一弹性力学实验报告
用实验学习弹性力学探索物体的形变特性

用实验学习弹性力学探索物体的形变特性弹性力学是物理学中研究物体形变和恢复力的一门学科。
它涉及到材料的弹性性质以及外力对物体的作用与影响。
通过实验学习弹性力学,我们能够深入了解物体的形变特性以及相应的力学规律。
本文将以实验为基础,探索物体的形变特性。
一、实验目的通过本实验,我们将探索不同材料的形变特性,分析材料弹性模量与形变之间的关系,以及应力与应变之间的关系。
二、实验材料与仪器实验材料:橡胶条、金属棒实验仪器:弹簧测力计、游标卡尺、扳手、实验台等三、实验过程1. 准备工作:a) 选取一根橡胶条和一根金属棒作为实验材料。
b) 将弹簧测力计固定在实验台上,并将游标卡尺安装在测力计上。
2. 实验一:橡胶条的形变特性a) 将橡胶条固定在实验台上。
b) 使用扳手逐渐施加力,记录弹簧测力计指示的力值以及橡胶条的相应形变。
c) 根据记录的数据,绘制橡胶条形变与力值之间的关系曲线。
d) 分析曲线,确定橡胶条的弹性模量。
3. 实验二:金属棒的形变特性a) 将金属棒固定在实验台上。
b) 使用扳手逐渐施加力,记录弹簧测力计指示的力值以及金属棒的相应形变。
c) 根据记录的数据,绘制金属棒形变与力值之间的关系曲线。
d) 分析曲线,确定金属棒的弹性模量。
四、实验结果与分析通过实验一和实验二的数据记录与分析,我们可以得出以下结论:1. 橡胶条的形变特性:a) 弹簧测力计指示的力值和橡胶条的形变呈正比关系,力值越大,形变越大。
b) 橡胶条的形变具有明显的弹性回复性质。
c) 根据实验数据曲线的斜率,可以确定橡胶条的弹性模量。
2. 金属棒的形变特性:a) 弹簧测力计指示的力值和金属棒的形变呈正比关系,力值越大,形变越大。
b) 金属棒的形变具有一定的塑性变形性质。
c) 根据实验数据曲线的斜率,可以确定金属棒的弹性模量。
通过对不同材料的实验研究,我们发现弹性模量是材料弹性性质的一个重要参数。
它刻画了材料在受力作用下的形变能力与恢复能力。
实验报告弹力

实验报告弹力实验报告:弹力引言弹力是物体在受力作用下发生形变并能够恢复原状的性质。
弹力广泛应用于日常生活和工业生产中,例如弹簧、橡胶、橡皮筋等。
本实验旨在探究弹力的特性和影响因素。
实验一:弹簧的弹力实验步骤:1. 准备一个弹簧,将其一端固定在支架上。
2. 在弹簧的另一端挂上不同质量的物体。
3. 观察弹簧的形变并记录下来。
4. 移除物体,观察弹簧是否能够恢复到原来的状态。
实验结果:在挂上不同质量的物体后,弹簧发生了不同程度的形变,形变量随着挂在弹簧上的物体质量增加而增加。
当移除物体后,弹簧能够恢复到原来的状态,即具有弹性。
实验分析:弹簧的弹力与物体的质量和弹簧的特性有关。
根据胡克定律,弹簧的弹力与其形变成正比,即F=kx,其中F为弹力,k为弹簧系数,x为形变量。
弹簧系数是弹簧的固有属性,不同弹簧具有不同的弹簧系数。
当挂上不同质量的物体时,弹簧受到的力增加,形变量也随之增加,但弹簧的弹力仍然满足胡克定律。
实验二:橡皮筋的弹力实验步骤:1. 准备一根橡皮筋,将其两端固定在支架上。
2. 在橡皮筋上施加不同的拉力。
3. 观察橡皮筋的形变并记录下来。
4. 停止施加拉力,观察橡皮筋是否能够恢复到原来的状态。
实验结果:在施加不同的拉力后,橡皮筋发生了不同程度的形变,形变量随着施加的拉力增加而增加。
当停止施加拉力后,橡皮筋能够恢复到原来的状态,即具有弹性。
实验分析:橡皮筋的弹力与施加的拉力和橡皮筋的特性有关。
橡皮筋是一种由橡胶制成的弹性材料,其弹力来源于橡胶分子的拉伸和恢复。
当施加拉力时,橡皮筋的分子被拉伸,形成形变。
当停止施加拉力后,橡皮筋的分子会恢复到原来的状态,使橡皮筋恢复原状。
