材料力学实验报告表格
材料力学性能实验
实验一、金属光滑试样静拉伸试验
过D作弹性直线段的平行线DB,交曲线于B点，B点所对应的 力值即Fp0.2。
F
Fp0.2
0.2%Le.n
图1-2 Fp0.2的确定
实验一、金属光滑试样静拉伸试验
3．抗拉强度Rm 将试样加载至断裂，由测力度盘或拉伸曲线上读出试样拉 断前的最大载荷Fm，Fm所对应的应力即为抗拉强度Rm。 Rm=Fm/S0 (N/mm2) 4．断后伸长率A 试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比，即 A=(Lu-L0)/L0 *100% 式中，L0为试样原始标距，Lu为试样拉断后的标距。 由于试样断裂位置对A有影响，其中以断在正中的试样伸 长率最大。因此，测量断后标距部分长度Lu时，规定以断在正 中试样的L1为标准，若不是断在正中者，则应换算到相当于在 正中的Lu。 为此，试样在拉伸前应将标距部分划为10等分，划上标记。 测量Lu时分为两种情况：
强度，用以表征材料在试验力作用下抵抗微量塑性变形的抗力。
图解法：在拉伸过程中绘制具有足够大倍数的力-伸长曲线（见
图1-2）。曲线高度应使规定非比例伸长的力值Fp0.2处于力轴的
1/2以上。伸长放大倍数n的选择应使图中OD段长度不小于5mm。
自弹性直线段与横座标轴的交点O起，截取一段相应于规定非
比例伸长的OD（OD=0.2%Len,Le为引伸计计算距）。
实验二、系列冲击试验
JBD-30夏氏冲击试验机的使用方法如下： 实验前对试验机进行检查并进行空击试验，较正指针零点。 安放试样时采用专用样规，以保证试样缺口与支座跨距中心相重 合。 试验时，首先将摆锤用支撑铁支托，使其偏离中心位置，在 支座上放好试样。然后按取摆按钮将摆锤举起。然后，按冲击按 钮，使摆锤落下冲断试样。当摆锤冲断试样后运动到最高点并向 回摆动时，按刹车按钮，使摆锤停止摆动。记录试验机指针在表 盘上所指的数值，即为冲断试样所消耗的冲击功Aku（或Akv）以 此计计算试样的冲击韧性aku(或akv)。整个操作过程都应特别注意 安全，防止摆锤和击断的试样飞出伤人。 2. 加热及冷却介质与装置 （1）介质：室温～90℃用水浴。80℃～200℃可用油浴，室温 以下用干冰或液氮和低凝固点液体的混合物作为冷却剂。本实验
材料力学实验报告参考答案(标准版)
目录一、拉伸实验二、压缩实验三、拉压弹性模量E测定实验四、低碳钢剪切弹性模量G测定实验五、扭转破坏实验六、纯弯曲梁正应力实验七、弯扭组合变形时的主应力测定实验八、压杆稳定实验一、拉伸实验报告标准答案实验目的：见教材。
实验仪器见教材。
实验结果及数据处理：例:(一)低碳钢试件试验前试验后最小平均直径d=10.14mm 最小直径d= 5.70mm 截面面积A=80.71mm 2截面面积A 1=25.50mm 2计算长度L=100mm计算长度L 1=133.24mm试验前草图试验后草图强度指标:P s =__22.1___KN 屈服应力σs =P s /A __273.8___MP a P b =__33.2___KN 强度极限σb =P b /A __411.3___MP a塑性指标:1L -L100%Lδ=⨯=伸长率33.24%1100%A A Aψ-=⨯=面积收缩率68.40%低碳钢拉伸图:（二）铸铁试件试验前试验后最小平均直径d=10.16mm最小直径d=10.15mm截面面积A=81.03mm2截面面积A1=80.91mm2计算长度L=100mm计算长度L1≈100mm 试验前草图试验后草图强度指标:最大载荷Pb=__14.4___KN强度极限σb =Pb/A=_177.7__M Pa问题讨论：1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同?