材料力学实验报告答案
材料力学实验报告答案 Final approval draft on November 22, 2020
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mm 三、实验数据(2分)
四、实验结果处理 (4分)
0A P s s =
σ =300MPa 左右 0
A P b b =
σ =420MPa 左右
%10000
1?-=
L L L δ =20~30%左右 %=
1000
1
0?-A A A ψ =60~75%左右 五、回答下列问题(2分,每题分)
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。
机器型号名称电子万能试验机 (分) 测量尺寸的量具名称 游标卡尺 精度 mm (分) 三、实验数据(1分)
四、实验结果处理 (2分)
A P b
b =
σ =740MPa 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
当试件的两端稍有不平行时,利用试验机上的球形承垫自动调节,可保证压力通过试件的轴线。
4. 对压缩试件的尺寸有何要求为什么
试件承受压缩时,上下两端与试验机承垫之间产生很大的摩擦力,使试件两端的横向变形受阻,导致测得的抗压强度比实际偏高。试件越短,影响越明显。 若试件过长,容易产生失稳现象。 5. 铸铁的压缩破坏形式说明了什么 铸铁的抗剪能力低于抗压能力。
测定弹性模量E 实验报告
一、实验目的 (1分)
1. 测定常用金属材料的弹性模量E
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 mm 引伸计标距 50 mm
L
A L F E N ?=
00
(约200Gpa )
五、画出l F ?-曲线图 (1分) 六、讨论题 (2分)
1. 试件尺寸和形式对测定E 有无影响 无影响
弹性模量E 是只与材料有关的量,与其他量无关。
2. 影响实验结果的因素是什么为何要用等量增载法进行实验
扭转实验报告
一、实验目的(1分)
1. 观察低碳钢和铸铁的变形现象及破坏形式。
2. 测定低碳钢的剪切屈服极限s τ和剪切强度极限b τ。
3. 测定铸铁的剪切强度极限b τ。
二、实验设备 (1分)
机器型号名称 电子扭转试验机 选择量程:钢 Nm 精度 Nm
铸铁 Nm 精度 Nm
测直径量具名称 游标卡尺 精度 mm
三、实验数据和计算结果(6分)
四、回答下列问题(2分)
1. 画出低碳钢和铸铁试件实验前、后的图形。
略
2. 绘制铸铁和低碳钢两种材料的φ
T曲线图。
-
略
3. 低碳钢和铸铁材料扭转破坏断口有何不同为什么
低碳钢材料在横截面发生剪断破坏,铸铁在与轴线成450螺旋面发生拉断破坏。
低碳钢的抗剪能力小于抗拉和抗压能力。铸铁的抗拉能力小于抗剪能力和抗压能力。
4. 分析比较塑性材料和脆性材料在拉伸、压缩及扭转时的变形情况和破坏特点,并归纳这两种材料的机械性能。
变形情况和破坏特点略。
低碳钢的抗剪能力小于抗拉压能力,延伸率和断面收缩率大。
铸铁的抗拉能力小于抗剪能力,抗剪能力小于抗压能力。
纯弯曲梁正应力实验报告
一、实验目的(1分)
1. 测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律。
2. 验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
3. 掌握电测法的基本原理
二、实验设备(1分)
静态电阻应变仪型号名称 CM-1A-20静态竖直电阻应变仪 实验装置或万能试验机的型号名称 纯弯曲梁实验装置 量具的名称 游标卡尺 精度 mm 三、实验数据(5分)
梁试件的截面尺寸h 40 b 20 (mm ) 支座与力作用点的距离a 150(mm ) 弹性模量E 210000 MPa
各点到中性层的位置:1y 2y 3y 4y 5y 6y 7y
误差允许范围内应服从线性分布
五、回答下列思考题(2分) 1. 为什么要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上 削去测量过程中温度对构件变形的影响。 2. 影响实验结果的主要因素是什么 (1) 调零
(2) 准确加载
(3) 应变片位置是否准确 (4) 读书是否精确
3. 弯曲正应力的大小是否会受材料弹性模量的影响 不受弹性模量的影响
z
i
i I My ?=
?σ 与弹性模量无关
主应力的测定报告
一、实验目的(1分)
1. 测定薄壁圆筒表面上一点的主应力。
2. 测定簿壁圆筒所受的弯矩和扭矩。
3. 掌握电阻应变花的使用。
二、实验设备(1分)
弯扭组合实验装置的型号名称弯扭组合实验装置
静态电阻应变仪的型号名称CM-1A-20静态竖直电阻应变仪
量具的名称游标卡尺精度mm
三、实验数据 (1分)
构件材料:铝合金
弹性模量E= 70 GPa或E= 71 GPa
泊松比μ= μ=
构件尺寸:外径D= 40 mm 内径d= 34 mm
构件抗弯截面模量W= 3 (cm)3
构件抗扭截面模量
W= 6(cm)3
t
臂长a= 20 cm
自由端端部到测点的距离l= 30 cm
A :
??
????-+--±++-=????-??-204520454545231)()(21)(211εεεεμεεμμσσE B :][1
45451??--μεεσE
= ][145453
??--=μεεσE 五、计算A 及B 点的理论主应力和主方向(2分)
A :
B :
六、计算M 和T (2分)
七、回答下列思考题(1分)
1. 试求实测主应力、主方向与理论主应力、主方向的误差。引起误差的因素有哪些
应变片粘贴位置、人为读数影响。
2. 在弯扭组合变形下怎样改变贴片方案,才能简便测出扭矩 中性层45度方向贴一应变片,间接测出扭矩