材料力学实验教学大纲.docx

材料力学实验教学大纲01.教学单位名称：建设工程学院02.实验中心名称：土木工程实验教学中心03.课程名称：材料力学04.课程代码：63202805.课程类别：学科基础课06.课程性质：必修07.课程学时：72学时，其中含实验10学时08.课程学分：4.509.面向专业：土木工程、地质工程10 .实验课程的教学任务和教学要求材料力学实验是材料力学课程的实验教学环节。通过本实验 课程的学习和实际操作，使学生巩固和加深材料力学的理论知识，提 高学生的实验水平，培养学生独立分析问题、解决问题的能力和理论 联系实际、实事求是的作风。11 .学生应掌握的实验技术及实验能力材料力学是土木工程和地质工程专业的主干课程之一，是一 门学科基础课程。本课程为设计工程实际构件提供必要理论基础知识 和计算方法，构筑了作为工程技术根基的力学知识体系结构，是奠定 学生基础力学知识与工程专业技能的重要课程。实验教学的目标在于 通过实验可以帮助学生深入理解材料力学理论；此外无论是材料力学 性能的测试还是应力应变测试，所用的实验设备和方法都与实际工程 基本一致，因此材料力学实验技能可以直接用于工程实际，提高学生 解决工程问题的能力。通过实验教学，使学生具备下列能力：(1)实验一：低碳钢、铸铁拉伸实验掌握万能试验机的基本构成和养护规则，能够正确使用万能试验 机的各个部件和必备附件，了解万能试验机在低碳钢、铸铁杆件拉伸 时的工作原理，通过观察实验现象，分析低碳钢、铸铁杆件拉伸变形 和破坏规律，掌握绘制拉伸图的方法，掌握测定低碳钢、铸铁拉伸力 学性能的实验方法，培养学生利用实验手段和方法分析和解决问题的 能力。(2)实验二：低碳钢、铸铁压缩实验了解万能试验机在低碳钢、铸铁杆件压缩时的工作原理，通过观察，分析低碳钢、 铸铁杆件压缩变形和破坏规律，掌握测定低碳钢、铸铁压缩力学性能的实验方法，培养 学生利用实验手段分析和解决问题的能力，提高学生解决工程问题的能力。(3)实验三：梁弯曲正应力测定实验。了解梁弯曲正应力测定实验时试验台的工作原理，通过观察、分 析梁弯曲变形规律，掌握电测法的基本原理和方法，掌握测定梁弯曲 正应力的实验方法，验证纯弯曲梁的正应力理论计算公式，培养学生 通过实验验证理论的能力。(4)实验四：压杆稳定实验19实验单位名称土木工程实验教学中心20实验中心编号140221实验地名称力学实验室22实验地编号李四光实验楼12023一次性材料品名低碳钢压缩试件1,铸铁压缩试件1,液压油等24一次性材料80元25面向专业地质工程、土木工程材料力学（632028）实验项目卡3No字段名填写内容1课程名称材料力学2课程编号6320283实验项目名称梁弯曲正应力测定实验4实验项目编号632028035网络实验06每组人数67计划学时数28实验性质必做9实验目的本课程实验教学应达到使学生掌握纯弯曲梁的内 力、变形、应力、应变和破坏形式，全面认识及掌握 其力学规律。10实验内容L掌握电测法测定梁纯弯曲时正应变（正应力）分布 规律的实验方法；2.验证纯弯曲梁的正应力计算公 式。11实验原理梁弯曲时正应力分布规律12实验类型1.演示性口； 2.验证性口； 3.综合性4.设计性口； 5.研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备XL3418多功能实验装置15实验套数116开出时间20180917教学单位名称建设工程学院18教学单位编号6319实验单位名称土木工程实验教学中心20实验中心编号140221实验地名称力学实验室22实验地编号李四光实验楼12023一次性材料品名梁板试件1件每次24一次性材料0元25面向专业地质工程、土木工程材料力学（632028）实验项目卡4No字段名填写内容1课程名称材料力学2课程编号6320283实验项目名称压杆稳定实验4实验项目编号632028045网络实验06每组人数67计划学时数28实验性质必做9实验目的本课程实验教学应达到使学生掌握细长杆压缩失 稳时的变形、应变和破坏形式，从而全面认识及掌 握其力学规律。