材料力学
材料力学概念及基础知识
一、基本概念1 材料力学的任务是：研究构件的强度、刚度、稳定性的问题，解决安全与经济的矛盾。
2 强度：构件抵抗破坏的能力。
3 刚度：构件抵抗变形的能力。
4 稳定性：构件保持初始直线平衡形式的能力。
5 连续均匀假设：构件内均匀地充满物质。
6 各项同性假设：各个方向力学性质相同。
7 内力：以某个截面为分界，构件一部分与另一部分的相互作用力。
8 截面法：计算内力的方法，共四个步骤：截、留、代、平。
9 应力：在某面积上，内力分布的集度(或单位面积的内力值)、单位Pa。
10 正应力：垂直于截面的应力(σ)11 剪应力：平行于截面的应力()12 弹性变形：去掉外力后，能够恢复的那部分变形。
13 塑性变形：去掉外力后，不能够恢复的那部分变形。
14 四种基本变形：拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。
二、拉压变形15 当外力的作用线与构件轴线重合时产生拉压变形。
16 轴力：拉压变形时产生的内力。
17 计算某个截面上轴力的方法是：某个截面上轴力的大小等于该截面的一侧各个轴向外力的代数和，其中离开该截面的外力取正。
18 画轴力图的步骤是：①画水平线，为X轴，代表各截面位置；②以外力的作用点为界，将轴线分段；③计算各段上的轴力；④在水平线上画出对应的轴力值。
（包括正负和单位）19 平面假设：变形后横截面仍保持在一个平面上。
20 拉（压）时横截面的应力是正应力，σ=N/A21 斜截面上的正应力：σα=σcos²α22 斜截面上的切应力：α=σSin2α/223 胡克定律：杆件的变形时与其轴力和长度成正比，与其截面面积成反比，计算式△L=NL/EA（适用范围σ≤σp）24 胡克定律的微观表达式是σ=Eε。
25 弹性模量（E）代表材料抵抗变形的能力（单位Pa）。
26 应变：变形量与原长度的比值ε=△L/L（无单位），表示变形的程度。
27 泊松比（横向变形与轴向变形之比）μ=∣ε1/ε∣28 钢（塑）材拉伸试验的四个过程：比例阶段、屈服阶段、强化阶段、劲缩阶段。
材料力学专业
材料力学专业材料力学是材料科学与工程中的一门重要学科，它研究材料的力学性能和材料的力学行为。
材料力学专业是材料科学与工程中的一个重要分支，它涉及材料的结构、性能和加工工艺等方面，对于材料的设计、制备和应用具有重要的意义。
在材料力学专业的学习中，学生需要掌握材料的基本力学性质，了解材料的力学行为，掌握材料的力学测试方法，以及掌握材料的力学性能评价方法等内容。
材料力学专业的学习内容主要包括材料的力学基础知识、材料的力学性能测试和评价、材料的力学行为分析、材料的力学性能设计等方面。
在力学基础知识方面，学生需要学习材料的力学性质、材料的应力应变关系、材料的弹性和塑性行为等内容。
在材料的力学性能测试和评价方面，学生需要学习材料的拉伸、压缩、弯曲、扭转等力学性能测试方法，以及材料的硬度、韧性、断裂韧性等力学性能评价方法。
在材料的力学行为分析方面，学生需要学习材料的应力分析、应变分析、应力应变分析等内容。
在材料的力学性能设计方面，学生需要学习材料的力学性能设计原则、材料的力学性能优化方法等内容。
材料力学专业的学习对于学生的综合能力有较高的要求，学生需要具备较强的数学基础和物理基础，具有较强的逻辑思维能力和分析问题的能力，具有较强的实验操作能力和实验数据处理能力，具有较强的工程实践能力和工程设计能力等。
在学习过程中，学生需要通过理论学习和实验实践相结合，培养自己的综合能力，为将来从事材料科学与工程相关领域的科研和工程实践做好准备。
总的来说，材料力学专业是材料科学与工程中的一个重要学科，它涉及材料的力学性能和力学行为等方面，对于材料的设计、制备和应用具有重要的意义。
在学习过程中，学生需要掌握材料的力学基础知识、了解材料的力学性能测试和评价方法、掌握材料的力学行为分析方法、掌握材料的力学性能设计方法等内容，培养自己的综合能力，为将来的工作做好准备。
希望学生能够在学习过程中努力学习，提高自己的综合能力，为将来的科研和工程实践做出积极的贡献。
