工程力学实验报告模板16597.docx

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1、工程力学实实验报告告学生姓名： 学 号： 专业班级： 南昌大学工工程力学学实验中中心目录实验一 金属材材料的拉拉伸及弹弹性模量量测定试试验1实验二 弯扭组组合变形形的主应应力测定定6实验三 压杆稳稳定实验验11实验四 金属扭扭转破坏坏实验、剪剪切弹性性模量测测定14实验五 冲击实实验18实验六 单自由由度系统统固有频频率和阻阻尼比的的测定20实验七 弯曲正正应力电电测实验验22实验八 叠（组组）合梁梁弯曲的的应力分分析实验验26实验九 偏心拉拉伸实验验350实验一 金属材材料的拉拉伸及弹弹性模量量测定试试验 实实验时间间： 设备编编号： 温度度： 湿度度： 一、实验目目的二、实验设设备和仪仪器

2、三、实验数数据及处处理引伸仪标距距l = mmm实验前材料标 距l00(mmm)直径d0(mm)平均横截面面积（mmm2）最小横截面面积A0（mmm2）截面I截面II截面IIII12平均12平均12平均低碳钢铸 铁低碳钢弹性性模量测测定载荷F (kN)变形l (mmm)变形增量 (mmm)F0 =F1 =F2 =F3 =F4 =F5 =F = = = 实验后材 料标距l1(mm)断裂处直径径d1(mmm)断裂处横截截面积AA1（mmm2）12平均低碳钢铸 铁屈服载荷和和强度极极限载荷荷材 料上屈服载荷荷下屈服载荷荷最大载荷断口形状Fsu(kkN)l(mmm)Fsl(kkN)l(mmm)Fb(k

3、NN)l(mmm)低碳钢铸 铁载荷变形形曲线(Fl曲线)及结果果材 料低碳钢铸 铁Fl曲曲线断口形状实验结果上屈服极限限下屈服极限限强度极限延伸率断面收缩率率强度极限延伸率四、问题讨讨论（1）比较较低碳钢钢与铸铁铁在拉伸伸时的力力学性能能；（2）试从从不同的的断口特特征说明明金属的的两种基基本破坏坏形式。金属材料的的拉伸及及弹性模模量测定定原始试试验数据据记录实验指导教教师： 20 年 月 日实验二 弯扭组组合变形形的主应应力测定定 实实验时间间： 设备编编号： 温度度： 湿度度： 一、实验目目的二、实验设设备和仪仪器三、实验数数据及处处理1数据记记录试件计算长长度L= mmm试件材料泊泊松比

4、=内 径径d= mmm试件材料弹弹性模量量E= MPPa外 径径D= mmm应变片电阻阻值R= 加力杆长度度a= mmm电阻片灵敏敏系数K=应变片灵敏敏系数K仪=2布片展展开图： 截面单单元体应应力状态态图：313荷载及及应变载荷（N）电阻应变仪仪读数（）A 点点B 点点C 点点D 点点PP-45000450-45000450-45000450-45000450应变应变增量应变应变增量应变应变增量应变应变增量应变应变增量应变应变增量应变应变增量应变应变增量应变应变增量应变应变增量应变应变增量应变应变增量应变增量均值4根据实实测数据据计算AA，B，C，D各点主主应力大大小及方方向和剪剪应力的的大

5、小。5计算各各点主应应力大小小及方向向、剪应应力的大大小。6值和理理论值的的相对误误差。四、问题讨讨论分析形成误误差的主主要因素素。弯扭组合变变形的主主应力测测定原始始试验数数据记录录实验指导教教师： 20 年 月 日实验三 压杆稳稳定实验验 实实验时间间： 设备编编号： 温度度： 湿度度： 一、实验目目的二、实验设设备和仪仪器三、实验数数据及处处理1、试件尺尺寸及有有关数据据：截面尺寸(mm)截面IB1=b1=L1=截面IIB2=b2=L2=截面IIIIB3=b3=L3=平 均B=b=L=弹性模量EE长度系数2、载荷和和应变（或或挠度）：次数载荷P(N)电阻应变仪仪读数（）或千分表读读数次数