10实验内容1. 了解细长杆轴向压缩时失稳的现象；2.掌握测定 两端较支压杆临界载荷的电测法，并与理论值比 较。11实验原理细长杆压缩时从稳定平衡向不稳定平衡过度12实验类型1.演示性口； 2.验证性口； 3.综合性4.设计性口；5.研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备XL3410S压杆稳定实验装置15实验套数116开出时间20180917教学单位名称建设工程学院18教学单位编号6319实验单位名称土木工程实验教学中心20实验中心编号140221实验地名称力学实验室22实验地编号李四光实验楼12023一次性材料品名细长杆试件24一次性材料80元25面向专业地质工程、土木工程材料力学（632028）实验项目卡5No字段名填写内容1课程名称材料力学2课程编号6320283实验项目名称低碳钢、铸铁梁扭转变形和破坏实验4实验项目编号632028055网络实验06每组人数67计划学时数28实验性质必做9实验目的掌握材料在扭转作用下的内力、变形、应力、应变 和破坏形式，全面认识及掌握其力学规律。10实验内容了解低碳钢、铸铁梁在扭转实验中产生的各种现 象；掌握扭转力学性能的测定方法。11实验原理低碳钢、铸铁梁在扭转实验表现出纯剪应力状态12实验类型1.演示性0; 2.验证性口； 3.综合性口； 4.设计性口； 5.研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备扭转试验机（NJ-IOOB）、LVDT差动式直线位移传 感器、位移计标定器15实验套数116开出时间20180917教学单位名称建设工程学院18教学单位编号6319实验单位名称土木工程实验教学中心20实验中心编号140221实验地名称力学实验室22实验地编号李四光实验楼12023一次性材料品名低碳钢、铸铁24一次性材料280元25面向专业地质工程、土木工程观察、分析细长中心受压杆件失稳时的现象，掌握电测法测定两端铁支压杆的临界 力的测试方法，并与理论计算的结果进行比较，培养学生理论联系实际的能力。(5)实验五：低碳钢、铸铁扭转变形和破坏实验通过实验观察，分析材料在扭转作用下的变形和破坏规律，掌握测定扭转力学性能 的实验方法，通过实验加深学生对理论课程扭转变形知识的理解，培养学生通过对实验 现象的观察分析问题解决问题的能力。12 .开设实验项目表1开设实验项目一览表实验项目 编号实验项目名称实验类 型实验性 质实验学 时每组 人数首次开 出年月63202801低碳钢、铸铁拉伸实 验演示性必做2620180963202802低碳钢、铸铁压缩实 验演示性必做2620180963202803梁弯曲正应力测定实 验综合性必做2620180963202804压杆稳定实验综合性必做2620180963202805低碳钢、铸铁扭转变 形和破坏实验演示性必做2620180913 .实验教材或指导书或主要参考资料1 邓宗白，材料力学实验与训练，高等教育出版社，20142 .刘鸿文，材料力学实验，高等教育出版社，199814 .考核要求、考核方式及成绩评定标准15 考核要求考核学生在实验过程中的实际动手能力和完成的实验报告水平。16 考核方式平时表现+实验报告17 成绩评定标准成绩评定采用百分制，按考核点得分和权重，计算得到总成绩。 具体如下：表2低碳钢、铸铁拉伸和压缩实验成绩评定标准考查点评分90-10080-8970-7960-6960以下实验操作 规范性 (权重10%)全面按规范 操作，操作步 骤完整、顺序 正确规范操作较 好，步骤基 本完整，操 作顺序基本 正确。