材料力学实验指导书
材料力学
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
山东大学材料力学实验指导之实验8 冲击实验
实验8 冲击实验在实际工程机械中，有许多构件常受到冲击载荷的作用,机器设计中应力求避免冲击波负荷,但由于结构或运行的特点,冲击负荷难以完全避免，例如内燃机膨胀冲程中气体爆炸推动活塞和连杆，使活塞和连杆之间发生冲击，火车开车、停车时，车辆之间的挂钩也产生冲击，在一些工具机中，却利用冲击负荷实现静负荷难以达到的效果，例如锻锤、冲击、凿岩机等，为了了解材料在冲击载荷下的性能，我们必须作冲击实验。
一、实验目的１）了解冲击实验的意义，材料在冲击载荷作用下所表现的性能α。
２）测定低碳钢和铸铁的冲击韧度值k二、实验设备和仪器摆式冲击试验机、游标卡尺等三、基本原理１）冲击实验是研究材料对于动荷抗力的一种实验，和静载荷作用不同，由于加载速度快，使材料内的应力骤然提高，变形速度影响了材料的机构性质，所以材料对动载荷作用表现出另一种反应。
往往在静荷下具有很好塑性性能的材料，在冲击载荷下会呈现出脆性的性质。
２）此外在金属材料的冲击实验中，还可以揭示了静载荷时，不易发现的某结构特点和工作条件对机械性能的影响（如应力集中，材料内部缺陷，化学成分和加荷时温度，受力状态以及热处理情况等），因此它在工艺分析比较和科学研究中都具有一定的意义四、冲击试件工程上常用金属材料的冲击试件一般在带缺口槽的矩形试件，做成制品的目的是为了便于揭露各因素对材料在高速变形时的冲击抗力的影响。
并了解试件的破坏方式是塑性滑移还α值的影响极大，要保证实验结果是脆性断裂。
但缺口形状和试件尺寸对材料的冲击韧度kα值的冲击实验实能进行比较，试件必须严格按照冶金工业部的部颁布标准制作。
故测定k质上是一种比较性实验，其冲击试件形状如图所示。
图8-1五、冲击实验形式１）简梁式弯曲冲击实验２）肱梁式弯曲冲击实验３）拉伸冲击实验简梁式弯曲冲击实验工程中最常用六、实验方法与步骤１）测量试件尺寸，要测量缺口处的试件尺寸。
２）首先了解摆锤冲击试验机的构造原理和操作方法，掌握冲击试验机的操作规程，一定要注意安全。
材料力学实验(拉压试验)
材料力学实验（拉压试验）拉伸实验一．实验目的：1.学习了解电子万能试验机的结构原理，并进行操作练习。
2.确定低碳钢试样的屈服极限3.确定铸铁试样的强度极限、强度极限。
、伸长率、面积收缩率。
4.观察不同材料的试样在拉伸过程中表现的各种现象。
二．实验设备及工具：电子万能试验机、游标卡尺、记号笔。
三．试验原理：塑性材料和脆性材料拉伸时的力学性能。
（在实验过程及数据处理时所支撑的理论依据。
参考材料力学、工程力学课本的介绍，以及相关的书籍介绍，自己编写。
）四．实验步骤1.低碳钢实验（1）量直径、画标记：用游标卡尺量取试样的直径。
在试样上选取3各位置，每个位置互相垂直地测量2次直径，取其平均值；然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。
用记号笔在试样中部画一个或长的标距，作为原始标距。
（2）安装试样：启动电子万能试验机，手动立柱上的“上升”或“下降”键，调整活动横梁位置，使上、下夹头之间的位置能满足试样长度，把试样放在两夹头之间，沿箭头方向旋转手柄，夹紧试样。
