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。铸铁断口为横断面，为闪光的结晶状组织
力学实验报告
标准答案
长安大学力学实验教学中心
目
录
、
拉伸实验•、压缩实验•源自三、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-10
六、纯弯曲梁正应力实验•12
七、弯扭组合变形时的主应力测定实验•15
八、压杆稳定实验"8
、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
0
7
丿
屈服载荷
Ps=49
KN
屈服应力
(T s=277.4
MPa
最大载何
Pb=
153
KN
抗压强度
(T b=
866.2
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45 ~50。夹角，在断口位置剪
应力已达到其抵抗的最大极限值，抗剪先于抗压达到极限，因而发生斜面 剪切破坏。
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.
（二）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= 10.15mm
截面面积A= 81.03mm2
截面面积A1=80.91mm2
计算长度L=100mm
计算长度L忤100mm
试验前草图
试验后草图
1'1
''11
最大载荷Pb=__14.4KN
强度极限cb= Pb/A = _177.7—M Pa
教师签字:
日期:
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
直径
d
=15mm
直径d =
=15
mm
试件尺寸
长度L
=
20mm
长度L =
20
mm
面积A=
176.63mm2
面积A =
176.63 mm2
试件形
状草图
试验前
•>
<J
试验后
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？
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；铸铁为脆性材料，抗压强度远 大于抗拉强度，无屈服现象。压缩试验时，铸铁因达到剪切极限而被剪切 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。
试验前
试验后
最小平均直径d=10.14
mm
最小直径d=5.70mm
截面面积A=80.71
mm2
截面面积A1=25.50mm2
计算长度L=100mm
计算长度L1= 133.24mm
试验前草图
试验后草图
1
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屈服应力(T s= Ps/A _273.8_MPa
强度极限(T b= Pb/A _411.3MPa