实验三:温度对弹力的影响实验步骤:1. 准备两根相同的弹簧,一根放置在常温下,另一根放置在高温环境中。
2. 在两根弹簧的一端施加相同的力。
3. 观察两根弹簧的形变并记录下来。
4. 停止施加力,观察两根弹簧是否能够恢复到原来的状态。
实验结果:在相同的施加力下,高温环境中的弹簧发生了更大的形变,形变量比常温下的弹簧大。
弹性力学研究报告

《弹性力学》研究报告——转轮轴对称结构静力分析学院:高等工程师学院班级:姓名学号:2016年4月1.1研究背景 (3)1.2研究方案 (3)1.2.1模型尺寸 (3)1.2.2材料参数 (3)1.2.3定义单元模型 (3)1.2.4定义材料参数 (3)1.2.5建模(轮的截面) (4)1.2.6有限元网格模型 (5)1.2.7边界条件 (5)1.2.8施加外载荷 (6)1.2.9进行求解 (7)1.3计算分析 (7)1.3.1应变 (7)1.3.2应力 (8)1.3.3位移分布 (9)1.3.4最值 (10)1.3.5计算结果 (11)1.4结论 (12)1.1研究背景转轮在实际生活中应用很广泛,比如机器中的齿轮、带轮等等,因此对转轮的受力分析尤为重要,运用ANSYS数值模拟软件对不同工作环境下的转轮的受力情况进行研究,可以为工业生产中的制造提供很多有用的建议,从而制造出符合要求的转轮部件,这同时也可以避免在实际生产过程中出现问题,引发一些灾难。
本文研究受到外载荷作用且高速旋转的转轮的受力情况。
1.2研究方案1.2.1模型尺寸轮的主要尺寸:内径为5,外径为8。
1.2.2材料参数转轮材料的弹性模量为206GPa;泊松比为0.3,密度为7800kg/m^3。
1.2.3定义单元模型定义一种单元,选用4节点四边形板单元PLANE42。
1.2.4定义材料参数定义转轮的材料参数:EX=2.06e11,PRXY=0.3,DENS=7.8e3。
1.2.5建模(轮的截面)在使用PLANE系列单元时,要求模型必须位于全局XY平面内。
默认的工作平面即为全局XY平面,因此可以直接在默认的工作平面内创建轮的截面。
将面相加合成一个面,如下图所示。
对线和点编号,并制作倒角,如下图。
1.2.6有限元网格模型•1.2.7边界条件加轴对称的位移,并施加固定位移,其结果如下。
1.2.8施加外载荷施加压力载荷,大小为1MPa;施加转速引起的惯性载荷,其角速度为62.8rad/s。
弹性参数测定实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 熟悉弹性参数测定的基本原理和方法;2. 掌握测定材料的弹性模量、泊松比等弹性参数的实验步骤;3. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理弹性参数是描述材料在受力后发生形变与应力之间关系的物理量。
本实验采用拉伸试验方法测定材料的弹性模量和泊松比。
1. 弹性模量(E):在弹性范围内,应力(σ)与应变成正比,比值称为材料的弹性模量。
其计算公式为:E = σ / ε其中,σ为应力,ε为应变成分。
2. 泊松比(μ):在弹性范围内,横向应变(εt)与纵向应变(εl)之比称为泊松比。
其计算公式为:μ = εt / εl三、实验仪器与材料1. 仪器:材料试验机、游标卡尺、引伸计、应变仪、万能试验机、数据采集器等;2. 材料:低碳钢拉伸试件、标准试样、引伸计、应变仪等。
四、实验步骤1. 准备工作:将试样安装到材料试验机上,调整好试验机夹具,检查实验设备是否正常;2. 预拉伸:对试样进行预拉伸,以消除试样在安装过程中产生的残余应力;3. 拉伸试验:按照规定的拉伸速率对试样进行拉伸,记录拉伸过程中的应力、应变等数据;4. 数据处理:根据实验数据,计算弹性模量和泊松比;5. 结果分析:对比实验结果与理论值,分析误差产生的原因。
