材料力学实验报告答案解析

1、材料力学实验报告评分标准拉伸实验报告一、实验目的（1分）测定低碳钢的强度指标（os、ob）和塑性指标（5、W）。测定铸铁的强度极限。丁观察拉伸实验过程中的各种现象，绘制拉伸曲线（PAL曲线）。比较低碳钢与铸铁的力学特性。二、实验设备（1分）机器型号名称电子万能试验机测量尺寸的量具名称游标卡尺 精度0.02 mm三、实验数据 （2分）实验材料试件规格实验前实_验后屈月艮载荷Ps（N）最大载荷Pb（N）截面尺寸c （mm）截面面积A0（mm2计算长度L（mm）断口截面尺寸（叫m)截面面积A1(mm2断后长度L1(mm测量部位沿两正交方向 测得的数值0 各部位的平均值d 0最小 平均值沿两正交方向

2、测得的数值平均值d1低碳钢上110mm左右78.51M左右2 4 K N 左 右3 3 K N 左 右2中122下12铸铁上11 5 K N 左 右2中12下12四、实验结果处理 （4分）= 300MPa 左右=420MPa 左右5 = Li L0 X100%L0=2030%左右A0 - A1 X 100%A0=6075%左右五、回答下列I问题（2分，每题0.5分）1、画出（两种材料）试件破坏后的简图。3、试比较低碳钢和铸铁拉伸时的力学性质。低碳钢在拉伸时有明显的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，而铸铁没 有明显的这四个阶段。4、材料和直径相同而长短不同的试件，其延伸率是否相同？为什

3、么？相同延伸率是衡量材料塑性的指标，与构件的尺寸无关。压缩实验报告一、实验目的（1分）测定压缩时铸铁的强度极限。b。观察铸铁在压缩时的变形和破坏现象，并分析原因。二、实验设备（1分）机器型号名称电子万能试验机（0.5分）测量尺寸的量具名称 游标卡尺 精度002 mm（0.5分）三、实验数据（1分）试件材料试件规格h / d试 件 尺 寸屈服 载荷 伞）最大载荷 伊直 径d (mm)截面面积A0 （mm2）沿两正交方向测得数 据平均值低碳钢12铸铁20/15115176.6130000 左右2四、实验结果处理 （2分）G广P =740MPa左右0五、回答下列思考题（3分）画出（两种材料）实验前后

4、的试件形状。 略绘出两种材料的压缩曲线。 略为什么在压缩实验时要加球形承垫？当试件的两端稍有不平行时，利用试验机上的球形承垫自动调节，可保证压力通过试件的 轴线。对压缩试件的尺寸有何要求？为什么？1 仝 3 d 0试件承受压缩时，上下两端与试验机承垫之间产生很大的摩擦力，使试件两端的横向变形 受阻，导致测得的抗压强度比实际偏高。试件越短，影响越明显。若试件过长，容易产生失稳现象。铸铁的压缩破坏形式说明了什么？ 铸铁的抗剪能力低于抗压能力。测定弹性模量e实验报告一、实验目的（1分）测定常用金属材料的弹性模量E二、实验设备（1分）机器型号名称电子万能试验机测量尺寸的量具名称 游标卡尺 精度0.02

5、 mm引伸计标距_50_mm三、实验数据（2分）实验材料试件规格实验前截面尺寸d八 (mm)截面面积A0（mm2计算长度L0（mm）测量部位沿两正交方向 测得的数值各部位的平均值d 0最小平均值低碳钢上1502中12下12坐标值1点2点3点4点5点6点载荷P变形AL四、实验结果处理（3分）e -（约 200Gpa 、以五、画出F -M曲线图（1分）六、讨论题 （2分）试件尺寸和形式对测定E有无影响？无影响弹性模量E是只与材料有关的量，与其他量无关。影响实验结果的因素是什么？为何要用等量增载法进行实验？扭转实验报告一、实验目的（1分）观察低碳钢和铸铁的变形现象及破坏形式。测定低碳钢的剪切屈服极限