（3）调整试验机并对试样施加载荷：调整负荷（试验力）、峰值、变形、位移、试验时间的零点；根据出加载速度，其中计算为试样中部平行段长度，当测定下屈服强度和抗拉强度时，并将计算结果归整后输入；按下显示屏中的“开始”键，给试样施加载荷；在加载过程中，注意观察屈服载荷的变化，记录下屈服载荷的大小，当载荷达到峰值时，注意观察试样发生的颈缩现象；直到试样断裂后按下“停止”键。
（4）试样断裂后，记录下最大载荷和断口处最小直径。
从夹头上取下试样，重新对好，量取断后标距2.铸铁实验（1）量直径：用游标卡尺量取试样的直径。
在试样上选取3各位置，每个位置互相垂直地测量2次直径，取其平均值；然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。
（2）安装试样：启动电子万能试验机，手动立柱上的“上升”或“下降”键，调整活动横梁位置，使上、下夹头之间的位置能满足试样长度，把试样放在两夹头之间，沿箭头方向旋转手柄，加紧试样。
实验力学实验指导书内容_图文
实验应力分析实验指导目录前言 (2)第一章电阻应变测量技术 (3)实验1 电阻应变片的粘贴技术 (4)实验2 电阻应变片的灵敏系数测定 (6)实验3电阻应变片横向效应系数的测定 (10)实验4应变测量电路的接法 (13)实验5静态应变的多点应变测量 (16)实验6 动态应变测量 (18)第二章光弹性实验方法 (21)实验7 光弹性实验方法观察实验 (21)实验8 梁的弯曲实验 (26)实验 9 对径受压圆盘的应力分析 (32)实验 10 冻结切片法 (37)前言实验力学是用实验方法测定构件中应力和变形的一门学科，它和材料力学、弹塑性理论……等理论一样，是解决工程强度问题的一个重要手段，对改进产品的工作性能、节省所使用的材料及保证安全起重要作用。
在机械、化工、土建、航空……等工业中得到广泛的作用。
实验力学通过理论教学及相应的实验，使大家对实验应力分析的两种最主要的方法──电测法和光测法的基本理论和主要方法有一个基本的了解，从而使大家初步具备用实验力学的手段解决工程实际问题的能力。
实验力学的学习方法是以实验为主，重点培养动手能力。
因此要求大家重视实验，认真做好每一次实验。
实验前要认真预习，实验过程中要勤于思考和动手，并要独立认真地完成每一次实验报告。
第一章电阻应变测量技术电阻应变测量技术科用于测定构件的表面应变，根据应力与应变之间关系。
确定构件的应力状态。
它具有下列优点：1.测量灵敏度与精度高，其最小应变读数为10-6，在测量常温下静态应变时精度可达1% ； 2.频率影响好，可以测量从静态到数十万赫的动态应变；3. 测量应变范围广，一般可测量从10-6到2%的应变值；4.易于实现测量数字化、自动化、及无线电遥测；5.可在高（低）温、高速旋转、高压液下、强磁场及核辐等环境条件下进行测量；6.可制成各种传感器，测量力、压力、位移、加速度等物理量，在工业中作为控制或监视的敏感元件。
其主要缺点是:1.一个应变片只能测定构件表面上一点某一方向的应变；2.现在应变片最小栅长为0.2毫米，但仍有一定的长度，只能测量栅长范围内的平均应变。
材料力学实验讲义
材料⼒学实验讲义⾦属材料的拉伸、压缩实验指导书张雅琴编北京化⼯⼤学⽬录实验⼀⾦属材料的拉伸实验实验⼆⾦属材料的压缩实验实验⼀⾦属材料的拉伸实验⾦属材料的拉伸实验是研究⾦属材料⼒学性能的最基本的实验。
⽅法简单，数据可靠，⼀些⼯矿企业、研究所⼀般都⽤此类⽅法对⾦属材料进⾏出⼚检验或进⼚复检，⽤测得的各项指标来评定材质和进⾏强度、刚度计算。
因此，对⾦属材料进⾏轴向拉伸实验具有⼯程实际意义。
不同材料在轴向拉伸过程中会表现出不同的⼒学性质和现象。
低碳钢和铸铁分别是典型的塑性材料和脆性材料。
