工程力学拉压弯实验数据及处理
工程力学实验报告(全)
工程力学实验报告学生姓名：学号：专业班级：南昌大学工程力学实验中心目录实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验 2 实验二金属材料的压缩试验 6 实验三复合材料拉伸实验9 实验四金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定12 实验五电阻应变片的粘贴技术及测试桥路变换实验16 实验六弯曲正应力电测实验19 实验七叠（组）合梁弯曲的应力分析实验23 实验八弯扭组合变形的主应力测定32实验九偏心拉伸实验37 实验十偏心压缩实验41 实验十二金属轴件的高低周拉、扭疲劳演示实验45 实验十三冲击实验47 实验十四压杆稳定实验49 实验十五组合压杆的稳定性分析实验53 实验十六光弹性实验59 实验十七单转子动力学实验62 实验十八单自由度系统固有频率和阻尼比实验65实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验时间：设备编号：温度：湿度：一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理引伸仪标距l = mm实验前低碳钢弹性模量测定()F lE l Aδ∆⋅=∆⋅ =实验后屈服载荷和强度极限载荷载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果四、问题讨论（1）比较低碳钢与铸铁在拉伸时的力学性能；（2）试从不同的断口特征说明金属的两种基本破坏形式。
金属材料的拉伸及弹性模量测定原始试验数据记录实验二金属材料的压缩试验实验时间：设备编号：温度：湿度：一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果四、问题讨论（1）观察铸铁试样的破坏断口，分析破坏原因；（2）分析比较两种材料拉伸和压缩性质的异同。
金属材料的压缩试验原始试验数据记录实验三复合材料拉伸实验实验时间：设备编号：温度：湿度：一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理试件尺寸电阻应变片数据载荷和应变四、问题讨论复合材料拉伸实验原始试验数据记录实验四金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定实验时间：设备编号：温度：湿度：一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理弹性模量E= 泊松比 =实验前低碳钢剪切弹性模量测定PI l T G ⋅⋅=ϕ∆∆0=理论值)1(2μ+=EG = ；相对误差（%）==⨯-%100理实理G G G 载荷―变形曲线(F ―Δl 曲线)及结果四、问题讨论（1）为什么低碳钢试样扭转破坏断面与横截面重合，而铸铁试样是与试样轴线成45o 螺旋断裂面？（2）根据低碳钢和铸铁拉伸、压缩、扭转试验的强度指标和断口形貌，分析总结两类材料的抗拉、抗压、抗剪能力。
拉(压)弯组合Ⅱ——偏心拉(压)
拉弯/压弯组合 (Ⅱ)
' FN F
AA
M y z F zF z
Iy
Iy
FN My
z
Mz C
(y,z)
y
M z y F yF y
Iz
Iz
FN F zF z F yF y
A
Iy
Iz
拉弯/压弯组合 (Ⅱ)
例2 正方形截面立柱，在 中间处开槽，使截面面积 为原截面面积的一半。 求：开槽后立柱的的最大 压应力是不开槽时的几倍。
2a a 2a a2 / 6 a2
开槽后立柱的最大压应力
开槽前立柱的最大压应力
=2F F/Biblioteka / a2 4a2=
8
本讲结束
拉弯/压弯组合 (Ⅱ) 偏心拉/压
拉弯/压弯组合 (Ⅱ)
拉弯/压弯组合 (Ⅱ)
拉弯/压弯组合 (Ⅱ)
z F O A(yF,zF)
y
F’ x
z
e
y Fe
m=Fe
拉弯/压弯组合 (Ⅱ)
轴力 FN F
x F’ z
弯矩
my
mz
Fe sin FzF Fe cos FyF
My
O
Mz
y
★没有两条对称轴 的截面须找出两条 形心主惯性轴。
