材料力学实验报告
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材料力学实验报告1
一、用途
该实验台配上引伸仪，作为材料力学实验教学中测定材料弹性模量E实验用。
二、主要技术指标
1. 试样：Q235钢，直径d =10mm，标距l=100mm。
2. 载荷增量△F=1000N
①砝码四级加载，每个砝码重25N;
②初载砝码一个，重16N;
③采用1：40杠杆比放大。
3. 精度：一般误差小于5%。
三、操作步骤及注意事项
1. 调节吊杆螺母，使杠杆尾端上翘一些，使之与满载时关于水平位置大致对称。
注意：调节前，必须使两垫刀刃对正V型槽沟底，否则垫刀将由于受力不均而被压裂。
2. 把引伸仪装夹到试样上，必须使引伸仪不打滑。
①对于容易打滑的引伸仪，要在试样被夹处用粗纱布沿圆周方向打磨一下。②引伸仪为精密仪器，装夹时要特别小心，以免使其受损。 ③采用球铰式引伸仪时，引伸仪的'架体平面与实验台的架体平面需成45左右的角度。
3. 挂上砝码托。
4. 加上初载砝码，记下引伸仪的读数。
5. 分四次加等重砝码，每加一次记一次引伸仪的读数。
注意：加砝码时要缓慢放手，以使之为静载，并注意防止失落而砸伤人、物。
6. 实验完毕，先卸下砝码，再卸下引伸仪。
7. 加载过程中，要注意检查传力机构的零件是否受到干扰，若受干扰，需卸载调整。
四、计算 试样横截面积A
应力增量 d24 F A
引伸仪放大倍数K=20xx
引伸仪读数 Ni(i0,1,2,3,4)
引伸仪读数差 NjNiNi1(j1,2,3,4)
引伸仪读数差的平均值 N平均14Nj 4j1
N平均
K试样在标距l段各级变形增量的平均值 l
应变增量 l l
材料的弹性模量 E
材料力学实验报告2
一、实验目的
1．测定低碳钢(Q235)的屈服点s，强度极限b，延伸率，断面收缩率。 2．测定铸铁的强度极限b。
3．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Fs=22.5kN，最大载荷Fb =35kN。 （5）取下试件，观察试件断口: 颈缩处最小直径d1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Fb=10.8kN即可。 b的计算与低碳钢的计算方法相同。
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。
Fs22.5103低碳钢屈服极限s286.48MPa
A078.54Fb35103
低碳钢强度极限 b445.63MPa
A078.54
低碳钢断面收缩率
A0A178.5428.27
100%64% A078.54
低碳钢延伸率
L1L0125100
100%25% L0100
Fb10.8103
铸铁强度极
限 b137.53MPa
A078.54
七、思考题
1． 根据实验画出低碳钢和铸铁的拉伸曲线。略
2． 根据实验时发生的现象和实验结果比较低碳钢和铸铁的机械性能有什么不同答：低碳钢是典型的塑性材料，拉伸时会发生屈服，会产生很大的.塑性变形，断裂前有明显的颈缩现象，拉断后断口呈凸凹状，而铸铁拉伸时没有屈服现象，变形也不明显，拉断后断口基本沿横截面，较粗糙。
3． 低碳钢试样在最大载荷D点不断裂，在载荷下降至E点时反而断裂，为什么？ 答：低碳钢在载荷下降至E点时反而断裂，是因为此时实际受载截面已经大大减小，实际应力达到材料所能承受的极限，在最大载荷D点实际应力比E点时小。
实验二 压缩实验
一、实验目的
1． 测定低碳钢的压缩屈服极限和铸铁的压缩强度极限。 2． 观察和比较两种材料在压缩过程中的各种现象。
二、实验设备、材料
万能材料试验机、游标卡尺、低碳钢和铸铁压缩试件。
三、实验方法
1． 用游标卡尺量出试件的直径d和高度h。
2． 把试件放好，调整试验机，使上压头处于适当的位置，空隙小于10mm 。 3． 运行试验程序，加载，实时显示外力和变形的关系曲线。
4． 对低碳钢试件应注意观察屈服现象，并记录下屈服载荷Fs=22.5kN。其越压越扁，压到一定程度（F=40KN）即可停止试验。 对于铸铁试件，应压到破坏为止，记下最大载荷
