材料力学实验报告答案

材料力学实验报告

评分标准 拉伸实验报告

一、实验目的（1分）

1. 测定低碳钢的强度指标（σs、σb）和塑性指标（δ、ψ）。 2. 测定铸铁的强度极限σb。

3. 观察拉伸实验过程中的各种现象，绘制拉伸曲线（P－ΔL曲线）。

4. 比较低碳钢与铸铁的力学特性。

二、实验设备（1分）

机器型号名称电子万能试验机

测量尺寸的量具名称游标卡尺 精度 0.02 mm

三、实验数据 （2分）

实 验 前 实试验件材规测量料 格 部位 各部位的 沿两正交方向测得的数值 平均值 最小 平均值 截面尺寸d0 (mm) 截面 面积 计算 长度 L0 (mm) 沿两正交方向测得的数值 实 验 后 断口截面尺寸（mm） 平 均 值 截 面 面 积 断后长度 屈 服 载 荷 最大载荷PbA0 (mm2) Ps(N)d0 d1A1 (mm) 2L1(mm) (N) 1 低碳钢 中 2 下 1 1 上 2 2 10mm 左右 1 78.5 24 左右 2343KKN N左左右 右 2 1 上 2 铸铁 1 中 2 1 下 2 15KN左右

四、实验结果处理 （4分）

?s?PsA0PbA0 ＝300MPa 左右 ＝420MPa 左右

＝20～30％左右 ＝60～75％左右

?b???L1?L0?100％ L0A0?A1?100％ A0?＝五、回答下列问题（2分，每题0.5分）

1、画出（两种材料）试件破坏后的简图。 略

2、画出拉伸曲线图。

3、试比较低碳钢和铸铁拉伸时的力学性质。

低碳钢在拉伸时有明显的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，而铸铁没有明显的这四个阶段。

4、材料和直径相同而长短不同的试件，其延伸率是否相同？为什么？ 相同

延伸率是衡量材料塑性的指标，与构件的尺寸无关。

压缩实验报告

一、实验目的（1分）

1. 测定压缩时铸铁的强度极限σb。

2. 观察铸铁在压缩时的变形和破坏现象，并分析原因。

二、实验设备 （1分）

机器型号名称电子万能试验机 （0.5分）

测量尺寸的量具名称 游标卡尺 精度 0.02 mm （0.5分）

三、实验数据（1分）

试 件 尺 寸 试件 试件 规格 材料 直 径 d(mm) 平均值 屈服 最大载荷 截面面积A0(mm) 2载荷 P(N) sh/d Pb(N) 沿两正交方向测得数据 低 碳 钢 铸 铁 20/15 1 2 1 2 15 176.6 130000 左右 四、实验结果处理 （2分）

?b?Pb =740MPaA0左右

五、回答下列思考题（3分）

1.画出（两种材料）实验前后的试件形状。 略

2. 绘出两种材料的压缩曲线。 略

3. 为什么在压缩实验时要加球形承垫？

当试件的两端稍有不平行时，利用试验机上的球形承垫自动调节，可保证压力通过试件的轴线。

4. 对压缩试件的尺寸有何要求？为什么？

1?h0?3 d0试件承受压缩时，上下两端与试验机承垫之间产生很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受阻，导致测得的抗压强度比实际偏高。试件越短，影响越明显。

若试件过长，容易产生失稳现象。 5. 铸铁的压缩破坏形式说明了什么？ 铸铁的抗剪能力低于抗压能力。

测定弹性模量E实验报告

一、实验目的 （1分）

1. 测定常用金属材料的弹性模量Ｅ

二、实验设备 （1分）

机器型号名称 电子万能试验机

测量尺寸的量具名称 游标卡尺 精度 0.02 mm 引伸计标距 50 mm

三、实验数据 （2分）

实 验 前 截面尺寸d0 (mm) 实验材料 试件规格 测量部位 沿两正交方向测得的数值 各部位的平均值 截面面积A0 计算长度L0 (mm) d0 最小平均值 (mm2) 1 上 2 1 低碳钢 中 2 1 下 2 50 坐标值 载荷P 变形△L 1点 2点 3点 4点 5点 6点 四、实验结果处理（3分）

E?FNL0（约A0?L200Gpa）

五、画出F??l曲线图 （1分）

六、讨论题 （2分）

1. 试件尺寸和形式对测定E有无影响？ 无影响

弹性模量E是只与材料有关的量，与其他量无关。

2. 影响实验结果的因素是什么？为何要用等量增载法进行实验？

扭转实验报告

一、实验目的（1分）

1. 观察低碳钢和铸铁的变形现象及破坏形式。 2. 测定低碳钢的剪切屈服极限?s和剪切强度极限?b。 3. 测定铸铁的剪切强度极限?b。

二、实验设备 （1分）

机器型号名称 电子扭转试验机 选择量程：钢 Nm 精度 Nm

铸铁 Nm 精度 Nm

测直径量具名称 游标卡尺 精度 0.02 mm

三、实验数据和计算结果 （6分）

直 径 试件材料 测量部位 沿两正交方向测得的数值 平均值 最小平均值 d（mm） 抗扭载 面模量 屈服 扭矩 破坏 扭矩 屈服 极限 强度 极限 Wt （mm3） Ts （Nm） Tb （Nm） ?s （MPa） ?b （MPa） 上 低 碳 钢 下 中 1 2 1 2 1 2 10mm 左右 200 左右 35左右 85 左右 175 425左左右 右 上 铸 中 铁 下 1 2 1 2 1 2 10mm 左右 200 左右 60 左右 300 左右

四、回答下列问题（2分）

1. 画出低碳钢和铸铁试件实验前、后的图形。

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