低碳钢材料具有良好的塑性，在拉伸实验中的弹性、屈服、强化和颈缩四个阶段尤为明显和清楚。
铸铁材料受拉时处于脆性状态，其破坏是由拉应⼒拉断。
⾦属材料拉伸实验是指在室温条件下，将缓慢施加的单向拉伸载荷作⽤于表⾯光滑的拉伸试件上，来测定材料⼒学拉伸性能的⽅法。
最常⽤拉伸试件的形状和尺⼨如图1-1所⽰。
(a)(b)图1-1(a) 圆形试样(b) 矩形试样若采⽤光滑圆柱试件，试件的标矩长度L0⽐直径d要⼤的多;通常L>5d,以使试件横截⾯上的应⼒均匀地分布,实现轴向均匀加载.试件做成圆柱形是便于测量径向应变,试件的加⼯也⽐较简单。
当测量板材拉伸性能和带材的拉伸性能时,也可以采⽤板状试件，如图1-1(b)所⽰。
但试件的标矩长度L0应满⾜下列关系：L=5.65A或11.3 A；其中A为试件的初始横截⾯积。
上式中的规定对应于圆柱试件中的L0=5d，L=10 d。
拉伸试件的⼏何形状，尺⼨及允许的加⼯误差，在国家标准GB228—2002中作了相应的规定。
⾦属材料拉伸实验是材料的⼒学性能实验中最基本最重要的实验,是⼯程上⼴泛使⽤的测定⼒学性能的⽅法之⼀。
⼀、实验⽬的1．测定低碳钢试件的抗拉屈服极限R s；2．测定低碳钢试件的抗拉强度极限R b；3．测定低碳钢试件的延伸率A；4．测定低碳钢试件的截⾯收缩率Z；5．测定铸铁试件的抗拉强度极限R b；6．观察和⽐较塑性材料和脆性材料的破坏过程和破坏特征、⼒学现象；7．熟悉电⼦万能材料试验机的操作和游标卡尺的使⽤；8．了解电⼦万能材料试验机的结构及⼯作原理,熟悉操作规程及正确使⽤⽅法；9．⽐较低碳钢和铸铁的机械性能特点并分析断⼝形状；⼆、实验设备1．电⼦万能材料试验机；图1-2 电⼦万能试验机系统2．游标卡尺；3．拉伸试样, L0=10 d,将L⼗等分,⽤划线机刻划圆轴等分线,或⽤打点机打上等分点；4．打印机；三、拉伸试样的制备⾦属材料的机械性质的屈服应⼒R s、强度应⼒R b、延伸率A和截⾯收缩率Z是由拉伸实验来决定的。
材料力学实验报告讲解
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，s断面收缩率ψ。
2．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测量拉断后的标距长L1，表1-3。
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。
的计算与低碳钢的b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 48.28654.78105.2230=⨯==A F s s σ低碳钢强度极限 MPa 63.44554.78103530=⨯==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%100001=-=⨯-=L L L δ 铸铁强度极限 MPa 53.13754.78108.1030=⨯==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。
材料力学实验指导
专业：学号：姓名：西南交通大学峨眉校区力学实验中心一、学生实验须知1．学生进入实验室，要严格遵守实验室的各项规章制度，服从指导教师的安排；2．严禁在实验室大声喧哗和嬉戏；3．保持实验室周围的整洁，不乱扔纸屑、果皮，不随地吐痰，严禁吸烟；4．实验前应预习实验内容，弄清实验目的、原理和方法；5．实验过程中应严肃认真，严格按照规定步骤操作，自己动手完成，及时记录和整理实验数据，不得转抄他人数据，要培养自己严谨的科学态度和分析问题、解决问题的能力；6．使用仪器设备时，应严格遵守操作规程，假设发现异常现象应立即停顿使用，并及时向指导教师报告。