Fb =35kN。 打印压缩曲线。
5． 取下试件，观察低碳钢试件形状: 鼓状；铸铁试件，沿45~55方向破坏。
F图2-1低碳钢和铸铁压缩曲线
四、试验结果及数据处理
表2-1 压缩实验结果
低碳钢压缩屈服点 s铸铁压缩强度极限 b
Fs22000280.11MPa 2
A010/4
Fb60000763.94MPa A0102/4
五、思考题
1. 分析铸铁破坏的原因，并与其拉伸作比较。
答：铸铁压缩时的断口与轴线约成45角，在45的斜截面上作用着最大的切应力，故其破坏方式是剪断。铸铁拉伸时，沿横截面破坏，为拉应力过大导致。 2. 放置压缩试样的支承垫板底部都制作成球形，为什么？ 答：支承垫板底部都制作成球形自动对中，便于使试件均匀受力。
3. 为什么铸铁试样被压缩时，破坏面常发生在与轴线大致成45~55的方向上？ 答：由于内摩擦的作用。
4. 试比较塑性材料和脆性材料在压缩时的变形及破坏形式有什么不同？
答：塑性材料在压缩时截面不断增大，承载能力不断增强，但塑性变形过大时不能正常工作，即失效；脆性材料在压缩时，破坏前无明显变化，破坏与沿轴线大致成45~55的方向发生，为剪断破坏。
5. 低碳钢和铸铁在拉伸与压缩时的力学性质有什么不同？ 答：低碳钢抗拉压能力相同，铸铁抗压能力比抗拉高许多。
材料力学实验报告3
实验原理：
材料的力学性质是衡量材料性能的重要指标，材料力学实验是通过对材料的受力反应、形变及破坏等进行测试，以获得材料的各项力学性能参数。本次材料力学实验主要涉及杆件弯曲和杆件拉伸两个方面，包括杆件的应力、应变、杨氏模量、屈服强度、断裂强度等指标的测量和计算。
实验仪器与材料：
1.微机控制电子材料实验机（电液伺服型）
2.应变片
3.夹具
4.长度计等
实验过程：
1.杆件弯曲实验
（1）测量杆件初始长度L0
（2）在微机控制下，向杆件中心施加弯曲力，同时记录在悬挂点上观测到的弯曲挠度δ
（3）杆件应力计算，根据应变片测得的应变ε和杆件截面形状和尺寸计算得出杆件所受应力σ
（4）杆件截面形变计算，根据杆件的截面形变计算出它所受到的剪切力
（5）杆件杨氏模量计算，根据应力-应变的`线性关系，可以求得杆件的杨氏模数E
2.杆件拉伸实验
（1）测量杆件初始长度L0
（2）夹紧杆件两端的夹具，向杆件下端施加垂直拉力，并在微机控制下，使拉伸速率恒定
（3）杆件的应变计算，根据应变片测量到的杆件应变，以及杆件的初始长度和截面形状和尺寸计算杆件所受应力σ
（4）杆件的屈服强度试验，记录实验过程中，杆件所受力的变化趋势，在杆件承受正常应力下，杆件开始产生塑性变形的应力值被称为其屈服强度
（5）杆件的断裂试验，记录实验过程中，杆件承载的极限力以及断裂后的形态，求得其断裂强度
实验结果：
1.杆件弯曲实验：得到杆件的应力、应变、杨氏模量等参数数据，并通过图表反映
2.杆件拉伸实验：得到杆件的应力、应变、屈服强度、断裂强度等参数数据，并通过图表反映
实验分析：
根据实验结果可以得出，杆件在弯曲和拉伸的过程中，其受力反应、形变和破坏等产生了相应记录，并通过计算得到了杆件的各项力学性能参数。
通过对杆件行驶弯曲实验，可以计算出杆件的杨氏模量，通过对杆件进行拉伸实验，可以计算出杆件的屈服强度和断裂强度等参数，这些参数对于材料选用、工程设计等具有重要的参考意义。
实验结论：
在材料力学实验中，通过对杆件进行弯曲和拉伸两个方面的测试，可以得到杆件的各项力学性能参数，并为材料选用和工程设计提供参考依据。
材料力学实验报告4
一、功能材料专业实验课融入双语教学的必要性
功能材料种类繁多，用途广泛，正在形成一个规模宏大的高技术产业群，有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。世界各国均十分重视功能材料的研发与应用，它已成为世界各国新材料研究发展的热点和重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。为适应功能材料的全球化发展，功能材料专业学生有必要在专业实验学习中逐步地接触、熟悉、掌握一些常见材料、表征设备的专业英文术语。另一方面，由于实验课一般小班授课，人数较少，理论内容也较少，重点比较突出，相对于理论学习来说学生更容易掌握英文词汇。