组 合 变 形 实 验材料力学实验报告
材料力学性能测试实验报告
材料基本力学性能试验—拉伸和弯曲一、实验原理拉伸实验原理拉伸试验是夹持均匀横截面样品两端，用拉伸力将试样沿轴向拉伸，一般拉至断裂为止，通过记录的力——位移曲线测定材料的基本拉伸力学性能。
对于均匀横截面样品的拉伸过程，如图1所示，图1金属试样拉伸示意图则样品中的应力为其中A为样品横截面的面积。
应变定义为其中△l是试样拉伸变形的长度。
典型的金属拉伸实验曲线见图2所示。
图3金属拉伸的四个阶段典型的金属拉伸曲线分为四个阶段，分别如图3(a)-(d)所示。
直线部分的斜率E就是杨氏模量、σs点是屈服点。
金属拉伸达到屈服点后，开始出现颈缩现象，接着产生强化后最终断裂。
弯曲实验原理可采用三点弯曲或四点弯曲方式对试样施加弯曲力，一般直至断裂，通过实验结果测定材料弯曲力学性能。
为方便分析，样品的横截面一般为圆形或矩形。
三点弯曲的示意图如图4所示。
图4三点弯曲试验示意图据材料力学，弹性范围内三点弯曲情况下C点的总挠度和力F之间的关系是其中I为试样截面的惯性矩，E为杨氏模量。
弯曲弹性模量的测定将一定形状和尺寸的试样放置于弯曲装置上，施加横向力对样品进行弯曲，对于矩形截面的试样，具体符号及弯曲示意如图5所示。
对试样施加相当于σpb0.01。
(或σrb0.01)的10％以下的预弯应力F。
并记录此力和跨中点处的挠度，然后对试样连续施加弯曲力，直至相应于σpb0.01(或σrb0.01)的50％。
记录弯曲力的增量DF和相应挠度的增量Df,则弯曲弹性模量为对于矩形横截面试样，横截面的惯性矩I为其中b、h分别是试样横截面的宽度和高度。
也可用自动方法连续记录弯曲力——挠度曲线至超过相应的σpb0.01(或σrb0.01)的弯曲力。
宜使曲线弹性直线段与力轴的夹角不小于40o,弹性直线段的高度应超过力轴量程的3/5。
在曲线图上确定最佳弹性直线段，读取该直线段的弯曲力增量和相应的挠度增量，见图6所示。
然后利用式(4)计算弯曲弹性模量。
二、试样要求1.拉伸实验对厚、薄板材，一般采用矩形试样，其宽度根据产品厚度(通常为0.10-25mm)，采用10,12.5,15,20,25和30mm六种比例试样，尽可能采用lo =5.65（F）0.5的短比例试样。
材料力学性能实验报告
大连理工大学实验报告学院（系）：材料科学与工程学院专业：材料成型及控制工程班级：材0701姓名：学号：组：___指导教师签字：成绩：实验一金属拉伸实验Metal Tensile Test一、实验目的Experiment Objective1、掌握金属拉伸性能指标屈服点σS，抗拉强度σb，延伸率δ和断面收缩率φ的测定方法。
2、掌握金属材料屈服强度σ0.2的测定方法。
3、了解碳钢拉伸曲线的含碳量与其强度、塑性间的关系。
4、简单了解万能实验拉伸机的构造及使用方法。
二、实验概述Experiment Summary金属拉伸实验是检验金属材料力学性能普遍采用的极为重要的方法之一，是用来检测金属材料的强度和塑性指标的。
此种方法就是将具有一定尺寸和形状的金属光滑试样夹持在拉力实验机上，温度、应力状态和加载速率确定的条件下，对试样逐渐施加拉伸载荷，直至把试样拉断为止。
通过拉伸实验可以解释金属材料在静载荷作用下常见的三种失效形式，即过量弹性变形，塑性变形和断裂。
在实验过程中，试样发生屈服和条件屈服时，以及试样所能承受的最大载荷除以试样的原始横截面积，求的该材料的屈服点σS，屈服强度σ0.2和强度极限σb。
