材料力学试验指导书-机械与材料工程学院-西安文理学院.docVIP

目录 前 言 1 第一章 绪论 2 实验规则及要求 2 材料力学实验的意义和基本内容 2 材料力学实验的程序 4 第二章 电测法的基本原理 6 电阻应变片的工作原理 6 测量电路及其工作原理 7 第三章 材料力学实验 12 实验一 低碳钢、铸铁拉伸破坏及力学性能测定实验 12 实验二 低碳钢、铸铁压缩破坏及力学性能实验 15 实验三 电测量原理及测量电桥应用实验 17 实验四 材料的弹性模量和泊松比的测定 20 实验五 杆件的偏心拉伸实验 25 实验六 纯弯曲梁的弯曲正应力分析实验 28 实验七 薄壁圆筒在弯扭组合变形下主应力测定 31 前 言 材料力学实验是材料力学课程的重要组成部分。材料力学中的一些理论和公式是建立在实验、观察、推理、假设的基础上，它们的正确性还必须由实验来验证。学生通过做实验，用理论来解释、分析实验结果，又以实验结果来证明理论，互相印证，以达到巩固理论知识和学会实验方法的双重目的。 本书是根据西安文理学院机械电子工程系开设的材料力学实验内容和实验仪器设备情况而编写的，由低碳钢和铸铁材料的拉伸、压缩实验，梁的纯弯曲正应力电测实验，梁的弯扭组合主应力电测实验等实验以及相关仪器和设备的介绍组成。 编写时主要参考了刘鸿文、吕荣坤的《材料力学实验》、曹以柏、徐温玉的《材料力学测试原理及实验》，王绍铭等的《材料力学实验指导》，以及其他院校的有关实验教学资料。 由于水平和时间有限，本书难免有不足和错误，望广大读者给以批评指正。第一章 绪论 实验规则及要求 一、作好实验前的准备工作 （1）按各次实验的预习要求，认真阅读实验指导书，复习有关理论知识，明确实验目的，掌握实验原理，了解实验的步骤和方法。 （2）对实验中所使用的仪器、实验装置等应了解其工作原理，以及操作注意事项。 （3）必须清楚地知道本次实验须记录的数据项目及其数据处理的方法。 二、严格遵守实验室的规章制度 （1）按照课程规定的时间准时进入实验室。保持实验室整洁、安静。 （2）未经许可，不得随意动用实验室内的机器、仪器等一切设备。 （3）作实验时，应严格按操作规程操作机器、仪器，如发生故障，应及时报告，不得擅自处理。 （4）实验结束后，应将所用机器、仪器擦拭干净，并恢复到正常状态。 三、认真做好实验 （1）接受教师对预习情况的抽查、提问，仔细听教师对实验内容的讲解。 （2）实验时，要严肃认真、相互配合，仔细地按实验步骤、方法逐步进行。 （3）实验过程中，同组同学要相互配合，要密切注意观察实验现象，记录好全部所需数据，并交指导老师审阅。 （4）实验完毕，实验数据经教师认可后方能离开实验室。 四、实验报告的一般要求 实验报告是对所完成的实验结果整理成书面形式的综合资料。通过实验报告的书写，培养学习者准确有效地用文字来表达实验结果。因此，要求学生在自己动手完成实验的基础上，用自己的语言扼要地叙述实验目的、原理、步骤和方法，所使用的设备仪器的名称与型号、数据计算、实验结果、问题讨论等内容，独立地写出实验报告，并做到字迹端正、绘图清晰、表格简明、实验结果正确。 材料力学实验的意义和基本内容 材料力学实验是教学中的一个重要的环节。材料力学的结论及定律、材料的力学的性质（机械性质）都要通过实验来验证或测定；各种复杂构件的强度和刚度的研究，也需要通过实验才能解决。故实验课能巩固、加强和应用基本理论知识，掌握测定材料机械性能及测定应力和变形的基本方法，学会使用有关的机器及仪表（如材料试验机、电阻应变仪等），初步培养独立确定实验方案、分析处理实验结果的能力。通过实验还能培养严肃认真的工作态度，实事求是的科学作风和爱护财物的优良品质。因此，材料力学实验是工程专业学生必须掌握的基本技能。 材料力学实验一般可以分为以下三类： 一、测定材料的力学性质 构件设计时，需要了解所用材料的力学性能。如经常用到的材料的屈服极限、强度极限和延伸率等。这些力学性能数据的获取，是通过拉伸、压缩、扭转和冲击等试验测定的。学生通过这类试验的基本训练，可掌握材料的力学性能的基本测定方法，进一步巩固有关材料力学性能的知识。 二、验证材料力学理论 把实际问题抽象为理想的计算模型，再根据科学的假设，推导出一般性公式，这是研究材料力学通常采用的方法。然而，这些简化和假设是否正确，理论计算公式能否在设计中应用，必须通过实验来验证。学生通过这类实验，可巩固和加深理解基本概念，学会验证理论的实验方法。 三、实验应力分析 工程实际中，常常会遇到一些构件的形状和载荷十分复杂的情况（如高层建筑物、机车车辆结构等）。关于它们的强度问题、单靠理论计算，不易得到满意的结果。因此，近几十年来发展了实验应力分析的方法，即用实验方法解决应力分析的问题。其内容主要包括电测法、光测法等，目前已成为解决工程实