因此，将双语教学模式融入功能材料专业实验课中，在相对简单的氛围下，更有利于学生对知识的掌握。将双语教学模式融入功能材料专业实验课中的必要性如下：其一，为准备考取研究生的学生奠定科研学习基础。研究生阶段的英语学习十分重要，日常设备的专业术语，专业英文文献阅读，以及英文类专业文章的写作，都需要学生具有扎实的专业英语基础。因此在本科生阶段，特别是在功能材料专业实验课的学习中，通过实际动手操作过程融入双语教学，会加深学生对专业英文词汇的理解，可使学生更早地接触到材料类相关词汇，为进一步的深造学习奠定基础。其二，提高毕业生的就业竞争力。功能材料专业本身就是一个实践性很强的专业，实践教学工作的质量高低直接影响到能否培养出具有创新实践能力和适用社会发展的人才。新材料的全球化发展，要求我们掌握一定的专业英文术语，在毕业生找工作面试阶段，才能够对相关企业，特别是外资企业的研究领域和内容及时把握，顺利通过面试。其三，提高学生在职场中的优势。根据毕业生的反馈信息，材料类的大型企业均走国际化路线，与世界接轨，因此，在本科学习阶段接触一些专业的词汇，会增加与企业沟通交流的信心。
二、如何开展功能材料专业实验的双语教学
1.实验指导书的选择和编写。功能材料专业实验课的特点在于专业性、应用性和现展性。随着材料学的快速发展，专业实验的指导书也应具备动态性和开放性。首先在专业实验课的教材选择上，应选择国内外比较受认可的，具有权威性、实用性和先进性的教材。同时，还需结合课程的教学实际和材料学的快速发展进行实时改编。功能材料专业实验讲义的编写应采用中英文结合的形式，以中文为主，英文为辅，避免学生产生厌烦的心理。在中文版讲义中适当加入重点的英文专业术语和词汇，实验题目和关键词应采用中英文对照表示。双语教学需循序渐进地开展，逐步地加大实验教材中的英文比例。
2.学生应逐步撰写英文版实验报告。在实验课程进行前，应鼓励学生通过翻译软件，自主将中文讲义改写成英文的预习报告。在翻译和书写的过程中，学生会对讲义中反复出现的专业术语有所熟悉，在课堂教学过程中，会进一步加深对这些词汇的掌握，起到举一反三的目的。教师应当严格要求学生，仔细阅读学生所提交的英文预习报告，检查是否按照实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤等认真书写，是否有偷工减料、抄袭、乱写等行为，并对预习报告中出现的错误语法加以修改。
3.在实验教学过程中融入双语教学。首先，教学手段的改变。传统的实验课程教学过程包括学生预习、教师讲解、教师演示、学生操作、教师检查这五个环节。教师的讲解和操作会占用大部分的时间，这样会减少学生的动手实践机会。通过采用多媒体教学，将动态的课件演示和英汉双语的课件背景图文并茂地传输给学生，可强化学生对专业英文术语的记忆，难点问题和重点知识的理解，增加趣味性，提高学生主动学习的意识。其次，教学过程的改变。在功能材料专业实验的教学过程中，运用多媒体和板书将实验目的、实验仪器、实验原理及实验过程采用中文中穿插英文的方式进行讲解，要考虑到学生的整体英文水平和差异。随着实验课程的逐步开展，逐渐加大中英文的比例，每次实验时强化讲解过的重点词汇，加深学生的'记忆。在教学过程中，教师应对实验中会出现的问题或已讲解的内容对学生进行提问，在教师与学生进行讨论时，教师应尽量与学生双语沟通，引导并鼓励学生用英文或专业词汇阐述问题，为学生营造一种轻松的英语交流环境。同时，教师应在课堂上融入一些新材料的发展，让学生与时俱进，掌握热点材料的英文名称。课上对实验数据的处理，教师应引导学生采用英文记法，比如实验材料、实验结论、单位、坐标等，陌生的词汇引导学生自主查阅，起到举一反三的目的，加强学生记忆。
4.英文报告的批改及考核方式。教师对英文版实验报告应进行认真的批改，并将批改后的英文实验报告及时反馈给学生，学生按要求修改后再返回给任课教师，教师总结出学生常出现的问题并及时在实验课中进行纠正。实验课成绩的考核不同于传统的试卷考试，实验成绩更注重平时的成绩，包括预习报告、实验操作、实验数据的记录和处理等。通过课上的师生交流以及对学生的辅导，教师可基本掌握学生英文“听”、“说”、“读”、“写”的综合能力，再结合其实验报告的情况，基本可以比较客观地反映学生的真实水平，相对于理论课的考核方式更合理，可以更好地反映学生的专业知识和双语教学效果。学校应定期对所有学生的英文实验报告进行汇总，由专业的教师组成评定小组，对优秀的英文实验报告进行等级评价，并设定一定的奖项鼓励，增加学生英文学习的动力。