用试样断后的标距增长量及断处横截面积的缩减量，分别除以试样的原始标距长度，及试样的原始横截面积，求得该材料的延伸率δ和断面收缩率φ。
三、实验用设备The Equipment of Experiment拉力实验的主要设备为拉力实验机和测量试样尺寸用的游标卡尺，拉力实验机主要有机械式和液压式两种，该实验所用设备原东德WPM—30T液压式万能材料实验机。
液压式万能实验机是最常用的一种实验机。
它不仅能作拉伸试验，而且可进行压缩、剪切及弯曲实验。
（一）加载部分The Part of Applied load这是对试样施加载荷的机构，它利用一定的动力和传动装置迫使试样产生变形，使试样受到力或能量的作用。
其加载方式是液压式的。
在机座上装有两根立柱，其上端有大横梁和工作油缸。
材料力学电测实验中扭转组合变形现象解析
材料力学实验报告-举例
实验一拉伸实验一、实验目的1．测定低碳钢(Q235)的屈服点σ，强度极限bσ，延伸率δ，断面收缩率ψ。
s2．测定铸铁的强度极限σ。
b3．观察低碳钢拉伸过程中的各种现象（如屈服、强化、颈缩等），并绘制拉伸曲线。
4．熟悉试验机和其它有关仪器的使用。
二、实验设备1．液压式万能实验机；2．游标卡尺；3．试样刻线机。
三、万能试验机简介具有拉伸、压缩、弯曲及其剪切等各种静力实验功能的试验机称为万能材料试验机，万能材料试验机一般都由两个基本部分组成；1）加载部分，利用一定的动力和传动装置强迫试件发生变形，从而使试件受到力的作用，即对试件加载。
2）测控部分，指示试件所受载荷大小及变形情况。
四、试验方法1．低碳钢拉伸实验（1）用画线器在低碳钢试件上画标距及10等分刻线，量试件直径，低碳钢试件标距。
（2）调整试验机，使下夹头处于适当的位置，把试件夹好。
（3）运行试验程序，加载，实时显示外力和变形的关系曲线。
观察屈服现象。
（4）打印外力和变形的关系曲线，记录屈服载荷F s=22.5kN，最大载荷F b =35kN。
（5）取下试件，观察试件断口: 凸凹状，即韧性杯状断口。
测量拉断后的标距长L1，颈缩处最小直径d1 Array低碳钢的拉伸图如图所示2．铸铁的拉伸其方法步骤完全与低碳钢相同。
因为材料是脆性材料，观察不到屈服现象。
在很小的变形下试件就突然断裂（图1-5），只需记录下最大载荷F b =10.8kN 即可。
b σ的计算与低碳钢的计算方法相同。
六、试验结果及数据处理表1-2 试验前试样尺寸表1-3 试验后试样尺寸和形状根据试验记录，计算应力值。
低碳钢屈服极限 MPa 48.28654.78105.223=⨯==A F s s σ低碳钢强度极限 MPa 63.44554.7810353=⨯==A F b b σ低碳钢断面收缩率 %6454.7827.2854.78%100010=-=⨯-=A A A ψ低碳钢延伸率 %25100100125%10001=-=⨯-=L L L δ铸铁强度极限 MPa 53.13754.78108.103=⨯==A F b b σ七、思考题1．根据实验画出低碳钢和铸铁的拉伸曲线。
材料力学实验报告文档2篇
材料力学实验报告文档2篇Material mechanics experiment report document编订：JinTai College材料力学实验报告文档2篇小泰温馨提示：实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来，经过整理，写成的书面汇报。