6、载荷P(N)电阻应变仪仪读数（）或千分表读读数测点测点测点测点11121231341451561671781891910203、F或F曲线4、临界压压力Fcr实验验值和理理论值计计算和误误差分析析：压杆稳定实实验原始始试验数数据记录录实验指导教教师： 20 年 月 日实验四 金属扭扭转破坏坏实验、剪剪切弹性性模量测测定 实实验时间间： 设备编编号： 温度度： 湿度度： 一、实验目目的二、实验设设备和仪仪器三、实验数数据及处处理弹性模量 E= 泊松比比 = 实验前材 料标距l0(mm)直径d0(mm)平均极惯性性矩（mmm4）最小抗扭截截面模量量WT（mmm3）截面I截面II截面IIII12平均

7、12平均12平均低碳钢铸 铁低碳钢剪切切弹性模模量测定定扭矩T (Nm)扭转角 ( o )扭转角增量量 ( o )T0 =T1 =T2 =T3 =T4 =T5 =T = = ( o )= ( raad )=理论值= ；相相对误差差（%）=载荷变形形曲线(Fl曲线)及结果果材 料低碳钢铸 铁T曲线线断口形状实验记录屈服扭矩TTs=破坏扭矩TTb=破坏扭矩TTb=实验结果屈服极限=强度极限=强度极限=四、问题讨讨论（1）为什什么低碳碳钢试样样扭转破破坏断面面与横截截面重合合，而铸铸铁试样样是与试试样轴线线成455o螺旋断断裂面？（2）根据据低碳钢钢和铸铁铁拉伸、压压缩、扭扭转试验验的强度度指标和和

8、断口形形貌，分分析总结结两类材材料的抗抗拉、抗抗压、抗抗剪能力力。金属扭转破破坏实验验、剪切切弹性模模量测定定原始试试验数据据记录实验指导教教师： 20 年 月 日实验五 冲击实实验 实实验时间间： 设备编编号： 温度度： 湿度度： 一、实验目目的二、实验设设备和仪仪器三、实验数数据及处处理材 料厚度h(mmm)宽度b(mmm)截面积A(mm22)冲击功W(J)室 温冲击韧性K=W/A=四、问题讨讨论（1）分析析比较低低碳钢与与铸铁在在冲击载载荷作用用下所表表现的力力学性能能及破坏坏特性。（2）试解解释缺口口附近产产生脆性性破坏的的原因。冲击实验原原始试验验数据记记录实验指导教教师： 20 年

9、 月 日实验六 单自由由度系统统固有频频率和阻阻尼比的的测定 实实验时间间： 设备编编号： 温度度： 湿度度： 一、实验目目的二、实验设设备和仪仪器三、实验数数据及处处理1、试件尺尺寸及有有关数据据：2、画出系系统自由由衰减振振动的波波形：3、根据自自由衰减减振动波波形确定定系统固固有频率率和阻尼尼比：单自由度系系统固有有频率和和阻尼比比的测定定原始试试验数据据记录实验指导教教师： 220 年 月 日实验七 弯曲正正应力电电测实验验 实实验时间间： 设备编编号： 温度度： 湿度度： 一、实验目目的二、实验设设备和仪仪器三、实验数数据及处处理数据记录梁 高H= mmm截面惯性矩矩Iz= m44梁

10、 宽B= mmm拉压弹性模模量E= MMPa支座与垫架架支点间间距离a= mmm应变片电阻阻值R= 各测点到中中性轴的的距离（中中性轴以以上取“-”，以下下取“+”）y1= mmmy2= mmmy3= mmmy4= mmmy5= mmm电阻片灵敏敏系数K=应变片灵敏敏系数K仪=载荷和应变变次 数载荷P(N)载荷增量P(N)电阻应变仪仪读数（）测点测点测点测点测点应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量12345678实验应力增增量值（MPa）理论应力增增量值（MPa）相对误差（%）横截面上应应力分布布比较（用用实线代代表实验验值，用用虚线代代表理论论值） OO y四、问题讨讨论沿梁截面高高度，