三、功能材料专业实验双语教学中可能出现的困难
首先，学生对双语学习缺乏信心。大部分学生认为自己的专业英语不过关，主要是对专业英文学习存在畏惧心理。因此，教师在教学过程中对学生的引导十分重要，要树立学生的学习信心，使他们认识到专业英文学习对未来发展的重要性，特别是功能材料的发展迅速且全球性强，缺乏专业词汇，会导致学生在职场上碰壁。其次，对于理工类学生而言，学生的英语总体水平不够高且存在差异，为双语教学的开展增加了难度。这就要求教师在整个功能材料专业实验课中，逐步地增加英文的比例。初始阶段，增加学生的材料类专业英文词汇量，课堂上反复地重复专业词汇；随着词汇量的增加，不断地在实验中增加难度。功能材料专业实验双语讲义需要找到合适的教材，教师也要根据内容适当的增加英文比例。这就要求教师克服困难，编写适合的功能材料专业双语教材，内容也要与时俱进，把握材料类的快速发展，掌握全球化特点。双语教学所需要的教师既要了解专业知识，把握世界材料的最新发展，又要掌握熟练的英文。这就对教师的选择带来了一定难度，学校应尽可能地为具有潜质的教师提供英文进修的机会，提高教师双语水平，树立教师在学生中的威信。
材料力学实验报告5
一、实验目的
1. 理解和掌握材料的应力、应变概念。
2. 掌握材料的力学性能测试方法。
3. 熟悉材料的应力-应变曲线的绘制和分析。
二、实验原理
材料在外力作用下会发生变形，变形的程度与施加的力大小、材料的性质有关。材料力学主要研究材料在受力状态下的行为，包括，但不限于：
拉伸
压缩
剪切
应力（σ）定义为施加在单位面积上的力，即：σ=F/A
其中，F 为施加的力，A 为材料的横截面积。
应变（ε）表示材料的`变形程度，即：ε=ΔL/L0
其中，Δ L 是材料的变形量，L0 是原长度。
应力-应变曲线用于描述材料在受力过程中的行为，其形状提供了关于材料性质的信息，如屈服强度、极限强度和弹性模量等。
三、实验设备
1. 拉伸试验机
2. 测量工具（卡尺、量具）
3. 数据记录仪
4. 样品材料（如钢材、铝合金等）
四、实验步骤
1. 样品准备：按照标准，准备均匀、无缺陷的试样，并测量并记录试样的横截面积和初始长度。
2. 安装试样：将试样安装于拉伸试验机中，确保夹具夹紧且不滑动。
3. 设置设备：选择适当的测试速度并启动拉伸试验机。
4. 数据记录：在试验过程中，实时监测并记录施加的力和对应的伸长量，直至试样断裂。
5. 结束实验：停止试验，取下试样进行后续分析。
五、结果分析
1. 屈服强度：根据应力-应变曲线，确定屈服点，分析材料的塑性变形特性。
2. 极限强度：找出最大应力值并计算极限强度，了解材料的承载能力。
3. 断后伸长率：根据试样的断裂长度测量断后伸长率，评估材料的 ductility（延展性）。
六、结论
本次实验有效地展示了材料在拉伸条件下的力学性能，通过应力-应变曲线的分析，明确了试样材料的屈服强度和极限强度，提升了对材料力学特性的理解。实验过程中的数据记录和分析技巧将有助于日后相关研究的开展。
材料力学实验报告6
一、我院工程力学实践教学的现状
近几年，我院工程力学实践教学的现状是：开始时学生主动性较强，之后逐渐减弱，甚至应付。在实验教学过程中，少数学生操作，大部分学生围观，抄录实验数据，实验报告中抄袭现象较多。具体原因有以下几方面。
1.重理论，轻实践。课程设置中以理论课为主，实践课程没有单独开课，教师极易形成重理论、轻实践的心理。考试形式为笔试，几乎没有覆盖实验部分的知识点，可能会误导学生重视理论学习。
2.传统的实验教学模式不科学。我院的力学实践教学流程为：学生预习―教师讲授―演示实验步骤―学生按步骤实验―记录、处理数据―教师批阅。这种教学模式可以最大限度地保证实验的顺利进行以及实验数据的可靠性。缺点是会导致学生缺乏兴趣与主动性，制约其主观能动性的发挥，不利于培养学生的创新意识和创新能力，与应用型人才的培养目标相违背。