五、实验结果与分析1. 弹性模量(E)的计算结果:E1 = 2.05×105 MPaE2 = 2.00×105 MPaE3 = 2.03×105 MPa平均弹性模量E = (E1 + E2 + E3) / 3 = 2.01×105 MPa2. 泊松比(μ)的计算结果:μ1 = 0.296μ2 = 0.293μ3 = 0.295平均泊松比μ = (μ1 +μ2 + μ3) / 3 = 0.2943. 结果分析:实验结果与理论值较为接近,说明本实验方法能够有效测定材料的弹性参数。
实验过程中,由于试样安装、试验机夹具等因素的影响,导致实验结果存在一定的误差。
弹性力学有限元分析实验报告

MXLeabharlann Y Z XMN-.128E+07
.784E+07
.170E+08
.261E+08
.352E+08
.443E+08
.535E+08
.626E+08
.717E+08
.808E+08
在 y 轴上各点 X 向的应力(下图) ,其中横坐标是 y 向坐标(以圆弧最高点为坐标原点) 12 细分网格 为了使结果更加准确,可以在关键区域细分网格,而在其他区域则可以用较大的网格。
有限元采用位移插值方法存在理论误差。 实验小结和体会: 采用细化网格的方法使结果更加准确,这也是有限元中提高单元求解精度的重要方法。
9 提交计算 10 查看位移
1
NODAL SOLUTION STEP=1 SUB =1 TIME=1 USUM (AVG) RSYS=0 DMX =.742E-04 SMN =.156E-04 SMX =.742E-04 MAR 31 2008 19:22:54
MN
Y Z X
MX
.156E-04
.221E-04
.286E-04
.351E-04
.416E-04
.481E-04
.546E-04
.611E-04
.676E-04
.742E-04
11 查看 X 向应力
1
NODAL SOLUTION STEP=1 SUB =1 TIME=1 SX (AVG) RSYS=0 DMX =.742E-04 SMN =-.128E+07 SMX =.808E+08 MAR 31 2008 19:23:43
弹力科学实验报告

一、实验背景弹力,作为物理学中的一种基本力,广泛应用于日常生活中的各个领域。
为了深入理解弹力的原理及其在日常生活中的应用,我们开展了“神奇的弹力球”科学实验。
通过此次实验,旨在提升学生的创造能力、想象力和逻辑思维能力,激发他们对科学探索的兴趣。
二、实验目的1. 了解弹力的基本概念和原理。
2. 掌握弹力球制作的基本步骤。
3. 通过动手实践,提高学生的动手能力和创新能力。
4. 培养学生的团队合作精神和沟通能力。
三、实验原理弹力是指物体在受到外力作用发生形变后,若撤去外力,物体能恢复原来形状的力。
本实验以弹簧为例,通过观察弹簧在外力作用下的形变,使学生了解弹力的产生和作用。
四、实验材料1. 弹簧2. 彩色塑料球3. 胶水4. 小刀5. 透明胶带6. 纸盒7. 记号笔五、实验步骤1. 观察弹簧在外力作用下的形变,并记录下来。
2. 将彩色塑料球放入纸盒中,用记号笔在塑料球上标记出不同的颜色。
3. 将弹簧的一端固定在纸盒上,另一端连接彩色塑料球。
4. 用小刀将塑料球沿着标记线切开,使其成为一个平面。
5. 用胶水将弹簧的另一端粘贴在切开的塑料球上,使弹簧与塑料球紧密连接。
6. 将透明胶带包裹在弹簧上,防止胶水泄漏。
7. 重复以上步骤,制作出不同颜色和形状的弹力球。
六、实验结果与分析1. 弹簧在外力作用下会发生形变,当外力撤去后,弹簧能恢复原状,说明弹簧具有弹力。
2. 通过制作弹力球,学生们了解到弹力球制作的基本步骤,掌握了弹力球制作的方法。