11、应应变怎样样分布？随载荷荷逐级增增加，应应变分布布按什么么规律变变化？中中性轴在在横截面面的什么么位置？弯曲正应力力电测实实验原始始试验数数据记录录实验指导教教师： 20 年 月 日实验八 叠（组组）合梁梁弯曲的的应力分分析实验验 实实验时间间： 设备编编号： 温度度： 湿度度： 一、实验目目的二、实验设设备和仪仪器三、实验数数据及处处理数据记录弹性模量 EE= 应变片片电阻值值 = 电阻片灵敏敏系数KK= 应应变片灵灵敏系数数 K仪=试件梁高(mm)梁宽(mm)支座与压头头支点间间距离(mm)截面惯性矩矩(m44)各电阻片位位置到中中性层的的距离（中中性轴以以上取“-”，以下下取“+”）(m

12、mm)叠 梁h1=h2=b=a=Iz=y1= mm yy5= mmy2= mm yy6= mmy3= mm yy7= mmy4= mm yy8= mm楔块梁h1=h2=b=a=Iz=y1= mm y5= mmy2= mm yy6= mmy3= mm yy7= mmy4= mm yy8= mm整 梁H=b=a=Iz=y1= mm yy6= mmy2= mm yy7= mmy3= mm yy8= mmy4= mm yy9= mmy5= mm载荷和应变变(1) 叠叠梁次数载荷F(kN)载荷增量F(kN)测点测点测点测点测点测点测点测点应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量1

13、23456789平 均测点测点测点测点测点测点测点测点实验应力增增量值（MPa）理论应力增增量值（MPa）相对误差（%）(2) 楔楔块梁次 数载荷F(kN)载荷增量F(kN)测点测点测点测点测点测点测点测点应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量123456789平 均测点测点测点测点测点测点测点测点实验应力增增量值（MPa）理论应力增增量值（MPa）相对误差（%）(3) 整整梁次 数载荷F(kN)载荷增量F(kN)测点测点测点测点测点测点测点测点测点应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量应变增量123456789平 均测点测点测点测点测点测点

14、测点测点测点实验应力增增量值（MPa）理论应力增增量值（MPa）相对误差（%）49画出应力沿沿梁高度度的分布布规律(1) 叠叠梁(2) 楔块块梁(3) 整梁梁四、问题讨讨论（1）分析析整梁(矩形截截面H2h，Bb)，同同种材料料叠梁、不不同材料料叠梁在在相同支支撑和加加载条件件下承载载能力的的大小。（2）楔块块梁的应应力分布布有什么么特点，它它与叠梁梁有何不不同，内内力性质质有何变变化？（3）根据据测试结结果如何何判断各各种梁是是否有轴轴向力作作用及轴轴向力产产生的原原因。叠（组）合合梁弯曲曲的应力力分析实实验原始始试验数数据记录录实验指导教教师： 20 年 月 日实验九 偏心拉拉伸实验验 实实验时间间： 设备编编号： 温度度： 湿度度： 一、实验目目的二、实验设设备和仪仪器三、实验数数据及处处理1、试件尺尺寸及有有关数据据：材 料截面尺寸(mm)平均横截面面积（mmm2）截面I截面II截面IIIIhb面积hb面积hb面积低碳钢2、载荷及及应变：载荷F (kN)总应变11总应变22应变N应变MF0 =F1 =F2 =F3 =F4 =F =3、弹性模模量计算算：4、偏心距距计算：5、正应力力实验值值计算：6、正应力力理论值值计算（应应用叠加加原理）：7、误差分分析：偏心拉伸实实验原始始试验数数据记录录实验指导教教师： 20 年 月 日