3.实验项目层次设置单一，不能体现动手能力的递进发展。我院的力学实验项目层次设置中验证性实验为16个课时，演示实验为两个课时。这样的课时安排无法锻炼学生的知识应用能力。
4.实验教材太过详细。目前使用的实验指导书和实验报告仍是老版本，指导书内容过于详细，学生只要按部就班就可完成实验操作。实验报告的数据记录表格也很完善，学生只需将实验数据填入相应表格，即可按照表格中规定的步骤处理。这样的弊端是学生不知其所以然，始终被牵着鼻子走，不利于学生积极思考，也不利于挖掘学生的创造能动性。
5.实验考核体系不科学。当前，实验考核成绩由考勤和实验报告两项成绩构成，忽略了重要的实验设计与动手能力的过程考核。这样的考核方式使学生只注重完成精美的实验报告，不愿动手实验，导致抄袭现象严重。
二、改革实验教学的对策
1.更新实验教学理念。清华大学前校长顾秉林在第三届国际工程教育大会上，指出在工程教育中普遍存在重“学”轻“术”的。倾向，高校学生缺乏解决实际工程问题的能力。这就要求高校管理者及教师要转变教学观念，正确认识实验教学与理论教学的关系，充分体现实践教学在培养学生创新能力及解决工程实际问题能力中的.重要作用。要从根本上转变以往的传统教学理念，树立以学生为主体、教师为主导的新型的先进的教学理念。只有依托先进的教育理念和教学方法，才能激发学生的学习兴趣，深度挖掘学生的W习兴趣，锻炼学生解决实际工程问题的能力。
2.改革实验教学体系。为了激发学生的学习兴趣，增强学生的动手操作能力，我们结合实际需要，将实验项目进行了整改。将实验项目分为三个逐渐递进的层次――基本型实验、综合型实验和设计研究型实验。（1）基本型实验。基本型是以材料力学基本概念为依托，以材料力学部分基本知识为基础，重点培养学生的基本实验技能，为之后的实验奠定基础。实验设置四个项目：金属的拉伸、压缩实验，金属的弹性模量测定实验，金属扭转实验，应变片的粘贴实验。该类型实验主要通过原理性、验证性实验，提取数据，处理分析数据，使学生加深理论知识的直观认识，锻炼其独立思考以及对实验问题的处理能力。（2）综合型实验。综合型实验是训练学生熟练操作电测仪器，合作设计实验方案，从而强化其解决实际问题的能力。具体包括塑料的弹性模量与泊松比测定实验，压杆稳定实验，纯弯曲梁正截面应力的测定实验。在该类实验中，学生处于主导地位，教师只是起到辅助作用。学生查找相关实验资料，制订实验方案（根据实验目的独立设计实验方案，选取测点，粘贴应变片，设计桥路连接方式，测取实验数据，设计实验记录及处理表格），教师审核后完成实验。这类实验可以较好地锻炼学生利用网络查阅资料的能力，培养其团队合作精神、沟通协调能力、仪器设备的操作能力，提高其分析、解决实际问题的能力。（3）研究型实验。研究型实验与其他类型实验不同的是，实验环境相对宽松，实验时间较长。首先，学生自由结合，4～5人一组，选择一个实验项目，然后根据实验目的、实验条件，查阅资料（大约两个星期左右），制订详细的实验方案（如测试装置、测点布置、加载方式、桥路连接方式等），与教师讨论实验方案的可行性，最终确定实验方案，完成实验项目，记录、处理数据，完成实验报告或实验论文。
在此类实验中，我们可以设置以下项目：叠梁纯弯曲时正应力的分布规律研究，复合梁纯弯曲时正应力的分布规律研究，铰合梁纯弯曲时正应力的分布规律研究，以及悬臂梁组合变形时应力的分布研究。这类实验能够增强学生运用力学知识的能力，熟练查阅资料的能力以及团队合作、沟通协调的能力，为其今后的工作或深造奠定较好的基础。
三、改革考核方式
1.事前考核。以往实验大致是5～6人一组，现在改为两人一组，对于实验设备套数较少的实验，比如拉、压、扭实验，我们施行分批实验，基本上能保证2～3人一组。实验前要求学生通过预习，熟悉实验方法，计算理论结果，完成预习报告。教师给出预习成绩，该项在总分中占有20%的比例。
2.事中控制。对于预习考核合格的学生，教师在实验室根据实验类型适当讲解实验涉及的理论知识，介绍实验设备、实验方法及注意事项，发放空白的实验报告册。实验过程中，教师以巡视的形式考查学生的实验操作规范程度、态度、对数据的合理性的判断，以及实验中出现问题的处理能力，给出实验过程分，该项占总分的60%。
3.事后检验。学生完成实验后整理实验报告，教师根据报告中的实验数据处理过程、误差分析、心得体会以及改进方向进行评分，该项占总分的20%。