拉弯/压弯组合 (Ⅱ)
1. 开槽前：轴向压缩
1
FN A
F A
F ( 2a )2
F 4a 2
2. 开槽后：偏心压缩
1
1
拉弯/压弯组合 (Ⅱ)
z
截面1-1
N
FN A
z
M ,max
M
Wz
2,max N + M ,max
《工程力学II》拉伸与压缩实验指导书
《工程力学II 》拉伸与压缩实验指导书§1 拉伸实验指导书1、概述常温、静载作用下的轴向拉伸实验是测量材料力学性能中最基本、应用最广泛的实验。
通过拉伸实验，可以全面地测定材料的力学性能，如弹性、塑性、强度、断裂等力学性能指标。
这些性能指标对材料力学的分析计算、工程设计、选择材料和新材料开发都有极其重要的作用。
2、实验目的2.1 测定低碳钢的下列性能指标：两个强度指标：流动极限s σ、强度极限b σ； 两个塑性指标：断后伸长率δ、断面收缩率ϕ；测定铸铁的强度极限b σ。
2.2观察上述两种材料在拉伸过程的各种实验现象，并绘制拉伸实验的F －l ∆曲线。
2.3分析比较低碳钢（典型塑性材料）和铸铁（典型脆性材料）的力学性能特点与试样破坏特征。
2.4了解实验设备的构造和工作原理，掌握其使用方法。
2.5了解名义应力应变曲线与真实应力应变曲线的区别，并估算试件断裂时的应力k σ。
3、实验原理对一确定形状试件两端施加轴向拉力，使有效部分为单轴拉伸状态，直至试件拉断，在实验过程中通过测量试件所受荷载及变形的关系曲线并观察试件的破坏特征，依据一定的计算及判定准则，可以得到反映材料拉伸试验的力学指标，并以此指标来判定材料的性质。
为便于比较，选用直径为10mm 的典型的塑性材料低碳钢Q235及典型的脆性材料灰铸铁HT150标准试件进行对比实验。
常用的试件形状如图1.1所示，实验前在试件标距范围内有均匀的等分线。
典型的低碳钢(Q235)的L F ∆-曲线和灰口铸铁（HT150）的L F ∆-曲线如图1.2、图1.3所示。
图1.2 低碳钢拉伸L F ∆-曲线 图1.3 铸铁拉伸L F ∆-曲线 F p -比例伸长荷载；F e -弹性伸长荷载；F su -上屈服荷载； F b -极限荷载F sl -下屈服荷载；F b -极限荷载；F k -断裂荷载图1.1常用拉伸试件形状低碳钢Q235试件的断口形状如图1.4所示，铸铁HT150试件的断口形状如图1.5所示，观察低碳钢的L F ∆-曲线，并结合受力过程中试件的变形，可明显地将其分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段。
秋季学期工程力学材料力学实验拉压
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重要通知
说明：第十五周的周五和周六所提供的第四个“三选一” 实验：弯扭组合变形实验，由于开设的单元组数 过少，已经做了重新调整，请如下同学务必注意： （1）已选本实验的同学请重新上网及时预约； （2）由于“测弹性模量E”和“叠梁弯曲”两个实验已 经预约满员导致无法再预约的同学，请尽快上 网预约。
(4)在颈缩阶段，试件出现颈缩之后，横截
面积急剧缩小，出现颈缩，材料变形增大应力反而下降，最后材被拉断。2．铸铁的拉伸
(1)平断口，无屈服，无颈缩 (2)非线性变形，弹性模量 E 近似用割线斜率代替 (3)拉伸强度极限很低，只有 = 110～160Mpa
(4)延伸率很小 δ 0.5% 。
3．低碳钢的压缩
(1)弹性模量、比例极限、弹性极限、 屈服极限 ， 与拉伸时几乎相同。
(2)试件最后压缩变扁，不会断裂，由于两端 摩擦力影响，形成“腰鼓状”。
(3)测不出抗压强度极限
4．铸铁的压缩
(1)近450斜断口 (2)延伸率远大于拉伸（接近5%）
(3)弹性模量E 与拉伸时不同
(4)抗压强度极限远高于抗拉强度（接近4倍）。
一、实验目的
1．测定低碳钢拉伸时的下列性能指标：
2．测定低碳钢压缩时的屈服极限 σ sc。
强度指标（屈服极限 σ s 、强度极限 σb ）
塑性指标（断后伸长率 δ 、断面收缩率 ψ ）
【自做】
3．测定铸铁拉伸时的抗拉强度极限 σb 。
【演示】
4．测定铸铁压缩时的抗压强度极限 σbc 。
【演示】
【自做】
强化阶段
低
低
碳 钢
Ps
