材料力学试验

前言。材料力学试验是材料力学教学中的一个重要环节。材料力学中的一些重要公式、定律及材料的力学性能，都是由实验来验证和测定的。为了使学生深刻理解课堂所学的力学基本理论，掌握材料主要力学性能指标的测试方法，进一步提高学生的动手能力和实验技能的训练，我们根据学院机械系、建工系、电子系等专业材料力学课程的要求，结合我院新建力学试验室设备更新及发展情况，在原《材料力学试验指导书》的基础上，我们重新编写了新的《工程力学试验指导书》。

本书第。二、三、四章为基本试验部分，其中第二章中专为建工专业及建筑市场的需要增设了钢筋拉伸实验一节；第四章增加了电阻应变片的种类及性能和新型数字式电阻应变仪一节，并在实验方案中也同步增设了粘贴电阻应变片及电阻应变片桥接技术等内容。以适应当前工业发展中电测技术的需要。

、第五章为学生进一步加深对材料力学理论与实践的结合设置厂三个实验方案，供教学使用。

本书参与了相关资料及部分设备仪器说明书。由张水津老师、邱克老师编写，韩文仲老师审核。在本书的编写过程中得到了胡斌老师、杜韧老师的大力帮助，在此深表感谢。

由于时间较紧及水平有限，不足之处在所难免，恳请批评指正。

目录。第1章绪论1

1．1材料力学的任务和内容1

1．2实验方案2

第2章金属拉伸和压缩实验4 2．1液压式万能试验机4

2．2拉伸和压缩破坏实验方案8

2．3拉伸和压缩实验报告14

2．4钢筋拉伸破坏实验方案16

2．5杠杆式引伸仪17

2．6测定材料拉伸弹性常数的实验方案19

2．7测定材料拉伸弹性常数的实验报告23

第3章扭转试验25

3．1 nj-100b型扭转试验机25

3．2 其它设备28

3．3扭转实验方案29

第4章电阻应变测式原理及方法34

4．1电阻应变片的工作原理、构造和分类34

4．2电阻应变片的工作特性37

4．3粘贴电阻应变片的方法40

4．4测量电路原理42

4．5静态电阻应变仪43

4．6电阻应变片的粘贴技术45

4．7桥路变换接线实验47

4．8弯曲正应力实验方案50

4．9弯曲正应力实验报告53

4．10拉伸时电测材料弹性常数实验方55

4．11拉伸时电测材料弹性常数实验报57

第5章组合变形应力测量58

5．1拉弯组合变形应力测量58

5．2拉弯组合变形应力测量报告61

5．3测量主应力的方法62

5．4双支点梁主应力测量报告68

5．5弯扭组合变形主应力测量报告71

第6章冲击试验73

6．1冲击实验73

6．2冲击实验报告76

第7章疲劳实验77

第l章绪论。

1．1材料力学的任务和内容。

1．1.1材料力学实验的任务。

材料力学实验，是加强材料力学实践性教学的主要手段。通过实验帮助同学加强理解和验证课堂教学中的基本理论、掌握测定工程材料的机械性能、构件应力的基本原理和常见设备的操作方法。培养同学们正确分析和处理实验结果、撰写实验报告的能力。

树立实事求是，理论联系实际的科学作风，以及严肃认真的工作秩序，为从事工程实验奠定初步的基础。1．1．2材料力学实验内容。

1.材料的机械性能实验。

材料的机械性能实验，主要测定工程材料本身的力学属性。一般包括拉伸、压缩、硬度、冲击、疲劳、扭转实验等。这些实验直接为科研或设计提供构件强度的依据。

在企业中，用材料的机械性能实验，检验或复查材料出厂或入厂的机械性能是否符合规定的质量标准。

2．验证理论的实验。

将实际问题抽象成理想的模型，根据假设条刊：推导山一般公式，指导实践。这是科举研究的一般方法。

但是以上抽象和假设是否正确、公式能不能应用，都需要通过实验反复验证、修改才能使科研成果得到完善，获得实际应用的价值。所以验证理论的实验，是科子研究的必要手段。可以说没有验证理论的实验，就没有科学研究。

例如，本课程中直梁弯曲止应力实验的主要目的，就是验证弯曲正应力沿梁高度方向的分布规律。

3.实验应力分析。

工程中有如：飞机、导弹、卫星等结构，以及齿轮、曲轴等等构件形状相当复杂，工作环境利载荷情况又十分恶劣并经常发生变化。所以在解决他们的强度、刚度、稳定性问题时，仅仅依靠理论计算难以得到满意的结果。