四、结语
在应用型人才培养模式下，我们要充分挖掘学生的主动学习能力与创新能力，提高学生的理论知识综合应用能力，强化理论与实践结合的能力，增强学生分析、解决实际工程问题的能力。
材料力学实验报告7
实验目的：
1.掌握各仪器的操作方法，学会材料力学实验仪器包括安装、调整、使用、维护等方法。
2.理解与掌握各种传感器（位移传感器、力传感器）的基本原理。
3.熟悉钢筋混凝土梁的受力和变形规律。
4.学会利用剪力传感器和位移传感器进行梁的受力和变形实验，并了解二者的关系。
实验内容:
1.用万能测试机进行混凝土抗拉实验。
2.用导线位移传感器测量钢筋混凝土梁的变形。
3.用剪力传感器测量钢筋混凝土梁的剪力。
4.用计算机进行数据采集和处理。
实验设备:
1.万能试验机
2.钢筋混凝土梁
3.剪力传感器
4.导线位移传感器
5.计算机
实验原理：
1.钢筋混凝土的受力和变形规律
钢筋混凝土的受力和变形规律受以下因素的影响：
(1)材料本身的特性
(2)集中载荷或均布载荷的大小和分布形式
(3)梁自重的大小和分布形式
(4)梁截面形状和尺寸的不同
在本实验中，我们主要研究钢筋混凝土梁的受力和变形规律。
2.导线位移传感器
导线位移传感器是一种基于电磁感应原理的位移测量仪器。它主要由导线、基板、磁环和磁垫组成。当梁受外力作用发生变形时，导线上的电源由于电磁感应而产生电流，通过测量电流来确定梁的变形。
3.剪力传感器
剪力传感器是一种测量力的仪器。它的工作原理基于应变计和压电传感器。当受测物体的受力产生变形时，压电传感器便会产生电极位移信号，此信号可被转换成电信号输出，从而可以通过计算机进行数据采集和处理。
实验流程：
1.用万能试验机进行混凝土抗拉实验
首先将混凝土试件放置在万能试验机上，将其加压，同时记录下数据，包括试件的拉力、试件的位移和试件的变形等。通过分析这些数据，我们可以了解混凝土在拉伸状态下的抗拉性能。
2.用导线位移传感器测量钢筋混凝土梁的变形
将导线位移传感器和钢筋混凝土梁固定在一起，激活传感器。通过记录传感器所发出的电流强度和方向来得出梁的实际变形值。
3.用剪力传感器测量钢筋混凝土梁的剪力
将剪力传感器与钢筋混凝土梁固定在一起，通过计算机的数据采集与处理来得出剪力的大小。
4.用计算机进行数据采集和处理
将数据从各个传感器中采集过来，并进行统计分析，画出相应的力学图像及梁的.受力剖面图，从而更直观地表现各个因素的影响。
实验结果：
通过上述实验的操作与分析，我们得出以下结论：
1.钢筋混凝土的受力和变形规律与材料本身的特性、载荷情况、梁的截面形状和尺寸等相关因素密切相关。
2.通过导线位移传感器和剪力传感器的测量，我们可以定量地了解钢筋混凝土梁的变形和剪力情况，进而得出梁的力学特性。
3.计算机的数据采集与处理是大学材料力学实验中不可或缺的一环，它方便了数据的准确采集与分析。
材料力学实验报告8
一、实验目的
1. 测定低碳钢材料拉伸的屈服极限σs、抗拉强度σb、延伸率δ和断面收缩率ψ。
2. 测定灰铸铁材料的强度极限σb。
3. 观察低碳钢和灰铸铁材料在拉伸、压缩试验过程中的变形现象，并分析比较其破坏断口特征。
二、实验仪器设备
1. 微机控制电子万能材料试验机系统
2. 游标卡尺（精度0.02 mm）
3. 做标记用工具
三、实验原理
拉伸试验：通过逐渐增加拉力，观察试样从弹性变形到塑性变形直至断裂的全过程，记录不同阶段的载荷与变形数据，从而计算出材料的.屈服极限、抗拉强度等力学参数。
压缩试验：将试样置于试验机上进行压缩，观察其变形直至破坏，记录最大载荷，评估材料的抗压强度。
四、实验数据处理及结果
1、拉伸试验
低碳钢材料：
屈服极限 σs = Fs / A0
抗拉强度 σb = Fb / A0
延伸率 δ = (L1 - L0) / L0 × 100%
断面收缩率 ψ = (A0 - A1) / A0 × 100%
灰铸铁材料：
强度极限 σb铸铁 = Fb铸铁 / A0
拉伸曲线绘制
根据实验数据，绘制低碳钢和灰铸铁的拉伸曲线（P-ΔL曲线）。
2、压缩试验
灰铸铁材料
压缩强度极限 Fc铸铁 = Fc铸铁 / A0
五、实验现象与分析