屈服阶段
碳
Psc
拉伸实验
工程力学实验一拉伸实验
个人收集整理勿做商业用途工程力学实验一、拉伸实验班级姓名实验日期一、实验目的1.测定低碳钢的机械性质：屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ及断面收缩率Ψ；2.测定铸铁的机械性质：强度极限σb。
二、试件按实验要求规定，本实验试件如图所示：三、实验设备及仪器1、液压式万能材料实验机；2、游标卡尺；3、划线机(铸铁试件不能使用)。
四、实验原理及方法1.屈服极限σs的测定P—ΔL曲线实验时，在向试件连续均匀地加载过程中。
当测力的指针出现摆动，自动绘图仪绘出的P—ΔL曲线有锯齿台阶时，说明材料屈服。
记录指针摆动时的最小值为屈服载荷P s,屈服极限σs计算公式为σs=P s/A02、屈服极限σs的测定实验时，试件承受的最大拉力Pb所对应的应力即为强度极限。
试件断裂后指针所指示的载荷读数就是最大载荷Pb，强度极限σb 计算公式为：σb=P b/A03、延伸率δ和断面收缩率Ψ的测定计算公式分别为：δ=(L1-L)/L ×100% Ψ=(A0-A1)/A0×100%L:标距L1:拉断后的试件标距。
将断口密合在一起，用卡尺直接量出。
A0:试件原横截面积。
A1:断裂后颈缩处的横截面积，用卡尺直接量出。
五、实验步骤1.试件准备：量出试件直径d0，用划线机划出标距L和量出L；2.按液压万能实验机操作规程加载实验，加载至试件断裂，记录Ps 和Pb ，并观察屈服现象和颈缩现象；3. 将断裂的试件对接在一起，用卡尺测量d1和L1 ，并记录。
六、实验数据处理1、记录d0、L 、d1 、L1及过程中的实验数据，求取σs、σb、δ、Ψ2、绘制σ与ε图1 / 1。
拉伸 压缩 弯曲试验
拉伸压缩弯曲试验1. 简介拉伸、压缩和弯曲试验是材料力学中常用的实验方法，用于评估材料在不同加载条件下的性能和行为。
这些试验可以帮助工程师和科学家了解材料的强度、刚度和可靠性，并为设计和制造过程提供重要的参考数据。
本文将对拉伸、压缩和弯曲试验进行详细介绍，包括实验原理、设备及操作步骤，并探讨其在不同领域中的应用。
2. 拉伸试验2.1 实验原理拉伸试验是一种将材料加载到其断裂点之前的最大应力状态的实验。
通过施加均匀的拉力来延长材料，测量应力和应变之间的关系。
根据胡克定律，应力与应变成正比，即：σ=F Aε=ΔL L0其中，σ是应力（单位：Pa），F是施加到材料上的拉力（单位：N），A是横截面积（单位：m^2），ε是应变，ΔL是材料长度的变化量，L0是原始长度。
2.2 实验设备拉伸试验通常需要使用万能试验机。
该设备包括一个夹具，用于夹住材料样本，并施加拉力。
在实验过程中，通过加载单轴力来拉伸样本，同时测量应力和应变。
2.3 操作步骤以下是拉伸试验的一般操作步骤：1.准备样本：根据实验需求，制备符合标准尺寸要求的样本。
2.安装样本：将样本夹入夹具中，确保夹紧并正确对齐。
3.设置试验参数：根据材料类型和预期结果，设置加载速率、加载范围等参数。
4.开始试验：启动万能试验机，并开始施加拉力。
5.记录数据：随着加载的进行，记录应力和应变的数据，并绘制应力-应变曲线。
6.分析结果：根据实验数据分析材料的强度、刚度等性能指标。
3. 压缩试验3.1 实验原理压缩试验是一种将材料加载到其断裂点之前的最大压缩状态的实验。
通过施加均匀的压力来压缩材料，测量应力和应变之间的关系。
与拉伸试验类似，根据胡克定律，应力与应变成正比。
3.2 实验设备压缩试验通常需要使用万能试验机或压缩试验机。
该设备包括一个夹具，用于夹住材料样本，并施加压力。
在实验过程中，通过加载单轴力来压缩样本，同时测量应力和应变。
3.3 操作步骤以下是压缩试验的一般操作步骤：1.准备样本：根据实验需求，制备符合标准尺寸要求的样本。
拉压实验报告
拉压实验报告拉压实验报告引言：拉压实验是一种常见的实验方法，通过对材料进行拉伸和压缩测试，可以研究材料的力学性能和变形行为。
本实验旨在通过对不同材料的拉压测试，分析各材料的强度、韧性和变形特性，从而对材料的性能进行评估和比较。
实验材料和设备：本次实验选取了三种常见的材料进行拉压测试，分别是金属材料、塑料材料和橡胶材料。