如果因违反操作规程〔或未经许可使用〕而造成设备损坏，应按学校有关规定赔偿损失。
7．实验完毕后，应将仪器设备和桌凳整理好并归复原位，协助清扫实验室卫生，经指导教师检查合格前方能离开实验室；8．学生应按时〔最迟不超过一周时间〕上交实验报告，以供教师批改统计成绩。
二、实验仪器设备介绍〔一〕材料力学多功能组合实验台材料力学多功能组合实验台〔以下简称实验台〕是方便学生自己动手做材料力学电测实验的设备，配套使用的仪器设备还有：拉压型力传感器、力&应变综合参数测试仪、电阻应变片、连接导线与梅花改刀等，并配有计算机接口，可实现数据的计算机自动采集与计算。
一个实验台可做多个电测实验，功能全面，操作简单，实验台构造如图2-1所示。
图2-1 材料力学多功能组合实验台实验台为框架式整体构造，配置有拉压型力传感器及标准测点应变计(在试件待测点外表粘贴的电阻应变片)，通过力&应变综合参数测试仪〔以下简称测试仪〕实现力与应变的实时测量。
实验台分前后两半局部，前半局部可做弯扭组合变形实验、材料弹性模量与泊松比测定实验、偏心拉伸实验、压杆稳定实验、悬臂梁实验、等强度梁实验；后半局部可做纯弯曲梁正应力测试实验、电阻应变片灵敏系数标定实验、组合叠梁实验等。
操作规程如下：(1)将所作实验的试件通过有关附件连接到架体相应位置，连接拉压型力传感器和加载件到加载机构上。
材料力学实验讲义
通过软件或硬件的办法将系统的载荷、变形、位移及时间窗口调零。然后调整横梁将夹持注试样的下端部。
6．测试
通过软件控制横梁移动对试样进行加载，开始实验。试验过程中应注意曲线及数字显示窗口的变化，当出现异常情况时，需要及时中断试验。在试验结束后，应及时记录并保存试验数据求取下引伸计，以避免由于试样断裂引起的振动对引伸计产生损伤。
(C)
于是 （d）
式中： 是与材料有关的常数。
要使材料相同、尺寸不同的试样能测得相同的伸长率，必须使 是常数，为此国标选定 =5.56或11.3，对于圆柱试样，就相当于 （短试样）或 （长试样）。
用短试样测得的断后伸长率记为 ，用长试样侧得的断后伸长率记为 或 。显然， ，由试验知，同种金属材料 比 大1.2～1.5倍。
三、试样
为使实验结果可以相互比较，必须对试样、试验机及实验方法做出明确具体的规定。国标GB/T228－2002 “金属材料室温拉伸试验方法”中规定对金属拉伸试样通常采用圆形和板状两种试样，如图1-1所示。它们均由夹持、过渡和平行三部分组成。夹持部分应适合于试验机夹头的夹持。过渡部分的圆孤应与平行部分光滑地联接，以保证试样破坏时断口在平行部分。平行部分中测量伸长用的长度称为标距。受力前的标距称为原始标距，记作L0，通常在其两端划细线标志。
铸铁试样压缩图如图2-2a所示。载荷达最大值Fbc后稍有下降，然后破裂，能听到沉闷的破裂声。
铸铁试样破裂后呈鼓形，并在与轴线大约成45°的面上破断，这主要是由切应力造成的。
四、试验结果处理
原始数据记录参考表2-1。
表2-1原始数据记录表
测量时，两段在断口处应紧密对接，尽量使两段轴线在一直线上。若断口处形成缝隙，此缝隙应计入L1内。
对于材料相同、尺寸不同的试样，测得之伸长率是不同的。据实验知，试样颈缩前的均匀塑性伸长变形 由试样的原始标距 决定
材料力学性能实验(2个)要点