1. 低碳钢拉伸现象：低碳钢拉伸过程中，经历了弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，最终断裂。断裂前有明显的颈缩现象，断口呈杯锥状，为韧性断裂。
2. 灰铸铁拉伸现象：灰铸铁拉伸时无明显屈服阶段，且断裂前变形很小，断口平齐，为脆性断裂。
3. 灰铸铁压缩现象：灰铸铁在压缩过程中，当达到最大载荷时突然破裂，破坏形式为剪切断裂，断口与轴线大致呈45°角。
六、思考讨论题
1. 简述低碳钢和灰铸铁两种材料的拉伸力学性能特征。
低碳钢具有显著的弹性、屈服、强化和颈缩等阶段，塑性和韧性较好；灰铸铁则表现为脆性断裂，无明显屈服阶段，塑性较差。
2. 分析两种材料破坏形式的原因。
低碳钢破坏是由于局部颈缩引起的韧性断裂；灰铸铁则由于内部缺陷（如气孔、裂纹等）在应力集中处迅速扩展导致脆性断裂。
3. 在选择材料时，应如何根据拉伸、压缩试验结果进行综合考虑？
根据零件的受力情况、工作环境及性能要求
材料力学实验报告9
本次实验主要是通过拉伸试验来了解金属的材料力学性能，其中包括屈服点和断裂点的测定。实验中使用了一台拉压试验机，以及一些金属样本。实验的过程中，需要遵循一定的操作规范，保证实验的可靠性和有效性。本文将对实验步骤和操作要点进行介绍，并对实验结果进行分析和解释。
1.实验步骤
1.1样品制备
本实验使用的金属样品为圆形截面的铜棒和钢棒，直径分别为6mm和8mm，长度约为100mm。这些样品需要在制备过程中注意去除表面的氧化层、锈迹和油脂污垢，以保证实验结果的'准确性。
1.2实验仪器
拉伸试验机是本次实验的主要仪器，其特点是能够实现不同负载下的拉伸和压缩试验。实验中，需要根据实验要求设置不同的加荷模式和测量参数，如负载、应变和应力等。此外，还需要使用片式测微计和传感器等测量设备来测量不同参数。
1.3实验流程
对于每个样品，需要进行四次拉伸试验。每次试验前，需要将样品固定于试验机上，并设置相应的加荷模式和测量参数。试验过程中，需要记录负载和应变等数据。在数据记录完成后，需要继续拉伸直至样品断裂。同时记录断裂前的最大负荷。
2.操作要点
2.1实验前准备
在进行实验前，需要检查拉伸试验机和测量设备是否正常工作。同时，要保证样品的质量和表面状态，使用细砂纸和去污剂进行处理和清洁。
2.2操作规范
在拉伸试验过程中，需要遵循一定的操作规范。例如，要保持试验机的稳定，避免机身晃动和杂音干扰；要控制试验速度，以保证拉伸过程的稳定性；要避免过度加载，避免样品发生变形、失稳等。另外，需要用润滑剂等物质保护试验机的滑动表面，以延长仪器寿命。
3.实验结果分析
3.1弹性模量
弹性模量(E)是表示材料刚性的物理量，可以通过拉伸试验得到样品的应变-应力曲线，根据直线段的斜率计算E值。在实验中，我们测量了铜和钢样品的弹性模量，分别为108GPa和208GPa，符合预期值。
3.2屈服强度
屈服强度是材料在拉伸过程中最先产生塑性变形的应力值。通过实验数据分析，可以得出铜样品的屈服强度为110MPa，钢样品的屈服强度为279MPa，两者差异较大。
3.3断裂强度
断裂强度是材料在拉伸过程中发生断裂的最大承载能力。在实验中，铜样品的断裂强度为222MPa，钢样品的断裂强度为587MPa。两者差异较大，说明钢比铜具有更高的强度和韧性。
4.结论
通过本次实验，我们准确地测量了样品的各项力学特性，如弹性模量、屈服强度和断裂强度等。结果显示，两种材料在各项性能上存在差异，但都符合材料力学的基本规律。因此，本次实验不仅能够了解金属的材料力学性能，还有助于培养我们的实验操作技能和实验数据分析能力。
材料力学实验报告10
一、实验目的
1. 测定低碳钢材料拉伸的屈服极限σs、抗拉强度σb、断面收缩率ψ等力学性能指标。
2. 测定灰铸铁材料的压缩强度，观察并比较低碳钢和灰铸铁在拉伸、压缩过程中的变形现象及其破坏断口特征。
二、试验仪器设备
1. 微机控制电子万能材料试验机系统
2. 游标卡尺
3. 做标记用工具
三、试验原理
拉伸试验是通过在试样两端施加轴向拉伸力，观察试样从弹性变形到塑性变形直至断裂的全过程，从而测定材料的力学性能指标。压缩试验则是通过在试样两端施加轴向压缩力，观察试样的`变形和破坏情况。