(完整版)材料力学重点总结
(完整版)材料力学重点总结材料力学阶段总结一. 材料力学的一些基本概念 1. 材料力学的任务：解决安全可靠与经济适用的矛盾. 研究对象：杆件强度：抵抗破坏的能力 刚度:抵抗变形的能力稳定性：细长压杆不失稳。
2. 材料力学中的物性假设连续性：物体内部的各物理量可用连续函数表示。
均匀性：构件内各处的力学性能相同。
各向同性：物体内各方向力学性能相同。
3。
材力与理力的关系, 内力、应力、位移、变形、应变的概念材力与理力：平衡问题，两者相同； 理力：刚体，材力:变形体。
内力：附加内力。
应指明作用位置、作用截面、作用方向、和符号规定。
应力：正应力、剪应力、一点处的应力。
应了解作用截面、作用位置（点)、作用方向、和符号规定。
正应力⎩⎨⎧拉应力压应力应变：反映杆件的变形程度⎩⎨⎧角应变线应变变形基本形式：拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。
4. 物理关系、本构关系 虎克定律；剪切虎克定律:⎪⎩⎪⎨⎧==∆=Gr EA Pl l E τεσ夹角的变化。
剪切虎克定律：两线段——拉伸或压缩。
拉压虎克定律：线段的适用条件：应力～应变是线性关系：材料比例极限以内。
5。
材料的力学性能（拉压）:一张σ-ε图，两个塑性指标δ、ψ，三个应力特征点：b s pσσσ、、,四个变化阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段。
拉压弹性模量E ,剪切弹性模量G ，泊松比v ，）（V EG +=126. 安全系数、 许用应力、工作应力、应力集中系数安全系数：大于1的系数，使用材料时确定安全性与经济性矛盾的关键。
过小，使构件安全性下降；过大，浪费材料。
许用应力：极限应力除以安全系数.塑性材料[]ssn σσ=s σσ=0脆性材料[]bbn σσ=b σσ=07. 材料力学的研究方法1) 所用材料的力学性能：通过实验获得。
2) 对构件的力学要求：以实验为基础,运用力学及数学分析方法建立理论，预测理论应用的未来状态。
3) 截面法：将内力转化成“外力”。
材料力学名词解释
材料力学名词解释弹性模量。
弹性模量是材料的一种力学性能参数，它表示了材料在受力后的变形能力。
弹性模量越大，材料的刚度就越大，即在受力后材料的形变能力越小。
常见的弹性模量有静态弹性模量、剪切模量和体积模量等。
屈服强度。
屈服强度是材料在受力后开始产生塑性变形的临界点。
当材料受到足够大的外力作用时，会超过其屈服强度，从而产生塑性变形。
屈服强度是材料抗拉或抗压的能力的体现。
断裂韧性。
断裂韧性是材料抗断裂的能力。
它表示了材料在受到外力作用下能够抵抗破裂的能力。
断裂韧性越大，材料的抗破裂能力就越强。
蠕变。
蠕变是材料在高温和大应力条件下产生的一种缓慢变形现象。
在高温环境下，材料会逐渐发生形变，这种变形叫做蠕变。
蠕变会导致材料的性能下降，因此在高温环境下需要考虑蠕变对材料性能的影响。
疲劳强度。
疲劳强度是材料在受到交替或循环加载时能够承受的最大应力。
疲劳强度是材料在交替加载下抗疲劳破坏的能力的体现。
塑性变形。
塑性变形是材料在受力后产生的不可逆变形。
当材料受到足够大的外力作用时，会发生塑性变形，即材料的形状和尺寸会发生永久性的改变。
强度。
强度是材料抵抗外力破坏的能力。
它是材料在受力下能够承受的最大应力。
强度是材料力学性能中的重要参数，直接影响着材料的使用寿命和安全性。
延展性。
延展性是材料在受力后产生的变形能力。
它表示了材料在受力后能够发生多大程度的形变。
常见的延展性指标有断面收缩率和伸长率等。
韧性。
韧性是材料在受力下能够吸收能量的能力。
它是材料抵抗断裂的能力的体现。
韧性越大，材料的抗破裂能力就越强。
总结。
材料力学中的这些名词是描述材料力学性能的重要参数，它们直接影响着材料的使用范围和性能。
了解和掌握这些名词的含义，对于材料的选择、设计和使用具有重要的意义。
在实际工程中，需要根据具体的要求和条件选择合适的材料，以确保工程的安全可靠。