《材料力学性能》实验教学指导书实验项目：1. 实验总学时：4 准静态拉伸2. 不同材料的冲击韧性材料科学与工程学院实验中心工程材料及机制基础实验室实验一准静态拉伸一、实验目的1．观察低碳钢（塑性材料）与铸铁（脆性材料）在准静态拉伸过程中的各种现象（包括屈服、强化和颈缩等现象），并绘制拉伸图。
2．测定低碳钢的屈服极限σs，强度极限σb，断后延伸率δ和断面收缩率ψ。
3．测定铸铁的强度极限σb。
4．比较低碳钢和铸铁的力学性能的特点及断口形貌。
二、概述静载拉伸试验是最基本的、应用最广的材料力学性能试验。
一方面，由静载拉伸试验测定的力学性能指标，可以作为工程设计、评定材料和优选工艺的依据，具有重要的工程实际意义。
另一方面，静载拉伸试验可以揭示材料的基本力学行为规律，也是研究材料力学性能的基本试验方法。
静载拉伸试验，通常是在室温和轴向加载条件下进行的，其特点是试验机加载轴线与试样轴线重合，载荷缓慢施加。
在材料试验机上进行静拉伸试验，试样在负荷平稳增加下发生变形直至断裂，可得出一系列的强度指标（屈服强度σs和抗拉强度σb）和塑性指标（伸长率δ和断面收缩率ψ）。
通过试验机自动绘出试样在拉伸过程中的伸长和负荷之间的关系曲线，即P—Δl曲线，习惯上称此曲线为试样的拉伸图。
图1即为低碳钢的拉伸图。
试样拉伸过程中，开始试样伸长随载荷成比例地增加，保持直线关系。
当载荷增加到一定值时，拉伸图上出现平台或锯齿状。
这种在载荷不增加或减小的情况下，试样还继续伸长的现象叫屈服，屈服阶段的最小载荷是屈服点载荷Ps，Ps除以试样原始横截面面积Ao即得到屈服极限σs：σs=Ps A0试样屈服后，要使其继续发生变形，则要克服不断增长的抗力，这是由于金属材料在塑性变形过程中不断发生的强化。
这种随着塑性变形增大，变形抗力不断增加的现象叫做形变强化或加工硬化。
由于形变强化的作用，这一阶段的变形主要是均匀塑性变形和弹性变形。
当载荷达到最大值Pb后，试样的某一部位截面积开始急剧缩小，出现“缩颈”现象，此后的变形主要集中在缩颈附近，直至达到Pb 试样拉断。
《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。
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材料力学实验指导书 连星耀编
西北农林科技大学水利与建筑工程学院 2008.9 实验一： 低碳钢拉伸实验 WEW-600B/1000B微机控制液压万能试验机 一、概述 WEW-600B/1000B微机控制液压万能试验机如图一所示。该试验机具有准确的加力速度和测力系统，通过与微机连接，可直接显示并打印出拉伸图。 测量精度高，操作方便、可靠，所能开出的实验项目有： 1.低碳钢拉伸试验； 2.铸铁压缩试验； 3.测定材料弹性模量E与波桑比μ试验 。
图一 WEW-600B/1000B微机控制液压万能试验机 二、组成 1 ．试验机主机； 2 ．油压机控制箱； 3 ．微型计算机与打印机； 三、实验指导书 1.实验目的 测定低碳钢的屈服极限s，强度极限b，伸长率，断面收缩率。 2.实验装置和仪器 1) WEW-600B/1000B微机控制液压万能试验机； 2) 拉伸试件；（图二） 3) 游标卡尺等。（图三）
图二 低碳钢拉伸试件 图三 测量试件直径与标距工具 3.实验原理和方法 试验前，首先测量试件的原始直径d和标距l.然后加持试件，开机并拉断试件。数据采集系统会直接得到下屈服力sF最大拉力bF。测量拉断试件的断后
