力学实验报告.docx

力学实验报告.docx力学实验报告
标准答案
安徽理工大学力学实验教学中心
一、 拉伸实验 2
二、 压缩实验 4
三、 拉压弹性模量E测定实验 6
四、 低碳钢剪切弹性模量G测定实验 8
五、 扭转破坏实验 10
六、 纯弯曲梁正应力实验 12
七、 弯扭组合变形吋的主应力测定实验 15
八、 压杆稳定实验 18
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. 14 mm
最小直径d二 5. 70 mm
截面面积A二 80. 71 mm"
截面面积Ai二25. 50 mm'
计算长度L二 100 mm
计算长度L尸133. 24 mm
试验前草图
试验后草图
1 I
强度指标：
匕= 丝丄 KN 屈服应力 o s= I\/A MI\
P b 二一 KN 强度极限。产 Pi, /A 411. 3 _ ME
塑性指标：
伸长率5 = UxlOO%= 33. 24 % 面积收缩率0 = “3xlOO%= %
L A
低碳钢拉伸图：
（-）铸铁试件
试验前
试验后
最小平均直径d= 10. 16 mm
最小直径d= 10. 15 mm
截面面积A二81. 03 mmJ
截面面积Ai二80. 91 mm~
计算长度L二 100 mm
计算长度匚心100 mm
试验前草图
试验后草图
强度指标:
最大载荷P严14・4 KN
强度极限。尸Pi,/ 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, 局部变形较大的断口部分, 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,,且有4口的剪切 唇,断口组织为暗灰色纤维状组织。铸铁断口为横断面,为闪光的结晶状组织。.
教师签字:
口 期:
二、压缩实验报告标准答案
实验目的:
见教材。
实验原理:
见教材。
实验数据记录及处理:
例：（一）试验记录及计算结果
材料
低碳钢
铸铁
试件尺寸
直径d = 75 mm 长度L = 20 mm
面积 A 二 176. 63 mm2
直径d二15 mm 长度 L — 20 nun
面积 A = 176. 63 mm2
试件形 状草图
试验前
/ X
—>
试验后
0
Z S
7
—丿
屈服载荷 屈服应力
Ps 二 49 KN
o 尸 277. 4 MPn
最大载荷 抗压强度
h = 153 KN
ob= MPa
问题讨论：
1、分析铸铁试件压缩破坏的原因.
答:铸铁试件压缩破坏,其断口与轴线成4F〜50P夹角,在断口位置剪应
力已达到其抵抗的最大极）
抗剪先于抗压达到极限,因而发生斜面剪
切破坏。
2、低碳钢与铸铁在压缩时力学性质有何不同？结构工程中怎样合理使用这 两类不同性质的材料？
铸铁为脆性材料,抗压强度远 铸铁因达到剪切极限而被剪切
答:低碳钢为塑性材料,抗压屈服极限与抗拉屈服极限相近,此时试件 不会发生断裂,随荷载增加发生塑性形变; 大于抗拉强度,无屈服现象。压缩试验时,
破坏。
通过试验可以发现低碳钢材料塑性好,
其抗剪能力弱于抗拉;抗拉与
抗压相近。铸铁材料塑性差,其抗拉远小于抗压强度,抗剪优于抗拉低于
抗压。故在工程结构中塑性材料应用范围广,脆性材料最好处于受压状态,
比如车床机座。
教师签字:
口 期:
三、拉压弹性模量E测定试验报告
实验目的：
见教材。
实验仪器：