3. 在实验过程中,学生们积极动手操作,相互合作,提高了动手能力和创新能力。
七、实验总结通过本次“神奇的弹力球”科学实验,学生们对弹力的原理有了更深入的了解,提高了动手能力和创新能力。
同时,实验过程中培养了学生的团队合作精神和沟通能力。
在今后的学习中,我们将继续开展更多丰富多彩的实验活动,激发学生的科学兴趣,为他们的成长奠定坚实基础。
八、实验展望1. 进一步研究弹力的应用,探索弹力在日常生活中的具体实例。
弹性薄壳力学实验报告

一、实验目的1. 理解弹性薄壳的基本概念和力学特性;2. 掌握弹性薄壳的受力分析和变形计算方法;3. 通过实验验证弹性薄壳的理论模型,提高对弹性薄壳力学问题的理解和解决能力。
二、实验原理弹性薄壳是指厚度远小于其他两个尺寸的薄板状结构,如飞机机翼、船舶船体等。
弹性薄壳力学研究薄壳在受力时的应力、应变、变形和稳定性等问题。
本实验采用线性小变形理论,主要研究薄壳在轴向载荷作用下的弯曲变形。
三、实验装置及工具1. 弹性薄壳实验台:包括实验台、薄壳模型、加载装置、位移传感器等;2. 位移传感器:用于测量薄壳的变形;3. 力传感器:用于测量施加在薄壳上的载荷;4. 数据采集系统:用于实时采集实验数据;5. 计算机软件:用于数据处理和分析。
四、实验步骤1. 将薄壳模型放置在实验台上,确保其平整;2. 将位移传感器安装在薄壳的适当位置,用于测量变形;3. 将力传感器安装在加载装置上,用于施加轴向载荷;4. 通过数据采集系统,实时采集薄壳的变形和载荷数据;5. 逐步增加载荷,观察薄壳的变形情况,记录数据;6. 对实验数据进行处理和分析,验证弹性薄壳的理论模型。
五、实验结果与分析1. 实验数据实验过程中,记录了不同载荷下薄壳的变形和载荷数据,如表1所示。
表1 薄壳变形和载荷数据载荷/kN 变形/mm0 01 0.12 0.23 0.34 0.42. 结果分析根据实验数据,绘制薄壳的变形曲线,如图1所示。
图1 薄壳变形曲线由图1可以看出,随着载荷的增加,薄壳的变形逐渐增大。
在实验范围内,薄壳的变形与载荷呈线性关系,符合弹性薄壳的理论模型。
六、实验结论1. 通过实验验证了弹性薄壳在轴向载荷作用下的变形规律,与理论模型基本一致;2. 实验结果表明,弹性薄壳在受力时,其变形与载荷呈线性关系;3. 本实验为弹性薄壳力学问题的研究和解决提供了实验依据。
七、实验讨论1. 实验过程中,薄壳的变形较小,说明线性小变形理论适用于本实验;2. 实验结果受实验条件、实验设备等因素的影响,可能存在一定的误差;3. 本实验仅研究了薄壳在轴向载荷作用下的弯曲变形,未涉及其他类型的载荷和变形情况。
弹性力学上机实验

弹性力学与有限元法上机指导书及结果报告班级13机设1班姓名李特学号**********机械工程学院上机指导:郑重前言《弹性力学与有限元法》是一门介绍有限元法在机械工程中应用的专业基础课。
其主要任务是巩固学生所学习有限元法理论知识的基础,学习通用有限元软件ANSYS 的使用方法,了解有限元分析的前后处理、求解过程的步骤、方法、特点和理论,掌握用有限元法求解机械结构静力学、动力学问题的方法和步骤,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力、自学能力和工程意识。
本《弹性力学与有限元法》上机实验课程意在帮助学生掌握相关专业英语术语以及本专业最新国际发展动态,开阔学生视野,培养学生探索新知识的兴趣,运用理论知识解决实际问题的能力、自学能力和工程意识。
它是一门实践性较强的课程,上机练习和课程实训在课程的整个学习过程中占有重要的地位。
上机的作用不仅在于学习、掌握软件,帮助学生更形象更深刻地理解课堂讲授知识,更重要的还在于通过上机可以锻炼利用所学理论知识和专业知识解决实际问题的能力,锻炼对知识进行自学、进一步提高的能力,从而为今后进行的工程、科研工作打下良好的基础。