标距1l和断口直径1d。最后按以下公式计算低碳钢的屈服极限s，强度极限b，伸长率，断面收缩率。
AFss
AFbb
%1001l
ll
%1002212d
dd
4 ．注意事项 l）WEW-600B/1000B微机控制液压万能试验机操作规程（见后） 2）不要在工作台上涂写或刻划。 5 ．思考题 1、颈缩过程中，颈缩截面上的实际应力是增加还是减少？ 2、为什么把试件的伸长率不能称作试件的轴向塑性线应变？
附：WEW-600B/1000B微机控制液压万能试验机操作规程 一. 试验前 打开HLTEST软件，然后再打开主机电源和控制箱电源。如打开顺序不对，则必须重启计算机，关闭主机和控制箱电源。然后按照开机顺序打开即可。 1. 检查各连接线是否连接，无松，掉。 2. 正确选择试验类型，试样尺寸，以及是否选用引伸计。 3. 将油缸上升5mm然后夹持上夹头，并对负荷清零，此步骤只是在第一次做试验的时候执行,相同尺寸试样不在清零，如果试样改变才要重新清零。 4. 移动中横梁调整到下夹头能很好的夹持试样为止，并夹好试样。 注：试样在钳口中的距离要大于等于钳口长度的三分之二，否则会造成 横梁的钳口部位倦边损坏。 5. 如选用引伸计，则夹好引伸计，并对变形清零。 6. 如果用引伸计则曲线类型选为应力-应变。 二. 试验开始 打开送油阀，关闭回油阀，然后点击软件上试验开始，位移自动清零，在软件界面上选取正确的曲线显示坐标（负荷-位移，负荷-变形，负荷-时间），在试验时通过软件上的速率显示，调整送油阀的开口大小。 注：1. 送油阀不能开得太大，开得太大会使试样很快拉断，影响试验结果的准确性。 2. 如果使用引伸计，则要在试验过程中（拉伸过程进入强化段以后）取下引伸计（按键盘上的空格键或者软件提示时），否则会使引伸计损坏。 三. 试验结束 1. 试样拉断后，关闭送油阀，取下拉断的试样，打开回油阀。 注：如在试样拉断后直接打开回油阀，会造成钳口损坏。 2. 如未在试验以前输入试样尺寸和试样类型，试验结束后也可以输入。 3. 量出断后标距输入后，可在软件上点击 全部计算。 4. 选择所要打印的试验数据，打印即可。 5. 关闭软件后才允许关闭计算机（否则会造成系统软件破坏），然后再关闭控制箱电源和主机电源。 实验二 ：剪切弹性模量测定实验 NPU-1622 剪切弹性模量测定实验装置 一、概述 NPU-1622 剪切弹性模量测定实验装置是西北工业大学在“国家基础力学教学基地”建设项目中自行研制和开发的力学实验教学装置之一。材料的剪切弹性模量是计算构件扭转变形的基本参数，该装置采用电测和引伸计百分表两种方法测定材料的剪切弹性模量，结构精巧实用，测量精度高，操作方便、可靠，所能开出的实验项目有： 1 ．用电测法测定材料的剪切弹性模量 G ； 2 ．用引伸计百分表法测定材料的剪切弹性模量 G 。 二、组成 1 ．实验台架：合金钢构件（变截面实心、空心为一体）、台座、加力装置； 2 ．引伸计百分表； 3 ．荷载祛码： 1000g； 4 ．防护处理的应变片； 5 . JDY-2型数字式静态电阻应变仪； 6 ．钢木结构工作台
图 1 NPU 一 1622 剪切弹性模量测定实验装置 三、实验指导书 1.实验目的 用引伸计百分表法测定低碳钢的剪切弹性模量 G 。 2.实验装置和仪器 1)实验台架； 2) 百分表； 3) 游标卡尺。 3.实验原理和方法 由材料力学可知，在材料剪切比例极限内，圆轴扭转角的计算公式为：
PGITl