但部 分操作不十 分规范规范操作性 一般，步骤 完整，但存 在操作顺序 不正确的操 作基本按规范操 作，存在实验 步骤不完整和 操作顺序不正 确的现象操作不规范， 危险操作实验数据拉伸和压缩拉伸和压缩拉伸和压缩拉伸和压缩试没有记录实完整性试样原始尺试样原始尺试样原始尺样原始尺寸记验数据（权重10%）寸记录全面 完整，实验数 据记录全面 完整。寸记录全面 完整，实验 数据记录基 本完整。寸记录基本 完整，实验 数据记录基 本完整。录不完整，实 验数据记录不 完整。FAL曲线准FAL曲线FAL曲线FAL曲线不没有绘制FFAL曲线的确，特征点清基本准确，基本准确，准确，特征点L曲线，没有准确性及断口楚，断口形状特征点不清特征点不清不清楚，断口表述断口形形状和特征表和特征表述楚，断口形楚，断口形形状和特征表状和特征述准确性。（权重25%）准确。状和特征表 述准确。状和特征表 述基本准 确。述不准确。低碳钢：屈服低碳钢：屈低碳钢：屈低碳钢：屈服低碳钢：屈服强度、抗拉强服强度、抗服强度、抗强度、抗拉强强度、抗拉强度、断后伸长拉强度、断拉强度、断度、断后伸长度、断后伸长材料拉伸压缩率、断面收缩后伸长率、后伸长率、率、断面收缩率、断面收缩时力学性能计率、压缩屈服断面收缩断面收缩率、压缩屈服率、压缩屈服算准确性强度；铸铁：率、压缩屈率、压缩屈强度；铸铁：抗强度；铸铁：（权重25%）抗拉强度、抗服强度；铸服强度；铸拉强度、抗压抗拉强度、抗压强度，全 对。铁：抗拉强 度、抗压强 度,错1个铁：抗拉强 度、抗压强 度，错2个强度，错3个压强度，错4 个及以上问题讨论准确 性（权重 10%）4个问题全对4个问题错1 个4个问题错2 个4个问题错3 个4个问题全错提交了实验提交了实验提交了实验提交了实验报未提交实验实验报告 书写的规范性 （权重10%）报告，内容完 整、书写认 真、图表规范报告，内容 完整、书写 认真、图表 规范性一般报告，内容 完整、书写 较认真、图 表规范性一 般告，内容不完 整、书写基本 认真、图表基 本规范报告团队协作精神 （权重10%）主动做好分 配的任务，并 主动协作同 组成员主动做好分 配的任务， 需要提醒才 能协作同组 成员能够做好分 配的工作， 能够协作， 但很少协助 同组成员。需要提醒才能 做好分配的任 务，能够协作， 但很少协助同 组成员。拒绝合作表3梁弯曲正应力测定实验成绩评定标准考查点评分90-10080-8970-7960-6960以下实验操作 规范性 （权重10%）全面按规范 操作，操作步 骤完整、顺序 正确规范操作较 好，步骤基本 完整，操作顺 序基本正确。规范操作性 一般，步骤完 整，但存在操 作顺序不正基本按规范操 作，存在实验 步骤不完整和 操作顺序不正操作不规 范，危险 操作但部分操作不 十分规范确的操作确的现象实验数据 完整性 （权重10%）梁数据及测 点位置记录 全面完整，应 变实测数据 记录全面完 整，最大荷载 最大弯矩计 算正确。梁数据及测点 位置记录全面 完整，应变实 测数据记录全 面完整，最大 荷载最大弯矩 计算不正确。梁数据及测 点位置记录 基本完整，应 变实测数据 记录基本完 整，最大荷载 最大弯矩计 算不正确。梁数据及测点 位置记录不完 整，应变实测 数据记录不完 整，最大荷载 最大弯矩计算 不正确。没有记录 实验数据应变分布图和 应力分布图绘 制的准确性 （权重25%）应变分布图 绘制准确，应 力分布图绘 制准确。应变分布图或 应力分布图有 一个绘制不够 准确。应变分布图 和应力分布 图均绘制不 够准确。应变分布图和 应力分布图绘 制错误。