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篇章1:材料力学实验报告格式文档二、实验设备和仪器：三、实验记录和处理结果：四、实验原理和方法：五、实验步骤及实验结果处理：篇章2:材料力学实验报告范文【按住Ctrl键点此返回目录】该实验台配上引伸仪，作为材料力学实验教学中测定材料弹性模量E实验用。
1.试样：Q235钢，直径d =10mm，标距l=100mm。
2.载荷增量△F=1000N①砝码四级加载，每个砝码重25N;②初载砝码一个，重16N;③采用1：40杠杆比放大。
3.精度：一般误差小于5%。
三、操作步骤及注意事项1.调节吊杆螺母，使杠杆尾端上翘一些，使之与满载时关于水平位置大致对称。
注意：调节前，必须使两垫刀刃对正V型槽沟底，否则垫刀将由于受力不均而被压裂。
2.把引伸仪装夹到试样上，必须使引伸仪不打滑。
①对于容易打滑的引伸仪，要在试样被夹处用粗纱布沿圆周方向打磨一下。
②引伸仪为精密仪器，装夹时要特别小心，以免使其受损。
③采用球铰式引伸仪时，引伸仪的架体平面与实验台的架体平面需成45º左右的角度。
4.加上初载砝码，记下引伸仪的读数。
5.分四次加等重砝码，每加一次记一次引伸仪的读数。
注意:加砝码时要缓慢放手，以使之为静载，并注意防止失落而砸伤人、物。
组 合 变 形 实 验材料力学实验报告
组合变形实验一．实验目的：1.学习组合变形情况下的应力测定方法。
2.熟悉应变仪全桥测量原理及接桥方法3.对在弯扭组合受力状态下的薄壁圆管，分别测定其弯曲正应力和扭转剪应力，并与理论值比较。
二．实验设备：多功能实验台、程控静态电阻应变仪、数字测力仪。
三．试验原理：1）参阅材料力学、工程力学课程的教材及其他相关材料。
2）组合变形实验装置如图：测试的试样为薄壁圆管，其长度为，一端固定在铸铁框架上，另一端通过扇形加力臂上的钢丝绳对薄壁圆管试样施加载荷。
在钢丝绳与加载手柄之间连接一个力传感器，通过数字测力计把传感器的信号显示出来。
在试样的上下边缘对称位置，粘贴互相垂直的鱼尾应变花2片，如图所示。
当试样受到F 力作用时，薄壁圆管试样上的应变片均受到弯曲与扭转应变，即。
在比例极限内，应力与应变之间存在着正比关系，即σ=E ·ε通过测得的应变值便可计算出该点的应力数值。
在理论课中已经学习了强度理论，也了解受弯扭组合变形的应力状态，因此也就可以分析出各应变片感受的应变关系，我们利用电桥输出特性，通过巧妙的全桥接桥方式，就可以只测出由扭矩产生的应变或由弯矩产生的应变，即ε读=4ε弯或ε读=4ε扭，在测量由弯矩产生的应变时，根据应力状态理论可知，所以对于由弯矩产生的0o方向的应变即为，由虎克定律得到弯曲正应力。
在测量由扭矩产生的应变时，取薄壁圆管试样上测点处单元体，如下图所示的应力状态l W N εε±±04521εμε⋅-=o45012εμε-=o0εσ⋅=E其中有：，在比例极限内，近似地同时， 所以故，由于，所以。
在弯扭组合变形实验中，使用的是互相垂直的鱼尾应变花，其贴片方向且与轴线成±450，故α=45o，则， 即γR =2ε45o 。
由剪切虎克定律得到扭转剪应力。
四．实验步骤1.量取试样相关尺寸，加载力臂，2.根据电测原理、电桥输出特性，通过讨论分析弯曲正应变和扭转剪应变的全桥接桥方式。
《材料力学》第八章组合变形
（2）内力分析，确定危险截面—整个轴；
M=600(kN·cm) FN=15(kN)
(3)应力计算，确定危险点—ａ、b点；
P产生拉伸正应力： t
FN AFNd 2源自4FNd 24
M拉产弯生组弯合曲：的正应力：wmax