《材料力学》课程简介
《材料力学》课程介绍一、课程简介《材料力学》是一门重要的工程学科，旨在研究材料在承受各种外力作用下的力学性能，以及如何通过合理的结构设计，保证材料的强度、刚度和稳定性。
本课程涵盖了材料力学的基本理论、实验方法和工程应用，是机械、土木、航空航天等工程领域的重要基础课程。
二、课程目标1. 掌握材料力学的基本概念和原理，包括应力、应变、强度、刚度、稳定性等；2. 学会应用基本力学原理分析和解决实际工程问题，包括结构设计、材料选择、工艺优化等；3. 了解现代实验技术和测试方法，如有限元分析、超声波检测等；4. 提高分析和解决问题的能力，为后续专业课程学习和实际工程应用打下基础。
三、课程内容1. 静力学部分：介绍外力、平衡方程、基本变形（拉伸、压缩、弯曲）、应力分析等；2. 材料力学部分：讲解材料的力学性能（强度、刚度、稳定性）、应力应变曲线、胡克定律、超静定问题等；3. 实验部分：学习实验设计、测试方法、数据处理和分析等，了解现代实验技术和测试方法的应用；4. 工程应用部分：结合实际工程案例，分析结构设计、材料选择、工艺优化等方面的力学问题。
四、教学方法本课程采用线上授课与线下实验相结合的方式，注重理论与实践的结合。
学生可以通过视频教程学习基本理论，通过实验操作和案例分析提高解决实际工程问题的能力。
教师会定期组织小组讨论和答疑解惑，帮助学生更好地理解和掌握课程内容。
五、学习资源1. 课程网站提供了丰富的教学资源，包括视频教程、课件、实验指导书等；2. 学生可以参考相关的工程手册和文献，了解材料力学的最新研究成果和应用进展；3. 教师会定期组织课外活动，如学术讲座、实践参观等，帮助学生拓展视野，增强学习兴趣。
六、考试与评估本课程的考试采用平时作业、实验报告、考试相结合的方式。
平时作业考察学生对基本概念和原理的掌握情况，实验报告评估学生实验操作和数据分析的能力，考试则是对学生综合运用知识解决实际工程问题的考核。
材料力学的基本概念
材料力学的基本概念
材料力学是一种研究材料承受外力的理论和实验结合的一门工程学科，是力学专业下的一个分支学科。
材料力学研究的内容包括：材料的机械性质、结构的力学参数、材料及其结构的强度和稳定性、受外力作用的断裂、疲劳、振动及其相关数学模型的分析等。
一、材料的机械性质。
材料机械性质是指材料本身的特性，它可以描
述材料在在力学作用下的变形特性和强度特性，其中包括材料的塑性性能、韧性特性及耐久性特性等，这些特性决定了材料和结构在受力作用下的行为。
二、结构的力学参数。
结构的力学参数是指结构系统的一些力学指标，它可以使用材料本身的物理性能、结构的几何形状、材料的实际表现等特
性来描述，例如接缝的连续性、材料的屈服强度和断裂强度的影响、接缝
结构的稳定性等，这些参数将确定结构对外力的响应。
三、材料及其结构的强度和稳定性。
材料及其结构的强度和稳定性是
指结构对外力的响应能力，这些参数将决定结构对外力的强度以及承受这
种外力的稳定性，它们包括材料的强度、结构的几何形状、结构的连续性
和材料的实际表现等方面的参数，其中材料的强度，特殊情况下，设计极
限可以达到材料的理论屈服点延长。
材料力学的基本知识与基本原理
材料力学的基本知识与基本原理材料力学是研究材料在外力作用下的力学性能和力学行为的学科。
它是材料科学与工程中的重要基础学科，对于材料的设计、制备和应用具有重要意义。
本文将介绍材料力学的基本知识与基本原理，帮助读者更好地理解材料的力学性质。
一、材料力学的基本概念材料力学是研究材料在外力作用下的力学行为的学科，它主要包括静力学、动力学和弹性力学等内容。
静力学研究材料在力的作用下的平衡状态，动力学研究材料在力的作用下的运动状态，而弹性力学则研究材料在外力作用下的弹性变形。
二、材料力学的基本原理1. 牛顿第一定律牛顿第一定律也被称为惯性定律，它指出物体在没有外力作用下将保持静止或匀速直线运动。
在材料力学中，这一定律可以解释材料在没有外力作用下的静力平衡状态。