没有绘制 应变分布 图和应力 分布图实验值与理论 值的误差比较 准确性 （权重25%）五个测点，全 对五个测点，错 1个五个测点，错2个五个测点，错 3个五个测 点，错4个 以上问题讨论准确 性（权重 10%）4个问题全对4个问题错1 个4个问题错2 个4个问题错3 个4个问题 全错实验报告 书写的规范性 （权重10%）提交了实验 报告，内容完 整、书写认 真、图表规范提交了实验报 告，内容完整、 书写认真、图 表规范性一般提交了实验 报告，内容完 整、书写较认 真、图表规范 性一般提交了实验报 告，内容不完 整、书写基本 认真、图表基 本规范未提交实 验报告团队协作精神 （权重10%）主动做好分 配的任务，并 主动协作同 组成员主动做好分配 的任务，需要 提醒才能协作 同组成员能够做好分 配的工作，能 够协作，但很 少协助同组 成员。需要提醒才能 做好分配的任 务，能够协作， 但很少协助同 组成员。拒绝合作表4压杆稳定实验成绩评定标准考查点评分90-10080-8970-7960-6960以下实验操作 规范性 （权重10%）全面按规范 操作，操作步 骤完整、顺序 正确规范操作较 好，步骤基本 完整，操作顺 序基本正确。 但部分操作不 十分规范规范操作性 一般，步骤完 整，但存在操 作顺序不正 确的操作基本按规范操 作，存在实验 步骤不完整和 操作顺序不正 确的现象操作不规 范，危险 操作实验数据 完整性试样原始尺 寸记录全面试样原始尺寸 记录全面完试样原始尺 寸记录基本试样原始尺寸 记录不完整，没有记录 实验数据（权重10%）完整，实验数 据记录全面 完整。整，实验数据 记录基本完 整。完整，实验数 据记录基本 完整。实验数据记录 不完整。P £ds曲线的 准确性 （权重30%）P一黑曲线 绘制准确P £ds曲线绘 制基本准确P 4,曲线 绘制比较准 确P £ds曲线绘 制错误没有绘制 P黑曲 线误差计算的准 确性 （权重20%）实验测得临 界力值准确， 理论计算临 界力值准确， 误差计算准 确。实验测得临界 力值准确，理 论计算临界力 值准确，误差 计算不准确。实验测得临 界力值准确， 理论计算临 界力值不准 确，误差计算 不准确。实验测得临界 力值不准确， 理论计算临界 力值不准确， 误差计算不准 确。没有误差 计算问题讨论准确 性（权重 10%）4个问题全对4个问题错1 个4个问题错2 个4个问题错3 个4个问题 全错实验报告 书写的规范性 （权重10%）提交了实验 报告，内容完 整、书写认 真、图表规范提交了实验报 告，内容完整、 书写认真、图 表规范性一般提交了实验 报告，内容完 整、书写较认 真、图表规范 性一般提交了实验报 告，内容不完 整、书写基本 认真、图表基 本规范未提交实 验报告团队协作精神 （权重10%）主动做好分 配的任务，并 主动协作同 组成员主动做好分配 的任务，需要 提醒才能协作 同组成员能够做好分 配的工作，能 够协作，但很 少协助同组 成员。需要提醒才能 做好分配的任 务，能够协作， 但很少协助同 组成员。拒绝合作表5低碳钢、铸铁扭转变形和破坏实验成绩评定标准考查点评分90-10080-8970-7960-6960以下实验操作 规范性 （权重10%）全面按规范 操作，操作步 骤完整、顺序 正确规范操作较 好，步骤基本 完整，操作顺 序基本正确。 但部分操作不 十分规范规范操作性 一般，步骤完 整，但存在操 作顺序不正 确的操作基本按规范操 作，存在实验 步骤不完整和 操作顺序不正 确的现象操作不规 范，危险 操作实验数据 完整性 （权重10%）试样原始尺 寸记录全面 完整，实验数 据记录全面 完整。试样原始尺寸 记录全面完 整，实验数据 记录基本完 整。试样原始尺 寸记录基本 完整，实验数 据记录基本 完整。试样原始尺寸 记录不完整， 实验数据记录 不完整。没有记录 实验数据扭转力学性能 计算的准确性 （权重25%）低碳钢：剪切 屈服极限、剪 切强度极限、低碳钢：剪切 屈服极限、剪 切强度极限、低碳钢：剪切 屈服极限、剪 切强度极限、低碳钢：剪切 屈服极限、剪 切强度极限、低碳钢： 剪切屈服 极限、剪真实剪切屈 服极限、破坏 时单位扭转 角；铸铁：剪 切强度极限、 破坏时单位 扭转角，全 对。