M Wy
M
d3
32
32M
d3
P M= a Pe
补例8.1 已知： P=2kN,L求=：1mσm,Iazx=628×104mm4,Iy=64×1040mm2740 2844
解:1.分解P力。 Py Pcos φ Pz Psin φ 2．画弯矩图，确定危险截面--固定端截面。 3．画应力分布图，确定危险点—A、 B点
σ” σ’
A
x
y
Pyl
M
z
践中，在计算中，往往忽略轴力的影响。
4.大家考虑扭转、斜弯曲与拉（压）的组合怎么处理？
例8.5 图8.14a是某滚齿机传动轴AB的示意图。轴的直径为35 mm，材料为45钢， [σ]=85 MPa。轴是由P=2.2kW的电动机通过
带轮C带动的，转速为n=966r／min。带轮的直径为D=132 mm，
Mz Py l - x Pcosφ l - x Mcosφ My Pz l - x Psinφ l - x Msinφ
式中的总弯矩为：M Pl- x
3.计算两个平面弯曲的正应力。在x截面上任取一点A(z 、y)，
与弯矩Mz、My对应的正应力分别为σ’和σ”，故
- Mz y , - M yz
第八章 组合变形
基本要求: 掌握弯曲与拉伸（或压缩）的组合、扭转与弯曲的组合 的强度计算。
重点： 弯曲与拉伸（或压缩）的组合，扭转与弯曲的组合。
材料力学实验报告答案2篇
材料力学实验报告答案2篇第一篇材料力学实验报告实验目的：本次实验旨在通过对弹簧的拉伸实验和压缩实验，探究弹性模量、屈服强度等力学性质，并深入了解材料的力学性能。
实验步骤：1. 将送样弹簧装入拉力试验机，将钳子固定在长度为200mm的减震束上。
在束头安装力称。
拉伸速度为5mm/min。
2. 进行压缩试验，将送样弹簧装入万能检测机中，按照保护矩阵的要求，将试样夹在两块平面之间。
规定压缩速度为5mm/min。
实验结果与分析：我们测得了弹簧拉伸试验的应力应变曲线，根据弹性模量公式得到实验结果。
由于取值误差，得到的结果分别为：E1=51GPa，E2=48GPa。
对弹性模量公式进行变形，将结果代入公式得到各组实验结果如下：- 拉伸试验1 - E1=51GPa- 拉伸试验2 - E2=48GPa- 平均弹性模量 - E=49.5GPa弹簧的材料屈服强度也经过了我们的计算，得到屈服点在应力约为343.4MPa时。
根据钢质材料的屈服强度的常见值，我们得出结论，这根弹簧应是由普通钢材制成。
同样，我们也对弹簧进行了压缩实验。
我们简单分析数据后发现，弹簧在压缩过程中出现了明显的侧向膨胀。
这个结果与我们预期的不同，但几个实验组的结果都出现了膨胀现象。
我们认为可能与样品固定有关。
总结：本次实验采用了多种力学实验方法，从不同角度对弹簧进行了测试。
我们通过计算得到了弹性模量和屈服强度等材料力学参数，并在结果分析中分别进行了讨论。
虽然弹簧的侧向膨胀现象出乎我们的意料，但也帮助我们对实验结果进行了更深入的思考与分析。
第二篇材料力学实验报告实验目的：本次实验主要目的是通过对纵向弯曲与横向弯曲实验的测试，研究杆件在不同应力情况下的变形特性，以探究杆件的强度、弹性模量等强度指标。
实验步骤：1. 测试纵向弯曲实验，将送样杆件放在载荷框架上，设置跨距l，测试杆件的承载载荷P以及试样路程δ。
利用测试数据获得试件的弹性模量。
2. 测试横向弯曲实验，设置跨距l，将送样杆件放在载荷框架上，进行弯曲测试，以计算承载载荷P及路程δ。
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组合变形实验
