工程力学实验指导书样本

工程力学实验指导书

武汉科技学院机电工程学院

实验一低碳钢和铸铁的拉伸、压缩实验 (1)

实验二梁弯曲的正应力实验 (5)

实验三薄壁圆筒在弯扭组合变形下主应力测定 (8)

实验四纯扭转实验 (11)

附录 ................................................................

1、组合式材料力学多功能实验台 (13)

2、电测法的基本原理 (15)

实验一低碳钢和铸铁的拉伸、压缩实验

一．实验目的

1.用引伸计测定塑性材料的弹性模量;

2.测定塑性材料的上下屈服强度R eH , R eL 、抗拉强度Ｒm 、断后伸长率Ａ

和截面收缩率Ｚ;

3.测定脆性材料的抗拉强度Ｒm ;

4.观察和分析上述两种材料在拉伸过程中的各种现象, 并比较它们力学

性质的差异;

5.绘制两种材料的应力-伸长率曲线;

6.了解材料试验机微机数据采集系统的构造和工作原理, 掌握其使用方

法。

二．实验仪器、设备

万能材料试验机, 引伸计, 力传感器, 材料试验机微机数据采集系统、游标卡尺等。

试件

最常见的拉伸试件的截面是圆形和矩形, 如图1-1a、 b所示。

夹持

0 l 0

(a) (b)

图1 试件的截面形式

试样分为夹持部分、过渡部分和待测部分( l) 。标距( l 0) 是待测部分的主体, 其截面积为S 0。按标距( l 0) 与其截面积( S 0) 之间的关系, 拉伸试样可分为比例试样和非比例试样。按国家标准GB228- 的规定, 比例试样的有关尺寸如下表1-1。

表1-1

三．实验原理

（一）塑性材料弹性模量的测试:

在弹性范围内大多数材料服从虎克定律, 即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E, 也叫杨氏模量。因此金属材料拉伸时弹性模量E 地测定是材料力学最主要最基本的一个实验。

测定材料弹性模量E 一般采用比例极限内的拉伸试验, 材料在比例极限内服从虎克定律, 其荷载与变形关系为:

ES FL L ?=

若已知载荷ΔF 及试件尺寸, 只要测得试件伸长ΔL 或纵向应变即可得出弹性模量E 。

ε??=???=1.

)(000

S F S L FL E 本实验采用引伸计在试样予拉后, 弹性阶段初夹持在试样的中部, 过弹性