真实剪切屈服 极限、破坏时 单位扭转角； 铸铁：剪切强 度极限、破坏 时单位扭转 角，错1个。T一夕曲线的 准确性及断口 形状和特征表 述准确性。 （权重25%）丁一夕曲线准 确，特征点清 楚，断口形状 和特征表述 准确。丁一夕曲线基 本准确，特征 点不清楚，断 口形状和特征 表述准确。问题讨论准确 性（权重 10%）4个问题全对4个问题错1 个实验报告 书写的规范性 （权重10%）提交了实验 报告，内容完 整、书写认 真、图表规范提交了实验报 告，内容完整、 书写认真、图 表规范性一般团队协作精神 （权重10%）主动做好分 配的任务，并 主动协作同 组成员主动做好分配 的任务，需要 提醒才能协作 同组成员真实剪切屈 服极限、破坏 时单位扭转 角；铸铁：剪 切强度极限、 破坏时单位 扭转角，错2 个。真实剪切屈服 极限、破坏时 单位扭转角； 铸铁：剪切强 度极限、破坏 时单位扭转 角，错3个。切强度极 限、真实 剪切屈服 极限、破 坏时单位 扭转角； 铸铁：剪 切强度极 限、破坏 时单位扭 转角，错4 个及以 上。T一"曲线基 本准确，特征 点不清楚，断 口形状和特 征表述基本 准确。T一 "曲线不 准确，特征点 不清楚，断口 形状和特征表 述不准确。没有绘制 T 一 （p 曲 线，没有 表述断口 形状和特 征4个问题错2 个4个问题错3 个4个问题 全错提交了实验 报告，内容完 整、书写较认 真、图表规范 性一般提交了实验报 告，内容不完 整、书写基本 认真、图表基 本规范未提交实 验报告能够做好分 配的工作，能 够协作，但很 少协助同组 成员O需要提醒才能 做好分配的任 务，能够协作， 但很少协助同 组成员。拒绝合作材料力学（632028）实验项目卡1N0字段名填写内容1课程名称材料力学2课程编号6320283实验项目名称低碳钢、铸铁拉伸实验4实验项目编号632028015网络实验06每组人数67计划学时数28实验性质必做9实验目的本课程实验教学应达到使学生能够掌握低碳钢、 铸铁等塑性、脆性材料在拉伸作用下的内力、变 形、应力、应变和破坏形式，从而全面认识及掌握 其力学规律。10实验内容了解低碳钢、铸铁在拉伸实验中产生的各种现象；掌握拉伸力学性能的测定方法。11实验原理低碳钢和铸铁拉伸时力学性能表现出的塑性及脆性性质12实验类型1.演示性口； 2.验证性口； 3.综合性口； 4.设计性口；5.研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备万能试验机（WAW-300D）15实验套数116开出时间20180917教学单位名称建设工程学院18教学单位编号6319实验单位名称土木工程实验教学中心20实验中心编号140221实验地名称力学实验室22实验地编号李四光实验楼12023一次性材料品名低碳钢拉伸试件1,铸铁拉伸试件1,液压油等24一次性材料费用80元25面向专业地质工程、土木工程材料力学（632028）实验项目卡2No字段名填写内容1课程名称材料力学2课程编号6320283实验项目名称低碳钢、铸铁压缩实验4实验项目编号632028025网络实验06每组人数67计划学时数28实验性质必做9实验目的本课程实验教学应达到使学生能够掌握低碳钢、铸铁 等塑性、脆性材料在压缩作用下的内力、变形、应力、 应变和破坏形式，从而全面认识及掌握其力学规律。10实验内容了解低碳钢、铸铁在压缩实验中产生的各种现象；掌 握压缩力学性能的测定方法。11实验原理低碳钢和铸铁压缩时力学性能表现出的塑性及脆性 性质12实验类型1.演示性0; 2.验证性口； 3.综合性口； 4.设计性口； 5. 研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备万能试验机（WAW-300D）15实验套数116开出时间20180917教学单位名称建设工程学院18教学单位编号63