工程力学实验报告(全)

工程力学实验报告

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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

材料标距

l0(mm)

直径d0(mm) 平均横

截面积

A（mm2）

最小横

截面积

A0（mm2）截面I 截面II 截面III

1 2 平均 1 2 平均 1 2 平均

低碳钢铸铁

低碳钢弹性模量测定

载荷F (kN)

变形Δl (mm)

变形增量()l δ∆ (mm)

F 0 = F 1 =

F 2 =

F 3 =

F 4 =

F 5 =

ΔF =

()l δ∆ =

()F l

E l A

δ∆⋅=

∆⋅ =

实验后

材 料

标距l 1(mm)

断裂处直径d 1(mm) 断裂处横截面积A 1（mm 2）

1

2 平均 低碳钢 铸 铁

屈服载荷和强度极限载荷 材 料 上屈服载荷 下屈服载荷 最大载荷 断口形状

F su (kN) Δl (mm) F sl (kN) Δl (mm)

F b (kN) Δl (mm)

低碳钢 铸 铁

载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果

材料低碳钢铸铁F―Δl曲线

断口形状

实验结果上屈服极限

su

σ=

下屈服极限

sl

σ=

强度极限

b

σ=

延伸率δ=

断面收缩率ψ=

强度极限

b

σ=

延伸率δ=

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

实验指导教师：

20 年月日

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

材料

直径d0(mm) 高度

l(mm) 0

l

d

截面积A0

（mm2）

屈服载荷

F s(kN)

最大载荷

F b(kN)

1 2 平均

低碳钢铸铁

载荷―变形曲线(F ―Δl 曲线)及结果

材 料

低碳钢

铸 铁

F ―Δl 曲线

断口形状

实验结果

屈服极限s σ= 强度极限b σ=

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

实验指导教师：

20 年月日

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

试件编号

宽度b(mm) 平均

宽度

（mm）

厚度h(mm) 平均

厚度

(mm)

平均面积

（mm2）1 2 3 1 2 3

1 2 3

电阻应变片数据

电阻值（Ω）电阻片应变仪灵敏系数K

仪载荷和应变

加载次数载荷

P（N）

载荷增量

ΔP（N）

电阻应变仪读数（με）

测点1 测点2 测点3

应变

（1ε）

增量

应变

（2ε）

增量

应变

（3ε）

增量

1

2

3

4

5

6

平均

实验结果纵向弹性模量E1=

ε

σ

∆

∆

（MP a）

泊松比

1

2

21ε

ε

μ

∆

∆

-

=

四、问题讨论

复合材料拉伸实验原始试验数据记录

实验指导教师：

20 年月日

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

材料

标距

l0(mm)

直径d0(mm) 平均极

惯性矩

P

I

（mm4）

最小抗

扭截面

模量W T

（mm3）截面I 截面II 截面III

1 2 平均 1 2 平均 1 2 平均

低碳钢铸铁