2. 牛顿第二定律牛顿第二定律是描述物体受力后的运动状态的定律，它表明物体所受合力与物体的加速度成正比。
在材料力学中，牛顿第二定律可以用来描述材料在外力作用下的运动状态，从而研究材料的力学性能。
3. 弹性力学原理弹性力学原理是研究材料在外力作用下的弹性变形的原理。
它基于胡克定律，即应力与应变成正比。
应力是单位面积上的力，应变是单位长度上的变形量。
弹性力学原理可以用来计算材料在外力作用下的应力和应变，从而研究材料的弹性性能。
4. 应力与应变的关系应力与应变的关系是材料力学中的重要内容，它可以通过应力-应变曲线来描述。
应力-应变曲线是材料在外力作用下的应力和应变之间的关系曲线，它可以反映材料的力学性能和变形特性。
在应力-应变曲线中，通常有线弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段和断裂阶段等不同的阶段。
5. 杨氏模量和泊松比杨氏模量和泊松比是材料力学中的两个重要参数。
杨氏模量是描述材料在拉伸或压缩时的刚度的参数，它越大表示材料越硬。
泊松比是描述材料在拉伸或压缩时的体积变化与形变的比值，它越小表示材料越不易变形。
三、材料力学的应用材料力学的研究成果广泛应用于材料科学与工程领域。
材料力学
d
a'
0.025
a
ab 、ad 两边夹角的变化 bad 2 由于 非常微小, 所以
0.025 tan 100 106 rad 250
1.6 杆件变形的基本形式
形心 横截面
纵向尺寸（长度）远比横向尺寸大的构件称为杆。
轴线
横截面：垂直于杆件长度方向的截面。 轴线：所有横截面形心的连线。横截面和轴线 是相互垂直的。 直 杆：轴线为直线的杆件。 曲 杆：轴线为曲线的杆件。 等直杆：轴线为直线且横截面相同的杆件。
1.2 可变形固体的基本假设 2.均匀性假设 认为在固体内到处都有相同的力学性能。 从物体内任意一点取出的体积单元，其力学性 能都能代表整个物体的力学性能。 3.各向同性假设 认为在固体内部某点，无论沿任何方向， 固体的力学性能都是相同的。 各向同性材料，如钢、铜、玻璃等。 沿不同方向力学性能不同的材料，称为各 向异性材料，如竹子、木材、胶合板和某些人 工合成材料等。
1.2 可变形固体的基本假设
4.小变形假设(P7)
相对于其原有尺寸而言，变形后尺寸改 变的影响可以忽略不计。
l
由于l 远小于l，因 此在计算A端的反力 时，可以略去 l 的 影响仍认为力P作用 于B点。
A P
B'
P B
l
1.2 可变形固体的基本假设
上述假设，建立了一个最简单的可变 形固体的理想化模型。随着研究的深入， 再逐步放松上述假设的限制。如在后续 课程中逐步讨论各向异性问题、大变形 问题、含缺陷或裂隙等不连续介质的问 题等等。
1.2 可变形固体的基本假设
固体有多方面的属性，研究的角度 不同，侧重面各不一样。研究构件的强 度、刚度和稳定性时，为抽象出力学模 型，掌握与问题有关的主要属性，略去 一些次要因素，对可变形固体作下列假 设：
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力和变形仍按直线规律变化，并留下残余变形o o1,如再重新加载，仍从o1开始沿直线o1e 到e点，过e点才恢复曲线规律。此时就相当于材料的比例极限提高了。这是有利的一面， 而塑性指标（延伸率）却降低了，使材料变脆，这种现象叫冷作硬化。
F
A
B
Fm
0
ΔL
(a)
0
ΔL
(b)
图 1－4 图解方法测定最大力Fm
3．断后塑性指标
表征材料塑性性能的两个指标为断后伸长率 A 和断面收缩率 Z。
断后伸长率 A = L1 − L0 ×100% L0
断面收缩率 Z = S0 − S1 ×100% S0
式中 L0，S0－试验前的标距和横截面积。 L1，S1－拉断后的标距和横截面积。
试件承受的扭矩在剪切比例极限以内时，处于线弹性阶段 OA（图 3－1a），剪应力 和剪应变服从虎克定律，即
τ = Gr
图 3－1 当扭矩超过Mp，试件表面开始形成塑性区，转角越大，塑性区越深入到中心，Mn-φ曲线 开始平坦，一直到B点，这时Mn=Ms，可以近似的认为整个截面剪应力都达到屈服极限τ（s 图 3－2c）。