答:拉伸实验中延伸率的大小与材料有关,同时与试件的标距长度有关.试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同.因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其有关性质才具可比性.材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的(横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外).2、分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征.答:试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性,低碳钢延伸率大表现为塑性;低碳钢具有屈服现象,铸铁无.低碳钢断口为直径缩小的杯锥状,且有450的剪切唇，断口组织为暗灰色纤维状组织。
材料力学拉伸实验报告(1)
材料力学拉伸实验报告(1)材料力学拉伸实验报告一、实验目的研究材料在拉伸力的作用下的断裂性质和机械性能，了解材料的力学行为，检验材料的质量。
二、实验原理拉伸实验是用拉伸试验机将试样沿轴向逐渐拉伸，测量试样拉伸变形量和负荷之间的关系，得到在拉伸状态下材料的力学性质和变形破坏的特征，即应力-应变曲线。
应力-应变曲线是材料拉伸性致塑性行为、弹性行为和断裂行为的表现。
三、实验步骤1.选择平均直径为10mm、长度为50mm的试验铜棒，并通过光栅仪测量试验铜棒的横截面积。
2.将试验铜棒固定在拉伸试验机上，调整夹持架，使试验铜棒不能侧向移动，确定试样的初始长度L0。
3.开始拉伸试验，逐渐增加拉力，记录铜棒的拉伸长度L和拉力F，得到应力-应变曲线。
在试验过程中，每隔一定的时间将试样停止拉伸，记录拉力和长度，检测背景温度和湿度等相关因素。
4.持续拉伸到铜棒断裂，记录材料的极限断裂力和最大断裂拉伸率。
5.将数据记录到实验记录表中。
四、实验数据处理根据实验数据计算出拉伸试验的机械性能参数，如极限强度、屈服强度、断裂拉伸率等等。
1.极限强度：σmax = Fma x / S其中，Fmax为材料拉伸到断裂的最大力；S为试验铜棒的横截面积。
2.屈服强度：σs = Fs / S其中，Fs为材料开始塑性变形前的单位应力；S为试验铜棒的横截面积。
3.断裂拉伸率：A = （Lmax - L0）/ L0 × 100%其中，Lmax为材料拉伸到断裂时的长度；L0为材料载荷前的长度。
五、实验结果分析根据实验数据计算得到的拉伸试验机械性能参数可以反映出材料的力学行为。
在拉伸实验过程中，材料首先呈现弹性变形，后进入塑性变形阶段，这个过程体现在应力-应变曲线上就是曲线急速上升然后平缓变化，然后在拉伸到达一定程度后，材料会出现颈缩现象，最终断裂。
通过拉伸实验，我们可以得到应力-应变曲线，可以直观的看到材料的力学行为并计算出其力学性能参数。
材料力学性能测试实验报告
材料力学性能测试实验报告为了评估材料的力学性能，本实验使用了拉力试验和硬度试验两种常见的力学性能测试方法。
本实验分为三个部分：拉力试验、硬度试验和数据分析。
通过这些试验和分析，我们可以了解材料的延展性、强度和硬度等性能，对材料的机械性质有一个全面的了解。
实验一：拉力试验拉力试验是常见的力学性能测试方法之一，用来评估材料的延展性和强度。
在拉力试验中，我们使用了一个万能材料试验机，将试样夹紧在两个夹具之间，然后施加拉力，直到试样断裂。