6、T和剪切强度极限T人。.T 。二、实验设备（1分）机器型号名称 电子扭转试验机选择量程：钢Nm 精度Nm铸铁 Nm 精度 Nm测直径量具名称 游标卡尺 精度002 mm三、实验数据和计算结果（6分）试件材料直径d （mm）抗扭载面模量W t（mm3）屈服扭矩TS（Nm）破坏扭矩Tb（Nm）屈服极限T（MPa）强度极限Tb（MPa）测量部位沿两正交方向测得的数值平均值最小平均值低碳钢上110mm 左右200左右35左 右85左右175左右425左 右2中12下12铸铁上110mm 左右200左右60左右300左右2中12下12四、回答下列问题（2分）画出低碳钢和铸铁试件实验前、后的图形。略绘制铸

7、铁和低碳钢两种材料的T-4曲线图。略低碳钢和铸铁材料扭转破坏断口有何不同？为什么？低碳钢材料在横截面发生剪断破坏，铸铁在与轴线成450螺旋面发生拉断破坏。低碳钢的抗剪能力小于抗拉和抗压能力。铸铁的抗拉能力小于抗剪能力和抗压能力。分析比较塑性材料和脆性材料在拉伸、压缩及扭转时的变形情况和破坏特点，并归纳这 两种材料的机械性能。变形情况和破坏特点略。低碳钢的抗剪能力小于抗拉压能力，延伸率和断面收缩率大。铸铁的抗拉能力小于抗剪能力，抗剪能力小于抗压能力。纯弯曲梁正应力实验报告一、实验目的（1分）测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律。验证纯弯曲梁的正应力计算公式。掌握电测法的基本原理二、实验设

8、备（1分）静态电阻应变仪型号名称CM-1A-20静态竖直电阻.应变仪实验装置或万能试验机的型号名称纯弯曲梁实验装置量具的名称.游标卡尺精度 002 _mm三、实验数据（5分）梁试件的截面尺寸h 40 b 20_（mm）支座与力作用点的距离a 150（mm）弹性模量E 210000 _MPa各点到中性层的位置：yyyyyy匕1234567载荷（N）应变仪读数（X10-6）1点2点3点4点5点6点7点读数1增量A 1读数2增量A2读数3增量As3读数4增量As4读数5增量A5读数6增量A6读数7增量A7PAP平 均应变片位置1点2点3点4点5点6点7点实验应力值（MPa）理论应力值（MPa）相对误

9、差（）四、应力分布图（1分）1.为什么要把温度补偿片贴在与构件相同的材料上?削去测量过程中温度对构件变形的影响。误差允许范围内应服从线性分布影响实验结果的主要因素是什么？（1）调零（2）准确加载（3）应变片位置是否准确（4）读书是否精确弯曲正应力的大小是否会受材料弹性模量的影响?不受弹性模量的影响AMy。=r与弹性模量无关1 Iz主应力的测定报告一、实验目的（1分）1.测定薄壁圆筒表面上一点的主应力。2.测定簿壁圆筒所受的弯矩和扭矩。掌握电阻应变花的使用。二、实验设备（1分）弯扭组合实验装置的型号名称.弯扭组合实验装置静态电阻应变仪的型号名称CM-1A-20静态竖直电阻应变仪量具的名称游标卡尺

10、精度。2 mm三、实验数据（1分）构件材料：铝合金弹性模量E = 70 GPa或E = 71 GPa泊松比日=0.33日=0.33构件尺寸：外径D = 40 mm内径 d = 34 mm构件抗弯截面模量w = 3 （cm）3构件抗扭截面模量七二6（cm）3臂长a= 20 cm自由端端部到测点的距离i = 30 cm载荷（N）应变仪读数（X10-6）A点B点PAP片1片2片3片1片2片38A88A88A8A8 38，A8，A8，8，8；A8，8，A8，A8，四、计算A及B点实测主应力和主方向（2分）Ab1 b3（8+8 ） 1 !24545,.2.（88 ）2 +（8_8 ）2450450tg 2a = 4524520 W 45。_ 1一 1c . nB： b 1= E 叽。a 3- E 吧5。3-45。五、计算A及B点的理论主应力和主方向（2分）A：M = 30N - m T = 20N - mM _ b = _ = 10 MPaWTt = _ = 3.33MPaWbib3b=土210.89 MPa1.56 MPatg 2a = 2a = 17.6。或 a = 72.4。bB：a = 45。或a