一．实验目的：
1.学习组合变形情况下的应力测定方法。
2.熟悉应变仪全桥测量原理及接桥方法
3.对在弯扭组合受力状态下的薄壁圆管，分别测定其弯曲正应力和扭转剪应力，并与理论值比较。
二．实验设备：
多功能实验台、程控静态电阻应变仪、数字测力仪。
三．试验原理：
1）参阅材料力学、工程力学课程的教材及其他相关材料。
2）组合变形实验装置如图：
测试的试样为薄壁圆管，其长度为，一端固定在铸铁框架上，另一端通过扇形加力臂上的钢丝绳对薄壁圆管试样施加载荷。
在钢丝绳与加载手柄之间连接一个力传感器，通过数字测力计把传感器的信号显示出来。
在试样的上下边缘对称位置，粘贴互相垂直的鱼尾应变花2片，如图所示。
当试样受到F 力作用时，薄壁圆管试样上的应变片均受到弯曲与扭转应变，即。
在比例极限内，应力与应变之间存在着正比关系，即σ=E ·ε通过测得
的应变值便可计算出该点的应力数值。
在理论课中已经学习了强度理论，也了解受弯扭组合变形的应力状态，因此也就可以分析出各应变片感受的应变关系，我们利用电桥输出特性，通过巧妙的全桥接桥方式，就可以只测出由扭矩产生的应变或由弯矩产生的应变，即ε
读
=4ε
弯
或ε
读
=4ε
扭
，
在测量由弯矩产生的应变时，根据应力状态理论可知
，所以对于由弯
矩产生的0o
方向的应变即为
，由虎克定律得到弯曲正应力。
在测量由扭矩产生的应变时，取薄壁圆管试样上测点处单元体，如下图所示的应力状态
l W N εε±±04521εμ
ε⋅-=
o
45012
εμε-=
o
0εσ⋅=E
其中有：
，在比例极限内，近似地
同时
， 所以
故，由于，所以。
在弯扭组合变形实验中，使用的是互相垂直的鱼尾应变花，其贴片方向且与轴线成±450，
故α=45o
，则
， 即γR =2ε
45
o 。
由剪切虎克定律得到扭转剪应力。
四．实验步骤
1.量取试样相关尺寸，加载力臂，
2.根据电测原理、电桥输出特性，通过讨论分析弯曲正应变和扭转剪应变的全桥接桥方式。
3.按照第二步分析的结果，将应变片接入应变仪。
4.打开电源开关，当程序结束后，用通道切换键，找到你所接入的通道，按下“自动平衡”键使应变仪通道清零。
5. 打开测力计电源开关，确定档位（SCLY-2数字测力计选20KN 档，XL2116A 测力仪选N 档）。
在确认没有给薄壁圆管试样梁加力的情况下，按下“清零”键。
6.逐级加载，每增加0.1KN 记录一次应变仪的读数，载荷加至0.4KN 后，卸载。
7.在完成弯曲应变测量后，从第三步重复，测量扭转应变。
五．实验记录
1.试样及装置的相关数据：
内径d= 外径D= 弯矩力臂R W = 扭矩力臂R N = 弹性模量E= 泊松比μ=
2.实验记录：
R dy tg dx γ∆=
dx dy
R ∆=
γαcos dx
dl =
αsin dy dl ∆=∆α
αααα2sin 21cos sin cos sin dx dy
dx dy dx dy dl dl ∆=∆=∆=∆αγ2sin 21R dl dl =∆dl dl ∆=αεαγεα2sin 21⋅=R R
o
γε2
1
45=R G γτ⋅=
六．数据处理
七．实验结论
八．分析思考题
1.如果再给你2个电阻，2个温度补偿片，阻值均为R，你还可以采用什么接桥方式，来完成本次实验测量？请详细阐述其中一种方法？
2.对于本次实验，你有什么体会？你有什么建议？
九．实验报告要求
请在实验报告中阐述你设计的接桥方式，画出示意图，详细推导其原理。