试验过程中我们记录了试验机施加的力和试样的伸长量，并绘制了应力-应变曲线。
实验二：硬度试验硬度试验是另一种常见的力学性能测试方法，用来评估材料的硬度。
我们使用了洛氏硬度试验机进行试验。
在实验中，将一个试验头按压在试样表面，然后测量试验头压入试样的深度，来衡量材料的硬度。
我们测得了三个不同位置的硬度，并计算了平均值。
数据分析：根据拉力试验得到的应力-应变曲线，我们可以得到材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等参数。
屈服强度是指材料开始塑性变形的应变值，断裂强度是指材料破裂时的最大应变值，延伸率是指试样在断裂前的伸长程度。
根据硬度试验得到的硬度数值，我们可以了解材料的硬度。
结论：本实验通过拉力试验和硬度试验对材料的力学性能进行了评估。
根据拉力试验得到的应力-应变曲线，我们确定了材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等参数。
根据硬度试验的结果，我们了解了材料的硬度。
这些数据可以帮助我们判断材料在不同应力下的性能表现，从而对材料的选用和设计提供依据。
总结：本实验通过拉力试验和硬度试验对材料的力学性能进行了评估，并通过应力-应变曲线和硬度数值来分析材料的性能。
通过这些试验和分析，我们对材料的延展性、强度和硬度等性能有了全面的了解。
这些结果对于材料的选用和设计具有重要意义，可以提高材料的应用性能和可靠性。
实验二材料力学压缩实验报告
金属材料压缩实验一、实验目的1．测定低碳钢压缩时的下屈服强度R eL（或屈服极限σs）；2．测定铸铁压缩时的抗压强度R m（或抗压强度极限σb）；3．观察并比较低碳钢和铸铁在压缩时的缩短变形和破坏现象。
二、预习思考要点1．用短圆柱状低碳钢和铸铁试样做压缩实验时，怎样才能做到使其轴向（心）受压？放置压缩试样的支承垫板底部为什么制作成球形？2．圆柱状低碳钢试样被压缩成饼状而不破碎，而圆柱状铸铁试样被压破裂面常发生在与轴线大致成45°～55°方向上，二者的变形特征与破坏形式为什么不同？三、实验仪器和设备1．万能材料试验机；2．游标卡尺。
四、实验试样对于低碳钢和铸铁类金属材料，按照GB 7314—1987《金属压缩试验方法》的规定，金属材料的压缩试样多采用圆柱体如图1-9所示。
试样的长度L一般为直径d的2.5～3.5倍，其直径d = 10mm～20mm。
也可采用正方形柱体试样如图1-10所示。
要求试样端面应尽量光滑，以减小摩阻力对横向变形的影响。
图1-9 圆柱体试样图1-10 正方形柱体试样五、实验原理Ⅰ低碳钢：以低碳钢为代表的塑性材料，轴向压缩时会产生很大的横向变形，但由于试样两端面与试验机支承垫板间存在摩擦力，约束了这种横向变形，故试样出现显著的鼓胀效应如图1-11所示。
为了减小鼓胀效应的影响，通常的做法是除了将试样端面制作得光滑以外，还可在端面涂上润滑剂以利最大限度地减小摩擦力。
低碳钢试样的压缩曲线如图1-12所示，由于试样越压越扁，则横截面面积不断增大，试样抗压能力也随之提高，故曲线是持续上升为很陡的曲线。
从压缩曲线上可看出，塑性材料受压时在弹性阶段的比例极限、弹性模量和屈服阶段的屈服点（下屈服强度）同拉伸时是相同的。
但压缩试验过程中到达屈服阶段时不像拉伸试验时那样明显，因此要认真仔细观察才能确定屈服荷载F eL，从而得到压缩时的屈服点强度（或下屈服强度）R eL= F eL/S0。
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。
材料力学创新实验报告