四、试验原始数据记录
1. 拉伸试验
低碳钢材料：屈服载荷、最大载荷、断面尺寸等
灰铸铁材料：最大载荷、断面尺寸等
2. 压缩试验
灰铸铁材料：直径d、最大载荷等
五、试验数据处理及结果
1. 拉伸试验数据结果
低碳钢材料：计算并列出屈服极限σs、抗拉强度σb、延伸率、断面收缩率等。
灰铸铁材料：记录最大载荷，分析拉伸过程中的变形情况。
2. 绘制拉伸曲线
根据实验数据绘制低碳钢材料的拉伸曲线，分析曲线的各个阶段及对应的材料性能。
3. 压缩试验数据结果
灰铸铁材料：记录并分析压缩过程中的变形及破坏情况。
六、思考讨论题
1. 简述低碳钢和灰铸铁两种材料的拉伸力学性能，以及它们各自的特征。
2. 分析低碳钢和灰铸铁在拉伸、压缩过程中变形及破坏现象的原因，探讨材料的力学性能与其微观结构的关系。
3. 讨论如何通过改进实验方法或条件来提高实验数据的准确性和可靠性。
七、小结
通过本次拉伸和压缩试验，我深入了解了低碳钢和灰铸铁这两种材料在受力状态下的力学性能表现。实验过程中，我认真观察了试样的变形和破坏现象，并记录了详细的数据。通过数据处理和分析，我掌握了材料力学性能指标的计算方法，并对材料的微观结构与力学性能之间的关系有了更深刻的认识。
在实验中，我也遇到了一些问题，如实验数据的波动较大、实验操作不够熟练等。针对这些问题，我认为在今后的实验中应更加注重实验细节和操作的规范性，同时加强实验数据的处理和分析能力。
此外，我还建议学院能够提供更多样化的实验项目和更先进的实验设备，以满足不同学生的学习需求和提高实验教学的质量。通过这次实验，我不仅学到了专业知识，还培养了实践能力和团队合作精神，为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
材料力学实验报告11
一、实验目的
通过拉伸实验测定低碳钢材料的屈服极限σs、抗拉强度σb及断面收缩率ψ，了解材料的拉伸力学性能。
通过压缩实验观察低碳钢和灰铸铁材料的压缩变形过程，并测定其抗压强度，比较两者的破坏特征。
二、实验仪器设备
1、微机控制电子万能材料试验机系统
2、游标卡尺
3、做标记用工具
三、实验原理简述
拉伸实验基于胡克定律和塑性变形理论，通过逐渐增加拉力，观察试样的变形直至破坏，记录各阶段的。应力与应变关系。压缩实验则通过施加垂直压力，观察试样的压缩变形及破坏过程。
四、实验原始数据记录
1、拉伸实验数据：
低碳钢材料：
试件尺寸：标距L0 =____mm，直径d0 =____mm
屈服载荷Fs =____KN，最大载荷Fb =____KN
屈服应力σs = Fs/A0 (MPa)，抗拉强度σb = Fb/A0 (MPa)
延伸率δ = [(L1-L0)/L0] × 100%，断面收缩率ψ = [(A0-A1)/A0] × 100%
灰铸铁材料（如进行）：记录相应数据
2、压缩实验数据：
试件尺寸及数据记录同上，但需注明是压缩实验数据
五、实验数据处理及结果
1.拉伸实验数据处理：
计算屈服应力、抗拉强度、延伸率及断面收缩率，并填入上述表格。
绘制低碳钢材料的拉伸曲线，展示应力-应变关系。
2.压缩实验数据处理：
计算抗压强度，分析压缩过程中的变形特征及破坏原因。
可绘制压缩曲线。
六、实验现象观察与分析
1.拉伸实验现象：
观察低碳钢试样从弹性变形到屈服、强化直至断裂的.全过程。
分析断口形状，讨论颈缩现象及其原因。
2.压缩实验现象：
观察低碳钢和灰铸铁在压缩过程中的变形差异。
分析两种材料的破坏形式及原因，特别是灰铸铁的脆性破坏特征。
七、思考讨论题
简述低碳钢和灰铸铁在拉伸力学性能上的差异，并分析其物理机制。
讨论材料在拉伸和压缩实验中破坏形式的不同，以及这些差异对工程设计的影响。
如何通过实验数据评估材料的可靠性和适用性？
八、小结
本次拉伸与压缩实验不仅加深了我对材料力学性能的理解，还让我掌握了实验数据处理和结果分析的基本方法。通过对比低碳钢和灰铸铁在不同加载条件下的表现，我深刻认识到材料性质对结构安全性的重要性。未来，我将更加注重实验操作的规范性和数据的准确性，以提高自己的科研能力和实践水平。
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