有时理论计算甚至是无法实现的。实验应力分析，就是用实验的方法，解决应力分析中的问题。从而补充了理论分析中的不足。

实验应力分析方法，不仅可以测量得到各种复杂结构或构件在各种环境中、多种载荷条件下每个部位的应力值，而且可以测量得到应力分布规律。

目前：工程中应用最广泛的是电测应力分析方法。近年来光测力学发展很快，目前产生的贴片光弹性法、全息光弹法、散斑于涉法、云纹法等，均广泛应用于航天、航空、机械、电子、工程建筑等领域。

本课程中，把主应力试验，当作实验应力分析的一个实例，要求大家能够掌握。

1．2实验方案。

为了满足实验要求，提高实验效益，实验人员要根据实验任务和有关标准，参考有关资料设计制定的实验工作程序，叫做实验方案。其中包括实验目的、选用的设备和工具、试件及对它的要求、实验原理、实验方法、注意事项等等。

实验方案的***坏，一方面涉及到实验工作消耗的资源(人、财、物、经费、时间)的多少。另一方面直接关系着实验结果的成败。譬如，选用10吨的万能材料试验机鉴定直径2毫米的冷拉q215钢丝的机械性能，显然是不妥当的。

为了提高实验结果的可靠性，常常采用分级增量加载，使测量结果趋于稳定。在复杂应力状态下进行实验的时候，必须在应力、应变状态理论指导下，导出分析公式，仔细斟酌粘贴电阻应变片的方位。诸如此类问题，都应在实验方案中设计周全。

因此正确、合理的设计实验方案，是科学工作者和工程师的必备技能。

本课程中的每项实验都推荐了比较成熟的实验方案，提供使用。为了帮助同学们对课程的深入理解，实验方案中，对实验报告还提出了某些要求。希望同学们认真对待。

当然这些方案并非尽善尽美。编者鼓励同学们解放思想开动脑筋，推陈出新，设计制定出更多更完善的实验方案。我们殷切的希望大家为材料力学实验工作做出积极的贡献。

1．3. 1实验数据。

实验数据，是在实验过程中从设备的表盅或仪器上视读的结果，万万不可人为地臆造和弄虚作假。视读前要认清仪器的示值、单位、精度。视读时要正确读出有效数字并记录在准备奸的**中。

特殊情况时，实验人员需要按委托要求自行设计记录**，以备记载实验数据。记录**要完整、简明、便于应用。

1．3．2实验结论。

实验结论，是在实验条件下，针对有效的全部实验数据，经过处理、计算得到的综合结果。在计算分析中要充分考虑到实验方案的各个环节，以及所有的异常现象，经过分析、判断给出准确简明结论。

1.3．3实验曲线。

为了直观的反映实验参数间的彼此关系，揭示物理量间的普遍规律，往往需要把实验数据用图像表示出来，称为实验曲线。

绘制实验曲线，首先要根据实验内容，明确实验参数间的因果关系。其次根据实验数据容量多少和数值，选择适当的比例，确定坐标。再把经过处理的实验数据相应的点到坐标纸上，连成曲线。

为便于比较，有时把不同试验条件下得到的同类参数，用相异记号如：△、标在同一坐标系中。把相同的记号，按总体取中的原则，将各点连成光滑曲线(见图1—1)。

如果把曲线各点连成折线，那是错误的，因为它从总体上背离了参数间连续变化的规律(见图 1—2)。

第2章金属拉伸和压缩实验。

拉伸和压缩实验，是材料力学课程的基础实验。通过这项实验，使同学们初步了解材料力学实验主要设备的构造、工作原理。帮助同学们加深理解工程材料，力学性能常规指标体系及其物理意义，懂得测定工程材料，力学性能基本原理，掌握主要设备的使用方法。

为完成后续实验打下良好的基础。

在实践中，企业里用拉伸试验鉴定或检验工程材料机械(力学)性能是否符合验收标准。

拉伸压缩实验方法，统一国家标准《金属材料室温拉伸试验方法》gb／t228-2002、《金属压缩试验方法》gb7314—87进行。其中指明了它的应用范围，试样的形状、尺寸和制造方法。该标准还刘实验方法、试验机、量具及实验条件、实验结果的计算做了严格的规定。

材料力学试验

材料力学试验

材料力学试验

材料力学A

其他用户还读了