材料力学创新实验报告——加强筋对钢板强度的作用分析一、实验背景生活中, 很多都多构件都是用钢制的薄板做成的。
如宿舍中放物品的架子、图书馆中的书架、柜子的门等等。
通过观察, 我们发现: 这些钢板的背面都焊有一块长条状的加强筋。
而这些钢板又普遍要承受较大的载荷, 我们就考虑到: 这些加强筋对钢板强度的提高是否有帮助呢？同时我们有考虑到, 长条状的加强筋并没有覆盖到钢板的各个位置, 因此我想到: 对于有加强筋的钢板, 平面上不同位置的应变是否存在不同？二、实验目的1.通过将有加强筋的钢板与没有加强筋的钢板同时加载, 观察加强筋对钢板各点应力大小的影响。
2、通过粘贴应变花, 判断钢板受载荷时是否承受扭转应力。
三、实验方案选取两块材料、尺寸相同钢板, 其中一块背面焊有加强筋、另一块没有加强筋。
进行对照试验。
分别在两块钢板上相同的位置粘贴应变片。
并分别在相同位置加载, 测量各点应变, 进行对比。
分析加强筋对钢板强度的影响。
四、实验过程1.前期准备我们在实验室的柜子里找到了一块带有加强筋的钢板。
为了进行对比研究, 我们找到了一位铁匠师傅, 帮我们做了一块尺寸一样, 但是没有加强筋的钢板。
2.贴片方案本次实验, 我们在两块钢板上共贴了24个应变片。
如图2-1, 在没有加强筋的钢板上, 我们分别在正反面A.B.C.D四点各贴一片, 共计8片。
如图2-2, 在有加强筋的钢板上, 除了上述8片之外, 还在C、D点±45°方向的贴了片, 以研究钢板是否受扭。
图2-1图2-23.加载方案现实中承重钢板均可近似看成是承受的均布载荷, 对于本实验来讲, 采用均布加载似乎更合理些。
但由于应变片就在钢板的表面, 考虑到采用均布加载会触碰到应变片。
因此我们采用集中加载。
通过分析我们发现钢板应力最大的点为加载点。
因此我们在粘贴应变片的位置(即上图的A.B.C.D四点)分别加载。
每个点分别放置0.5kg 、1kg、2kg砝码, 进行三次加载。
材料力学 低碳钢 铸铁 拉伸实验报告
拉伸实验报告一、实测F-△L曲线绘制（去除不受力的空程部分）1、低碳钢曲线图2、铸铁曲线图二、描述拉伸破坏的全过程，分析其断口特性，断裂位置，附上相应的实验图片，并对比两者差异。
1、低碳钢分析结果低碳钢拉伸过程先是弹性阶段，此阶段正应力随轴向线应变呈线性增长，即符合胡克定律；超过比例极限后，进入屈服阶段，随着线应变增加，正应力几乎不变；超过屈服极限后，杆件进入强化阶段，正应力继续增大，但非线性增长，外观上杆件上局部开始明显变细；正应力超过强度极限后，该局部出现颈缩并发生断裂，应力突然减小。
断口呈直径缩小的杯锥状，有明显塑性破坏产生的光亮倾斜面，中心部分为粗糙平面。
2、铸铁分析结果铸铁拉伸过程先是近似线性的弹性拉伸，之后随着载荷的增大，迅速达到强度极限并发生断裂，其伸长量很小。
杆件断口截面与轴向垂直，断口直径几乎不变，断裂位置在杆件工作段底部。
差异：①低碳钢有明显的四个拉伸破坏阶段，而铸铁没有屈服、强化、颈缩阶段且由于伸长率过小，没有明显的弹性阶段。
②低碳钢断口处截面倾斜，直径减小且边缘部分不平整，而铸铁断口处截面垂直轴向，截面几乎不发生形变且截面整体平整。
三、不考虑应力集中的前提下，估算低碳钢断裂瞬间的最大应力σk,并与强度极限σb对比，分析其差异原因。
答：σk=F kA k =27.063932.57×109=830.95Mpa，σb=F bA0=35.057779.44×109=441.31Mpa，由此可得，σk>σb，即断裂瞬间的最大应力相对较大。
原因是低碳钢在拉伸时，正应力超过强度极限后，便进入了颈缩阶段，故断面的截面积会显著减小，而断裂瞬间与强度极限达到的瞬间相比，试件所承受的拉力变化不大，且应力σ=F/A，F变化不大，A显著减小，所以断裂瞬间承受的瞬时应力比较大。
