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聊城大学建工学院材料力学《材料力学》课程实验指导书赵艳荣编聊城大学汽车与交通工程学院 XX年1月目录实验一拉伸实验???????????????????1实验二实验三实验四压缩实验???????????????????10纯弯曲梁的正应力实验?????????????14弯扭组合应力测定实验?????????????24 实验一拉伸实验拉伸实验是测定材料力学性能的最基本最重要的实验之一。由本实验所测得的结果,可以说明材料在静拉伸下的一些性能,诸如材料对载荷的抵抗能力的变化规律、材料的弹性、塑性、强度等重要机械性能,这些性能是工程上合理地选用材料和进行强度计算的重要依据。一、实验目的和要求 ,熟悉其操作规程和正确的使用方法。 ?S、强度极限?b、延伸率?、截面收缩率?和铸铁的强度极限?b。 ,绘制拉伸曲线。 。二、实验设备和工具型微机控制电子万能试验机 、拉伸试件金属材料拉伸实验常用的试件形状如图1-1所示。图中工作段长度l0称为标距,试件的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定,两端较粗部分是为了便于装入试验机的夹头内。为了使实验测得的结果可以互相比较,试件须按现行国家标准GB6397-86做成标准试件,即l0?5d0或l0?10d0。对于一般板的材料拉伸实验,也应按国家标准做成矩形截面试件,如图1-1所示。其截面面积和试件标距关系为l0?或l0?,A0 为标距段内的截面积。四、实验原理材料力学性能?S、?b和?、?由拉伸破坏实验来测定。试验机备有各种形式的夹头,一般采用楔形夹板夹头(图1—2)。圆形和矩形截面试件所用的夹板分别如图1—3、所示,夹板表面制成凸纹,以夹牢试件。实验时计算机自动绘出低碳钢的拉伸曲线和铸铁的拉伸曲线。对于低碳钢试件,从图1-4中可以看出,当载荷增加到A点时,拉伸图上OA段是直线,表明此阶段内载荷与试件的变形成比例关系,即符合胡克定律的弹性变形范围。当载荷增加到B?点时,实验力值不变或突然下降到B点,然后在小的范围内摆动,这时变形增加很快,载荷增加很慢,说明材料产生了屈服。与B?点相应的应力叫上屈服极限,与B相应的应力叫下屈服极限,因下屈服极限比较稳定, 所以材料的屈服极限一般规定按下屈服极限取值。以B点相对应的载荷值FS除以试件的原始截面积A,即得到低碳钢的屈服极限?S,?s?Fs/A。屈服阶段后,试件要(来自:写论文网:聊城大学建工学院材料力学)承受更大的外力才能继续发生变形,若要使塑性变形加大,必须增加载荷,如图形中CD段,这一段称为强化阶段。当载荷达到最大值Fb时,试件的塑性变形集中在某一截面处的小段内,此段发生截面收缩,即出现“颈缩”现象。此时记下最大载荷值Fb,用Fb除以试件的原始截面积A,就得到低碳钢的强度极限?b,?b?Fb/A。在试件发生颈缩后,由于截面积的减小,载荷迅速下降,到E点试件断裂。对于铸铁试件在变形极小时,就达到最大载荷而突然发生断裂,这时没有直线部分,也没有屈服和颈缩现象,只有强化阶段。因此,只要测出最大载荷 F即可,可用公式??F/A计算铸铁的强度极限?。图1-4图1-5 五、实验方法与步骤微机控制操作步骤 :在试件中段取标距l0?10d0或l0?5d0,在标距两端做好标记。对低碳钢试件,用刻线机在标距长度内每隔10mm画一圆周线,将标距10等分或5等分,为断口位置的补偿作准备。用游标卡尺在标距线附近及中间各取一截面,每个截面沿互相垂直的两个方向各测一次直径取平均值,取这三处截面直径的最小值d0作为计算试件横截面面积A0的依据。 :首先了解电子万能试验机的基本构造原理,学****试验机的操作规程。(1)旋开钥匙开关,启动试验机。第一步:连接好试验机电源线及各通讯线缆;第二步:打开空气开关;第三步:打开钥匙开关。(2)连接试验机与计算机。打开计算机显示器与主机,运行实验程序, 《材料力学》课程教学大纲课程编号: 课程名称:材料力学英文名称:MechanicsofMaterials课程类型:必修课总学时:64讲课学时:60实验学时:4学分:6适用对象:先修课程:理论力学执笔人:审定人: 一、课程性质、目的和任务材料力学是变形固体力学的一个分支,它是土木工程专业必修的专业核心课程。通过材料力学的学****要求学生对杆件的强度、刚度和稳定性等问题具有明确的基本概念和必要的基础知识,对常用材料的基本力学性能及其测定方法、电测试验应力分析的基本原理和基本方法有初步认识,使学生初步会用材料力学的理论和分析方法,解决一些简单的工程实际问题,为学****有关的后继课程打下初步基础。二、课程教学和教改基本要求