材料力学实验报告(优选)
在日常生活和工作中,接触并使用报告的人越来越多,通常情况下,报告的内容含量大、篇幅较长。相信很多朋友都对写报告感到非常苦恼吧,下面是小编收集整理的材料力学实验报告,欢迎大家分享。
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. 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3
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4
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。
材料力学实验报告5
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6
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。
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