（a）低碳钢拉伸
（b）铸铁拉伸
图 1－2
图 1－2（a）表示低碳钢静拉伸试验 P－ΔL 曲线。整个过程主要包括：线弹性变形
-4-
阶段（OA），塑性屈服阶段（BC），强化阶段（CD），局部颈缩阶段（DE）。 金属塑性变形是由于晶面间产生滑移的结果。低碳钢塑性屈服阶段，在抛光试件表
面可观察到沿最大剪应力方向（450）的滑移线。 2. 上屈服强度ReH下屈服强度ReL的测定
例试样和非比例试样之分。凡试样标距与试样原始横截面积有以下关系的，称为比例标
距，试样称为比例试样：
式中 k：比例系数
L0=k（S0）1/2
（1）
S0：原始横截面积 非比例标距（也称定标距）与试样原始横截面积不存在式（1）的关系。如果采用比例试
样，应采用比例系数k=5.65 的值，因为此值为国际通用，除非采用此比例系数时不满足
此测定方法可分为图解方法和指针方法。仲裁试验采用图解方法。下屈服强度ReL测 定时试样平行长度的变速率应在 0.00025/s～0.0025/s之间。
（1）图解方法(包括自动方法) 按照定义在曲线上判定上屈服力和下屈服力的位置 点，判定下屈服力时要排除初始瞬时效应的影响。上、下屈服力判定的基本原则如下：
④ 正确的判定结果应是下屈服力必定低于上屈服力。 上述 4 条基本原则应该说是十分重要的，不仅对人工判定方法，而且对自动化测定
方法中测定程序的编制有帮助。以测得的上和下屈服力分别计算ReH和ReL 。 （2）指针方法 试验时试验人员要注视试验机测力表盘指针的指示，按照定义判读
上屈服力和下屈服力。当指针首次停止转动，指不保持恒定的力判为下屈服力；指针首 次回转前指示的最大力判为上屈服力；当批针出现多次回转，则不考虑第一次回转，而 读取其余这些回转指示的最小力判为下屈服力；当仅呈现 1 次回转，则判读回转的最小 力为下屈服力。以测得的上、下屈服力分别计算ReH和ReL 。
最小标距 15mm的要求。在必须采用其他比例系数的情况下，k=11.3 的值为优先采用。则
对圆形试件标距L0与直径d0之比L0/ d0＝5 （k=5.65）或L0/ d0＝10（k=11.3）。
-3-
图 1－1 试件两端为夹持部分，因夹具类型不同，试件端部可做成圆柱形，阶梯形或加工成 螺纹。( 图 1－1) （二）低碳钢的拉伸 1．拉伸过程 塑性材料在拉伸过程中的力学现象和脆性材料有明显的不同。
附录 1 万能试验机操作规程 ……………………………………………………… 35 附录 2 扭转试验机操作规程 ……………………………………………………… 36 附录 3 常用工程材料的力学性质和物理性质 …………………………………… 37
-2-
实验一 金属拉伸实验
一．实验目的
1．测定低碳钢的上屈服强度ReH，下屈服强度ReL，抗拉强度Rm，断后伸长率A和断面收 缩率Z。
一．实验目的 1．测定低碳钢在压缩时的屈服极限σs和铸铁的抗压强度极限σb。 2．观察低碳钢和铸铁在压缩时的变形和破坏现象，并进行分析比较。 二．实验设备 1．万能材料试验机 2．游标卡尺 三．实验原理 （一）试件
-9-
金属材料的压缩试件按国家标准 GB314－87 规定可做成四种形状，每种形状的试件 都有严格的要求。圆柱形是其中的一种，这里仅以圆柱形试件为例说明其要求。试件高 h=（1~3.5）d，一般取高为直径的二倍。试件太细容易压弯，太短时试件两端与压板间 的摩擦力影响太大。对试件两端的平面要求平行，并且必须垂直于轴线。表面光洁度为 ▽7～▽9，试验时接触面适当润滑。试件和机器平台间加球形垫板，使压力自动调中。 （二）低碳钢和铸铁的压缩
下屈服强 度
ReL (N/mm2)
抗拉强度
Rm (N/mm2)
断后伸长 率
A (%)
断面收缩 率
Z (%)
试验后试件形状
（2）铸铁拉伸试验记录及结果
最小直径 （mm）
横截面积 （mm2）
试验前试件形状
Fm (KN)
Rm (N/mm2)
试验后试件形状
（3）按比例绘制低碳钢和铸铁的 F－ΔL 曲线