练习一对称图形建模—汽车连杆一.上机目的1.初步掌握ANSYS 界面的组成、特点及使用方法。
2.通过上机进一步掌握ANSYS 软件前处理时创建关键点、线、倒角及利用对称性生成零件的方法、特点和适用范围。
3.了解ANSYS 软件几何模型以及有限元模型的使用、创建。
二.上机步骤和要求1.按教师演示的过程,参阅教材,独立用菜单法创建下图汽车连杆零件(未注圆角R0.25);2.结合菜单法,查阅ANSYS help system,形成创建连杆零件的命令流;3.参照实例的方法和步骤,自行完成与实例类型相同的课后作业。
三.命令流请将上一步骤形成的命令流记录在下面,作为老师评定成绩的依据。
命令流:Finish $ /Clear/PREP7 !*入前处理器PCIRC,1.4,1,0,180, $ PCIRC,1.4,1,45,180, !*创建两个圆面/REPLOT,RESIZE/PNUM,KP,0 $/PNUM,LINE,0 $/PNUM,AREA,1 $/PNUM,VOLU,0 $/PNUM,NODE,0 /PNUM,TABN,0 $ /PNUM,SVAL,0 $/NUMBER,0 $/PNUM,ELEM,0/REPLOTRECTNG,-0.3,0.3,1.2,1.8, $RECTNG,-1.8,-1.2,0,0.3, !* 创建两个矩形面FLST,2,1,8FITEM,2,6.5,0,0WPAVE,P51XCSYS,4PCIRC,0.7,0.4,0,180, $PCIRC,0.7,0.4,0,135, !*创建另两个圆面FLST,2,4,5,ORDE,2FITEM,2,1 $FITEM,2,-4AOVLAP,P51XFLST,2,2,5,ORDE,2FITEM,2,5 $FITEM,2,-6AOVLAP,P51XCSYS,0K, ,2.5,0.5,, $K, ,3.25,0.4,, $K, ,4,0.33,, $ K, ,4.75,0.28,, !*创建关键点CSYS,1FLST,3,6,3FITEM,3,5 $FITEM,3,6 $FITEM,3,7 $FITEM,3,21 $FITEM,3,24 $FITEM,3,22 BSPLIN, ,P51X, , , , ,1,135,,1,45,, !*创建多义线LSTR,1,18 !*创建1和18之间的直线/PNUM,KP,0/PNUM,LINE,1 $/PNUM,AREA,1 $ /PNUM,VOLU,0 $ /PNUM,NODE,0/PNUM,TABN,0 $/PNUM,SVAL,0 $/NUMBER,0 $/PNUM,ELEM,0/REPLOT $LPLOTFLST,2,4,4FITEM,2,6 $FITEM,2,1 $FITEM,2,7 $FITEM,2,25AL,P51XLFILLT,36,40,0.25, , $LFILLT,40,31,0.25, , $LFILLT,30,39,0.25, , !*创建三个线倒角LPLOTFLST,2,3,4FITEM,2,10 $FITEM,2,12 $FITEM,2,13 !*由三个线倒角创建新的面AL,P51XFLST,2,3,4FITEM,2,15 $FITEM,2,17 $FITEM,2,19AL,P51XFLST,2,3,4FITEM,2,23 $FITEM,2,21 $FITEM,2,24AL,P51XAPLOTFLST,2,12,5,ORDE,2FITEM,2,1 $ FITEM,2,-12AADD,P51X/AUTO, 1/REP/PNUM,KP,0 $/PNUM,LINE,0 $/PNUM,AREA,0 $/PNUM,VOLU,0/PNUM,NODE,0 $/PNUM,TABN,0 $/PNUM,SVAL,0 $/PNUM,ELEM,0/REPLOTAPLOTCSYS,0FLST,3,1,5,ORDE,1FITEM,3,13ARSYM,Y,P51X, , , ,0,0FLST,2,2,5,ORDE,2FITEM,2,1 $FITEM,2,13AADD,P51XWPSTYLE,,,,,,,,0ET,1,SOLID45 !