由上式可得： PITlG (1) 在图 1 所示的剪切弹性模量测定实验装置中，圆截面试件一端固定，另一端可绕其轴线自由转动。转角仪固定在标距为L的 A 、B 二个截面上。当祛码盘上施加重量为 F 的祛码时， 圆轴横截面便产生 T = FL 的扭矩。
图2 从图 2 可以看出，固定在 A 截面上的刚性臂由初始位OA 转到 OA1 位置，固定在 B 截面上的刚性臂由初始位置OB转到OB1位置。A 、 B 两截面间的相对扭转角，在小变形条件下，等于二个刚性臂端头间的相对位移 △ （此值可以从百分表上读出），除以百分表表杆到试件轴线间的距离 R ，即
R (2)
实验时，采用等量逐级加载法，测出与每级载荷相对应的扭转角φi。由(1)式算出 Gi 。在按算术平均值
niiGnG1
1
作为材料的剪切弹性模量 G 。上式中 n 为加载级数。这种数据处理方法，实质上是端直法。当二个物理量（此处是 T 与φ）的线性关系很好时，用端直法比最小二乘法简便，而结果相差无几。 4 ．实验步骤 l）测量试件直径 d ，百分表触头到试件轴线间距离 R 以及力臂长度 L ； 2）用手轻按砝码盘，检查转角仪及百分表是否正常工作； 3）用砝码逐级加载。对应着每级载荷 Fi ，记录相应的百分表读数 ,ir
求出
i，。由式（2）得到i。实验重复三次。
5 .实验结果处理 从三组试验数据中，挑选较好的一组，处理数据表格见试验报告。 6 ．注意事项 l）祛码要轻拿轻放，不要冲击加载。不要在加力臂或祛码盘上用手施加过大力气。 2）不要拆卸或转动百分表，保证表杆与刚性臂间稳定、良好地接触。 3）注意爱护贴在试件上的电阻应变片和导线。 7 ．思考题 l）利用该装置测AB两个截面间的相对扭转角时为什么要有小变形的限制？ 2）对于本实验所采用的试件，初载荷、终载荷多大合适？实验分几级加载比较合适？ 附注：本实验装置相关尺寸为 L=24Omm , d=10mm , l=100mm , R＝100mm 。 实验三： 组合叠梁纯弯曲正应力实验 NPU —— 1625 组合叠梁纯弯曲实验装置 一、 概述 NPU —— 1625 组合叠梁弯曲实验装置是西北工业大学“国家基础力学教学基地”建设项目中自行研制和开发的新型力学实验教学装置之一。该装置在一个支架上同时安装有 3 组梁，梁的种类和叠合形式实验时可选；每种梁上贴有两组应变片，供学生分组实验；采用丝杠手轮加力，传感器测力，数字式测力仪显示力值；此外还将电测法测定材料弹性模量 E 和泊松比μ的实验综合到该实验装置中。这不仅扩大了实验组数，而且实验安全、方便、准确；所能开出的实验项目有： 1． 用应变电测法分别测定3种不同形式组合叠梁横截面上纯弯曲段沿梁高度方向上的应力分布； 2．用应变电测法分别测定上述各种梁的曲率半径； 3．用电测法测定材料弹性模量 E 和泊松比μ。 二、组成
图一 NPU——1625 组合叠梁弯曲实验装置 图二 实验装置主体部分 1．实验台架： 3 组矩形截面的组合叠梁（钢-铝叠梁、钢-钢叠梁、钢-钢楔块叠梁），钢材选用合金钢，铝材选用超硬铝（ LY12CZ )；用于测材料弹性模量 E 和泊松比μ的试件；台座；丝杠手轮加力装置； 2．力传感器； 3. SCLY ——II 数字式测力仪； 4．防护处理的应变片； 5. JDY ——III型静态电阻应变仪（2 台）； 6．钢木结构工作台。 组合叠梁弯曲正应力实验指导书 1.实验目的 1）学习使用电阻应变仪，掌握测试技能。 2）测量纯弯曲梁上应变随高度的分布规律，验证平面假设的正确性。
3）用应变电测法测定三种不同形式组合叠梁横截面上的应力分布情况。下
面以钢-钢叠梁为例说明。 2．实验设备与仪器
实验台架；