实验一实验绪论
一、材料力学实验室实验仪器
1、大型仪器：
100kN（10T）微机控制电子万能试验机；200kN（20T）微机控制电子万能试验机；WEW-300C 微机屏显式液压万能试验机；W AW-600C微机控制电液伺服万能试验机
2、小型仪器：
弯曲测试系统；静态数字应变仪
二、应变电桥的工作原理
三、材料力学实验与材料力学的关系
四、材料力学实验的要求
1、课前预习
2、独立完成
3、性能实验结果表达执行修约规定
4、曲线图一律用方格纸描述，并用平滑曲线连接
5、应力分析保留小数后一到二位
实验二轴向压缩实验
一、实验预习
1、实验目的
I、测定低碳钢压缩屈服点
II、测定灰铸铁抗压强度
2、实验原理及方法
金属的压缩试样一般制成很短的圆柱，以免被压弯。
圆柱高度约为直径的1.5倍~3倍。
混凝土、石料等则制成立方形的试块。
低碳钢压缩时的曲线如图所示。
实验表明：低碳钢压缩时的弹性模量E和屈服极限σε，都与拉伸时大致相同。
进入屈服阶段以后，试样越压越扁，横截面面积不断增大，试
样抗压能力也继续增强，因而得不到压缩时的强度极限。
3、实验步骤
I、放试样
II、计算机程序清零
III、开始加载
IV、取试样，记录数据
二、轴向压缩实验原始数据
（1
加载方案为：F0=5，F1=8，F2=11，F3=14，F4=17 ，F5 =20 （单位：kN）
数据处理方法：
平均增量法
)
,
(
)
(
0取三位有效数
GPa
l
A
l
F
E
m
om
∆
⋅
∆
=
δ
（1）
线性拟合法
()
GPa
A
l
l
F
n
l
F
F
n
F
E
om
o
i
i
i
i
i
i⋅
∆
∑
-
∑∆
∑
∑
-
∑
=
2
2
)
(
（2）
l o —原始标距
A om —原始标距范围内横截面面积的平均值
)
1~0()
()(1-=∆-∆∑=
∆+n i n l l l i i m δ－引伸计伸长增量的平均值；
（2）、强度指标
屈服强度
0A F s
s =
σ（N/mm 2或MPa ）
抗拉强度0A F b
b =
σ（N/mm 2或MPa ）
II ψ
δ、
l 1（二） E 值
（三） 强度指标和塑性指标的测定
指导老师签名：徐 强度和断面收缩率确定的计算过程：
思考题
1、测定E时为何要加初载荷F0，限制最高载荷Fn？采用分级加载的目的是什么？
为了减小误差。
分级加载目的是使测得的弹性模量E减小误差，同时验证材料是否处于弹性状态，以保证实验结果的可靠性。
实验四扭转破坏实验
一、实验预习
I、实验目的
II、实验原理及方法
低碳钢实验步骤：
1、测量试样；
2
3
4
5
6
一定角度，圆周线和纵向线都偏移了一定角度，但圆筒沿轴线及周线的长度都没有变化。
说明了扭转平面假设的正确性。
2、低碳钢试样和铸铁试样的扭转破坏断口形貌有很大的差别。
低碳钢试样的断面与横截面重合，
断面是最大切应力作用面，断口较为平齐，可知为剪切破坏。
铸铁试样的断面是与试样轴线成45度角的螺旋面，断面是最大拉应力作用面，断口较为粗糙，因而最大拉应力造成的拉伸断裂破坏。
实验五低碳钢切变模量G的测定
一、实验预习
I、实验目的
1、测定低碳钢扭转时的剪切弹性模量G；
2、了解扭角仪的原理。
II、
III
1、
2、
三、数据处理
四、讨论
1、比较机测法和电测法测G的结果，对两种方法的优缺点、精度、可靠性进行讨论。
电测法的灵敏度高，精确度也比较高，可以实测，遥测。
高温，高压，动态等特殊工作条件都可以使用，而缺点是不能测出构件内部的应变，也
不能准确地反映应变分部的急剧变化。
而机测法操作简单但是精度不高。
实验六纯弯曲梁的正应力实验
一、实验预习
横截面上边缘是1测点号，下边缘是5测点号。
离中性层
2、误差计算（中性层的应力计算绝对误差，其他为相对误差）
四、思考题
（1）分析你的原始数据记录，总结你这次测量数据的偏差情况。
从处理的数据来看，上边缘的误差最小，其他误差也较小，因此本次测量数据的偏差不大，二次在相同△F下测量的结果△ε也较为相近。
（2）整理实验数据时，对中间几个测点，应取前后两枚应变片应变的平均值。
试问在实测中这一平
均值可用什么方法直接得到？怎么组桥？请画出测量桥的电路原理图。
在实测中前后2枚应变片是没办法直接测得平均值的，因为如果将前后2枚应变片组成半桥测量的话，其应变值刚好互相抵消了。
只有上下2枚应变片是可以组成半桥来直接测量的，一个受拉，一个受压，更改下方式或系数就可以直接得到其平均值。
实验七弯扭组合变形的主应力测定
一、实验预习
外，
/-45°。
三、数据处理
根据你的实测应变增量值，计算载荷为9.8N时圆管测量点的主应力大小及方向（要求画出主单元体，明确X轴的方位）
A
B
实验八压杆稳定实验
一、实验预习
I实验目的
1、观察压杆的失稳
2、测定两端铰支压杆的临界压力
3、观察改变支座约束对压杆临界压力的影响
II设备及装置
1、若临界压力的实测值远低于理论值，其主要原因是什么？
有可能是V形支座的底线不在压杆的同一纵向对称平面内，也有可能是材料不均匀程度较大，压力偏心现象严重，导致临界压力实测值远低于理论值；
可能在装夹压杆时，压杆就有受力，有初始弯曲，受初始弯矩等因素的影响；
由于实验所用仪器精度较低，不能准确显示实际压力。
实验九冲击实验
一、实验预习
1、实验目的
i了解冲击实验的意义，材料在冲击载荷作用下所表现的性能。
ii测定低碳钢和铸铁的冲击韧度值。
2、设备及装置
i摆式冲击试验机
建议能否有一本实验指导用书。
这样可能会更好一些。
希望材料力学实验课越上越好。