感官，破坏风景，有时还很难处理。生物污染物主要指水中的致病性污染物，包括致病细菌、病虫乱和病毒。油类污染物包括“石油类”和“动植物油”两类。热污染是工矿企业向水体中排放高温废水造成的。 二生物修复 修复本来是工程上的一个概念，它是指借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到远处状态的过程。严格来说，修复包括恢复、重建、改建等三个方面的活动。环境意义上的修复是指对被污染的环境采取物理、化学与生物学技术措施，是存在于环境中的污染
环境生物学试验教案
实验一污染物对生物在生物化学和分子水平上的影响 ——空气中SO2对植物叶片叶绿素含量 及叶绿素a、b含量比例的影响 [实验目的] （1）掌握植物叶绿素含量的测定方法 （2）了解SO2对植物叶绿素含量的影响 [实验原理] （1）用丙酮提取叶绿素 （2）叶绿素a、b的最大吸收峰分别位于663nm和645nm，根据Lambert-Beer定律，可得：C a（mg/L）= 12.7D663 － 2.69D645 C b（mg/L）= 22.9D645 － 4.68D663 式中：C a、C a为叶绿素a、b的浓度。将C a与C b相加即得叶绿素总量C T： C T（mg/L）= C a + C b = 20.21A645 + 8.02A663 按下列公式计算叶绿素在叶片中的含量，并计算叶绿素a、b的比例。 mg/g ?? 叶绿素浓度提取液最终体积稀释倍数 叶绿素含量（）= 叶片鲜重克数 [实验器材] （1）仪器设备：分光光度计；电子天平；研钵；剪刀；50mL棕色容量瓶；小漏斗；玻璃棒；定量滤纸；吸水纸；滴管；2mL移液管；50mL烧杯。 （2）试剂：丙酮，80%丙酮，石英砂，碳酸钙粉。 （3）实验材料：经SO2熏气和未经熏气的植物样品 [实验步骤] （1）分别剪取两种处理植物的叶样，洗净，擦干，除去中脉，称取0.5g，剪碎。 （2）将剪碎的叶样置于研钵中，加少许石英砂和碳酸钙，再加少许丙酮，磨成匀浆。再加15 mL左右丙酮，搅拌，静置3min。 （3）将提取液过滤至50mL棕色容量瓶中，多次洗涤研钵、研棒。 （4）用滴管吸取丙酮，将滤纸上的叶绿素全部洗入容量瓶。用丙酮定容至50mL，摇匀。 （5）分别取2mL叶绿素提取液和2mL80%丙酮于50mL烧杯，混匀，成比色液。