实验二 金属压缩实验
- 12 -
图 3－2
则
∫ ∫ M S =
τ
A
s
ρdA
=
τ
s
A
ρdA
=
4 3
τ
sWn
或
τs
=
3 4
Ms Wn
其中
Wn
=
πd 3 16
变形过B点后材料开始强化，一直到C点时，整个截面上的剪应力达到τb试件剪断。
τb
=
3 4
Mb Wn
铸铁Mn-φ曲线图中看不到显著的塑性变形（图 3－1b），故可按弹性公式计算。
铸铁试件的断裂面接近于 450斜面（图 2－2）。试件h/d越大断口越接近 450，这与端
面摩擦约束的影响有关。450面为最大剪应力平面，故铸铁试件压缩的断口为剪切破坏。
四．实验步骤
- 10 -
1．测量试件直径 用游标卡尺在试件相互垂直方向的直径各测一次，取其平均值。
2．选择试验机的量程 根据试件的强度极限和截面积，估算试件的最大载荷，选择合适的量程。
（三）铸铁的拉伸
图 1－2（b）表示铸铁的拉伸过程，在经过很小的塑性变形后呈脆性断裂。它远小于 低碳钢的强度极限，横截面积也几乎没有变化。抗拉强度为Rm。
四．实验步骤
Rm
=
Fm S0
-7-
1．打标点，测量直径 用游标卡尺在试件标距长度内取三处，测每一处截面两个相互垂直方向的直径，取
其平均值。最后以三处平均值中最小值作为试件的直径。 2．选择试验机的量程
τb
=
Mb Wn
铸铁因抗拉能力弱，故扭转破坏时断口呈 450螺旋面，为 450方向上的主应力σ1所拉断（图
3－3）。
- 13 -
图 3－3
四．实验步骤
1．测量试件直径，并在低碳钢试件上沿轴向画线，用以观察扭转变形。
2．选择试验机的量程
根据试件的强度极限和截面积，估算试件的最大载荷，选择合适的量程。
1．实验目的：
2．实验设备：
3．实验成果计算与分析：
（1）低碳钢拉伸试验记录及结果
标距
（mm）
拉伸前L0断后L1最小直径（mm）拉伸前d0
断后d1
横截面积
（mm2）
拉伸前S0
断后S1
试验前试件形状
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上屈 服力
FeH (KN)
下屈 服力
FeH (KN)
最大力
Fm (KN) (KN)
上屈服强 度
ReH (N/mm2)
① 屈服前 第一人峰值力（第一个极大力）判为上屈服力，不管其后的峰值力比它大 或小。
② 屈服阶段中如呈现两个或两个以上的谷值力，舍去第一个谷值力（第一个极小值 力），取其余谷值中力中之最小者判为下屈服力。如只呈现一个下降谷值力，此谷 值力判为下屈服力。
③ 屈服阶段中呈现屈服平台，平台力判为下屈服力。如呈现多个而且后者高于前者的 屈服平台，判第一个平台力为下屈服力。
根据试件的强度极限和截面积，估算试件的最大载荷，选择合适的量程。 3．装夹试件 4．开机加载测试并观察记录 5．断后试件测量 6．实验整理
五．实验报告
此实验报告格式仅供参考，同学可以参照此原则自定报告格式。在实验报告的最后
部分，同学要综合所学知识及实验所得结论认真回答思考题并可以提出自己的见解、讨
论及存在的问题。
材料
试件直径 横截面积
（mm）
（mm2）
Fs (KN)
Fb (KN)
低碳钢
铸铁
低碳钢实验前形状 低碳钢实验后形状 铸铁实验前形状
σs (Mpa)
σb (Mpa)
铸铁实验后形状
- 11 -
实验三 金属扭转实验
一．实验目的 1．测定低碳钢的剪切屈服极限τs，剪切强度极限τb。 2．测定铸铁的剪切强度极限τb。 3．综合分析比较塑性材料和脆性材料扭转时的变形及破坏特性。 二．实验设备 1．NJ-100B 型扭转试验机 2．游标卡尺 三．实验原理
2．测定铸铁的抗拉强度Rm。 3．观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的各种现象，绘制拉伸曲线图。
4．通过实测数据综合分析比较它们在拉伸时的机械性能。
二．实验设备
1．万能材料试验机
2．游标卡尺
三．实验原理
（一）试件
为了使试验数据可以互相比较。应按国家标准 GBT228－2002《金属材料室温拉伸试