实验所需的设备包括拉压试验机、压力计、测量仪器和标准样品。
实验过程：1. 金属材料拉压试验：首先，选择一块金属样品，将其固定在拉压试验机上。
然后，逐渐增加拉力，记录下拉伸过程中的应力和应变数据。
根据实验数据计算得出金属材料的强度和韧性指标，并绘制应力-应变曲线。
2. 塑料材料拉压试验：与金属材料拉压试验类似，选择一块塑料样品，并将其固定在拉压试验机上。
通过逐渐增加拉力，记录下拉伸过程中的应力和应变数据。
根据实验数据计算得出塑料材料的强度和韧性指标，并绘制应力-应变曲线。
3. 橡胶材料拉压试验：橡胶材料的拉压试验与金属和塑料材料有所不同。
由于橡胶的弹性特性，其拉伸过程中会出现显著的应变增大，而应力并不会随之增加。
因此，在拉压试验中，我们需要记录橡胶材料的应变和拉力数据，并绘制应变-拉力曲线。
实验结果与分析：通过对金属、塑料和橡胶材料的拉压试验，我们得到了相应的实验数据和曲线。
根据实验数据，我们可以计算出各材料的强度、韧性和变形特性。
从强度方面来看，金属材料通常具有较高的强度，能够承受较大的拉力。
塑料材料的强度相对较低，而橡胶材料的强度更低，主要表现为其较大的应变能力。
在韧性方面，金属材料通常具有较高的韧性，能够在受力下发生较大的塑性变形。
塑料材料的韧性相对较低，而橡胶材料的韧性更低，主要表现为其较大的弹性变形。
在变形特性方面，金属材料的变形通常表现为塑性变形，即材料在受力下会发生永久性变形。
塑料材料的变形特性也主要为塑性变形。
而橡胶材料的变形特性主要为弹性变形，即材料在受力下会发生可逆的变形。
海大材料力学实验报告书(拉压)参考模板
材料力学实验报告书
姓名
班级
学号
成绩
中国海洋大学工程学院
拉伸和压缩实验
实验日期：一、实验目的
二、主要仪器设备
三、实验原理简述
四、实验步骤
五、原始实验数据及结果处理
1、试件尺寸
2、实验数据
3、计算公式
强度：σ=
断后延伸率：δ=
断面收缩率：ψ=
4、实验结果
5、绘制应力-变形曲线图（碳钢拉伸、碳钢压缩、铸铁拉伸、铸铁压缩图，绘
在同一座标系中，并应能大体体现出两种材料在拉、压时应力大小及变形大小的相对关系）
6、试件破坏草图
六、问题讨论
1．低碳钢和铸铁在拉伸及压缩时力学性质有何差异？
2．由拉伸试验所确定的材料机械性能在实际工程应用中有何价值？
3．为什么拉伸试验必须采用标准试件或比例试件？材料和直径相同而所用标距方式不同（长比例试件及短比例试件）的试件，它们的延伸率是否相同？为什么？
4．铸铁压缩时的破坏形式说明了什么？
成绩
指导教师
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工程力学拉压弯实验数据及处理
工程力学中的拉压弯实验是用来研究材料在受力过程中的力学性能的方法。
实验通常会测量材料在受拉、受压和受弯三种力学状态下的变形和应力等数据，并进行相应的处理和分析。
在进行拉压弯实验时，需要注意以下几个步骤：
1. 准备样品：根据实验要求，选择合适的材料制备样品，并根据实验方案加工成合适的形状和尺寸。
2. 安装测量设备：根据实验要求，安装应变计、压力计或位移传感器等测量设备，用于测量样品在受力过程中的变形和应力。
3. 施加载荷：根据实验方案，施加拉、压或弯曲等载荷到样品上，记录加载过程中的力和位移数据。
4. 测量数据记录：使用合适的测量设备记录样品在加载过程中的应变、位移和载荷等数据，并建立数据记录表格或图表。
5. 数据处理与分析：根据实验数据，进行数据处理和分析，计算出样品在不同载荷下的应力应变曲线，得出相应的力学性能参数。
常见的数据处理方法包括：
- 绘制应力应变曲线：根据测得的应变和加载力数据，可以绘制应力应变曲线，用于分析材料的强度、韧性和变形能力等性能。
- 计算材料的弹性模量：根据应力应变曲线的线性部分，可以计算出材料的弹性模量，反映材料的刚度和变形能力。
- 分析破坏行为：根据实验结果，观察材料在加载过程中的破坏形态和破坏位置，分析材料的破坏行为和破坏强度。
需要注意的是，在进行实验和数据处理时，要遵循实验室安全规范，确保操作安全。
另外，具体的实验方法和数据处理步骤可能因实验目的和材料类型而有所不同，建议根据实验方案和教材的指导进行具体操作。