力 学 实 验
Experiments in Mechanics
学 生 实 验 守 则
1.学生应按照课程教学计划，准时上实验课，不得迟到早退。 2.实验前应认真阅读实验指导书，明确实验目的、步骤、原理，预习有关的理论知识，并接受实验教师的提问和检查。
3.进入实验室必须遵守实验室的规章制度。不得高声喧哗和打闹，不准抽烟、随地吐痰和乱丢纸屑杂物。有净化要求的实验室，进室必须换拖鞋。
4.做实验时必须严格遵守仪器设备的操作规程，爱护仪器设备，节约使用材料，服从实验教师和技术人员的指导。未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其物品。
5.实验中要细心观察，认真记录各种实验数据。不准敷衍，不准抄袭别组数据，不得擅自离开操作岗位。
6.实验时必须注意安全，防止人身和设备事故的发生。若出现事故，应立即切断电源，及时向指导教师报告，并保护现场，不得自行处理。
7.实验完毕，应清理实验现场。经指导教师检查仪器设备、工具、材料和实验记录后方可离开。
8.实验后要认真完成实验报告，包括分析结果、处理数据、绘制曲线及图表。在规定的时间内交指导教师批改。
9.在实验过程中，由于不慎造成仪器设备、器皿工具损坏者，应写出损坏情况报告，并接受检查，由领导根据情况进行处理。
10.凡违反操作规程、擅自动用与本实验无关的仪器设备、私自拆卸仪器而造成事故和损失的，肇事者必须写出书面检查，视情节轻重和认识程度，按章予以赔偿。
实验一 材料性能参数测定实验
项目一 拉伸实验 …………………………………………… 1 项目二 压缩实验 …………………………………………… 5
项目三 扭转试验 …………………………………………… 7
项目四 冲击实验 …………………………………………… 10
实验二 静态应变应力的综合测试实验
项目1 拉伸时材料弹性模量E和泊松比μ的测定 ……………… 12
项目2 矩形截面梁弯曲正应力电测实验 …………………… 15
项目3 弯扭组合变形的电测试验 …………………………… 18
项目4 偏心拉伸实验 ……………………………………… 22
项目5 组合梁弯曲正应力实验 ……………………………… 24
自动启闭阀项目6 工程桁架实验 ………………………………………… 27
附录三 实验数据的直线拟合 ………………………………… 77
附录四 实验数据有效数后第一位数的修约规定 …………… 79
附录五 力学术语中英文对照索引…………………………………83
附录六 常见材料性能参数 ……………………………………… 89
实验一 材料性能参数测定实验
项目一 拉伸实验
钙粉生产线设备
拉伸是材料力学最基本的实验，通过拉伸可以测定出材料一些基本的力学性能参数，如弹性模量、强度、塑性等。
一．实验目的
1.验证胡克定律，测定低碳钢的弹性常数：弹性模量。
2.测定低碳钢拉伸时的强度性能指标：屈服应力和抗拉强度。
3.测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标：伸长率和断面收缩率。
4.测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标：抗拉强度。
5.绘制低碳钢和灰铸铁的拉伸图，比较低碳钢与灰铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形式。
二．实验仪器、设备
1.电子万能试验机(或液压万能材料试验机)。
2.引伸仪。
3.游标卡尺。
水泥砖制砖机
按照国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》，金属拉伸试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。
对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准GB6397—86。
夹持 过渡厂房屋顶光伏发电 夹持 过渡 h
b
l0 d
发泡工艺
l0 l0
(a) (b)
图1-1 试件的截面形式
试样分为夹持部分、过渡部分和待测部分（l）。标距（0）是待测部分的主体，其截面积为A0。按标距（0）与其截面积（A0）之间的关系，拉伸试样可分为比例试样和非比例试样。按国家标准GB6397-86的规定，比例试样的有关尺寸如下表1-1。
表1-1
知识竞赛系统试样 | 标距l0，(mm) | 截面积A0，（mm2） | 圆形试样直径d (mm) | 延伸率 |
比例 | 长 | 11.3或10 d | 任意 | 任意 | δ |
短 | 5.65或5 d | δ |
| | | | | |
四．实验原理
（一）塑性材料弹性模量的测试：
在弹性范围内大多数材料服从虎克定律，即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E，也叫杨氏模量。因此金属材料拉伸时弹性模量E地测定是材料力学最主要最基本的一个实验。
测定材料弹性模量E一般采用比例极限内的拉伸试验，材料在比例极限内服从虎克定律，其荷载与变形关系为：
若已知载荷ΔF及试件尺寸，只要测得试件伸长ΔL或纵向应变即可得出弹性模量E。
本实验采用引伸计在试样予拉后，弹性阶段初夹持在试样的中部，过弹性阶段或屈服阶
段，弹性模量E测毕取下，其中塑性材料的拉伸实验不间断。
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