*材料MPTEMP,,,,,,,, $MPTEMP,1,0 $MPDATA,DENS,1,,8000MPTEMP,,,,,,,, $MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,2.1e11 $MPDATA,PRXY,1,,0.3 !*弹性模量FLST,2,1,5,ORDE,1 !*拉伸体VEXT,2, , ,0,0,0.5,,,,MSHAPE,1,3D $MSHKEY,0 $CM,_Y,VOLU $VSEL, , , ,1 !*网格CM,_Y1,VOLU $CHKMSH,'VOLU' $CMSEL,S,_Y $VMESH,_Y1CMDELE,_Y $ CMDELE,_Y1 $ CMDELE,_Y2 $ /UI,MESH,OFFFINISH $ /SOL $ FLST, 2,4,5,ORDE,2 $ FITEM,2,27 !*对大圆内孔施加全约束FITEM,2,-30 $DA,p51x,ALL,FLST,2,2,5,ORDE,2 $FITEM,2,31 $ FITEM,2,-32 $ SFA,P51X,1,PRES,1000 !*对小圆内孔施加均布荷载1000/STATUS,SOLU $SOLVE !*求解练习三结构静力学分析—平面桁架问题一.上机目的1.掌握将空间结构简化为桁架结构应满足的条件、方法,以及ANSYS 创建桁架结构有限元模型的方法、特点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第组
西华大学实验报告
西华大学实验报告
开课学院及实验室:能源与环境学院实验时间:2012 年12月 15日学生姓名余珊珊学号312010********* 成绩
学生所在学院能源与环境学院年级/专业/班2010级水电2班课程名称弹性力学及有限元方法基础课程代码6009789实验项目名称利用有限元程序计算土石坝浸润线项目代码
指导教师刘晓庆项目学分
一、实验目的
1、学会使用有限元程序绘制土石坝模型的有限单元网格。
2、学会使用有限元程序对土石坝施加边界条件以及参数的选取。
3、学会使用有限元程序计算出土石坝的浸润线。
二、实验原理
在6A402微机房内,利用“Windows XP”操作系统下的有限元程序进行土石坝浸润线计算分析。
三、实验设备、仪器及材料
基于弹性力学的5个基本假定,利用有限单元法对土石坝浸润线进行计算分析。
四、实验步骤
1、使用画出土石坝横截面大致轮廓,并使用画出坐标系作为参考系;
2、使用绘制网格,将土石坝分为有限个单元体,并加密网格直至网格均匀;
3、点击keyin命令,设置材料渗透系数为0.005,点击copy并点击ok结束;
4、再次点击keyin命令,将第三步中设置的材料渗透系数复制到坝体;
5、点选,设置水头为10m,并用鼠标选取坝体上游与水接触的点:选取Q,勾选
,并用鼠标全部选取下游可能的出水点;
6、使用在上游绘制水面线,使用输入水头水位;
7、点击进行渗漏计算,点击显示渗漏情况
8、点击view命令选择显示项,截取所需图形,并编辑图形
五、实验过程记录
网格图
渗流图:
六、实验总结
1、网格的绘制应根据所画坝形具体设置网格的疏密程度,其直接影响计算结果,应视具体情况适当加密网格;
2、材料参数的设定应在合理范围内,浸润线的平滑与否决定于渗透系数k的取值。
3. 记得点选。