四、实验中遇到的问题及其解决方案。
答：对于万能试验机不熟悉，使用不熟练，对于参数的调整不明确。
解决方法：及时询问相关实验老师，并请其做示范，明确操作流程。
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材料力学实验报告册学院专业级班
姓名学号
南京林业大学
填写实验报告的要求
1．实验过程中要严肃认真地做好实验记录，确认所记录的数据无误后，认真填写在有关表格中。
2．根据实验目的和要求，对实验数据进行整理计算，并将计算结果填写在相应的表格中。
3．在试验过程中，对观察到的现象，尽量用图示说明并加以简明的理论分析。
4．对实验结果应进行分析，对出现的误差应扼要地说明原因。
5．要求书写整洁，字体端正。
实验报告
同组人员姓名实验日期实验一材料在轴向拉伸、压缩时的力学性能一、实验目的
二、实验设备
三、实验数据记录及结果
（一）低碳钢拉伸实验
试件尺寸
实验记录及结果
（二） 铸铁拉伸实验
（三） 铸铁压缩实验
四、作图与分析
1． 用测得的实验数据，绘制l P ∆-曲线。
标出低碳钢的四个阶段及特征点。
2． 画出试验后的断口草图，并解释铸铁抗压为什么沿与轴线约成0
45倾斜的截面破坏。
3． 由实验计算结果，比较低碳钢与铸铁的机械性能特点。
实验报告
同组人员姓名 实验日期
实验二 材料在扭转时的力学性能及钢材切变模量G 的测定
一、实验目的
二、实验设备
三、测G 实验记录和结果
1． 试件尺寸 试件直径=d
两截面距=0l
两测量臂长=b
力臂=L
圆截面的极惯性矩==
32
4
d I p π
2． 实验记录和结果
=∆⋅=∆P L T
()()=∆-
∆=
∆b
b
平均
左平均
右δδφ
=⋅∆⋅∆=
p
I l T G φ0
G P a
四、扭转破坏实验记录和结果
1． 低碳钢
剪切屈服极限
=⋅=
t s s W T 43τ MPa
剪切强度极限 =⋅=
t
b b W T 43τ MPa
2． 铸铁
剪切强度极限 ==
t
b b W T τ MPa
五、问题讨论
1． 图（a ）所示是什么材料的断口？什么应力造成的？ 2． 图（b ）所示是什么材料的断口？什么应力造成的？
实验报告
同组人员姓名实验日期
实验三纯弯曲正应力分布规律实验
一、实验目的
二、实验设备
试件尺寸及贴片位置 试件尺寸及有关数据 贴片位置(mm 电阻应变片电阻值Ω=120R 灵敏度系数17.2=K 三、应变仪读数记录
()平均实εσ∆⋅=E
I y M ⋅∆=
理σ
a P M ⋅∆=
∆2
1 ，
3
121bh I =
%100⨯-=
理
实
理σσσσe
四、作图与分析
1．绘制梁的截面应力分布图（用实线代表实验测定结果，虚线代表理论计算结果）。
应力分布图
2．试分析电测实验中，产生实验误差的主要因素。
实验报告
同组人员姓名实验日期实验四薄壁圆筒扭弯组合变形的主应力测量实验一、实验目的
二、实验设备
三、实验简图及基本参数
l b
四、应变仪读数记录
五、计算结果及误差 1.实验值：
2
045204545
452100000
2
22
）（）（εεεεεεεε-+-±
+=⎭
⎬⎫
--=
()2
12
11με
εμσ+-=
E
=
()12
2
21μεεμ
σ+-=
E =
000
4545045
45022-----=
εεεεεαtg =
2．理论值：
l P M ⋅=max =
a P T ⋅=max =
=++=
)(21)(2
2
1T M
M W
理σ =+-=
)(21)(2
2
2T M
M W
理σ
3．列表
六、分析本次实验的误差由哪些主要因素造成的。