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1、工程力学实验报告学生姓名： 学 号： 专业班级： 南昌大学工程力学实验中心目录实验一 金属材料的拉伸及弹性模量测定试验1实验二 弯扭组合变形的主应力测定6实验三 压杆稳定实验11实验四 金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定14实验五 冲击实验18实验六 单自由度系统固有频率和阻尼比的测定20实验七 弯曲正应力电测实验22实验八 叠（组）合梁弯曲的应力分析实验26实验九 偏心拉伸实验350实验一 金属材料的拉伸及弹性模量测定试验 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理引伸仪标距l = mm实验前材料标 距l0(mm)直径d0(mm)平均横截面积（m
2、m2）最小横截面积A0（mm2）截面I截面II截面III12平均12平均12平均低碳钢铸 铁低碳钢弹性模量测定载荷F (kN)变形l (mm)变形增量 (mm)F0 =F1 =F2 =F3 =F4 =F5 =F = = = 实验后材 料标距l1(mm)断裂处直径d1(mm)断裂处横截面积A1（mm2）12平均低碳钢铸 铁屈服载荷和强度极限载荷材 料上屈服载荷下屈服载荷最大载荷断口形状Fsu(kN)l(mm)Fsl(kN)l(mm)Fb(kN)l(mm)低碳钢铸 铁载荷变形曲线(Fl曲线)及结果材 料低碳钢铸 铁Fl曲线断口形状实验结果上屈服极限下屈服极限强度极限延伸率断面收缩率强度极限延伸率四
3、、问题讨论（1）比较低碳钢与铸铁在拉伸时的力学性能；（2）试从不同的断口特征说明金属的两种基本破坏形式。金属材料的拉伸及弹性模量测定原始试验数据记录实验指导教师： 20 年 月 日实验二 弯扭组合变形的主应力测定 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理1数据记录试件计算长度L= mm试件材料泊松比=内 径d= mm试件材料弹性模量E= MPa外 径D= mm应变片电阻值R= 加力杆长度a= mm电阻片灵敏系数K=应变片灵敏系数K仪=2布片展开图： 截面单元体应力状态图：253荷载及应变载荷（N）电阻应变仪读数（）A 点B 点C 点D 点PP-4
4、5000450-45000450-45000450-45000450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根据实测数据计算A，B，C，D各点主应力大小及方向和剪应力的大小。5计算各点主应力大小及方向、剪应力的大小。6值和理论值的相对误差。四、问题讨论分析形成误差的主要因素。弯扭组合变形的主应力测定原始试验数据记录实验指导教师： 20 年 月 日实验三 压杆稳定实验 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理1、试件尺寸及有关数据：
5、截面尺寸(mm)截面IB1=b1=L1=截面IIB2=b2=L2=截面IIIB3=b3=L3=平 均B=b=L=弹性模量E长度系数2、载荷和应变（或挠度）：次数载荷P(N)电阻应变仪读数（）或千分表读数次数载荷P(N)电阻应变仪读数（）或千分表读数测点测点测点测点11121231341451561671781891910203、F或F曲线4、临界压力Fcr实验值和理论值计算和误差分析：压杆稳定实验原始试验数据记录实验指导教师： 20 年 月 日实验四 金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理弹性模量 E= 泊松
6、比 = 实验前材 料标距l0(mm)直径d0(mm)平均极惯性矩（mm4）最小抗扭截面模量WT（mm3）截面I截面II截面III12平均12平均12平均低碳钢铸 铁低碳钢剪切弹性模量测定扭矩T (Nm)扭转角 ( o )扭转角增量 ( o )T0 =T1 =T2 =T3 =T4 =T5 =T = = ( o )= ( rad )=理论值= ；相对误差（%）=载荷变形曲线(Fl曲线)及结果材 料低碳钢铸 铁T曲线断口形状实验记录屈服扭矩Ts=破坏扭矩Tb=破坏扭矩Tb=实验结果屈服极限=强度极限=强度极限=四、问题讨论（1）为什么低碳钢试样扭转破坏断面与横截面重合，而铸铁试样是与试样轴线成45o
7、螺旋断裂面？（2）根据低碳钢和铸铁拉伸、压缩、扭转试验的强度指标和断口形貌，分析总结两类材料的抗拉、抗压、抗剪能力。金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定原始试验数据记录实验指导教师： 20 年 月 日实验五 冲击实验 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理材 料厚度h(mm)宽度b(mm)截面积A(mm2)冲击功W(J)室 温冲击韧性K=W/A=四、问题讨论（1）分析比较低碳钢与铸铁在冲击载荷作用下所表现的力学性能及破坏特性。（2）试解释缺口附近产生脆性破坏的原因。冲击实验原始试验数据记录实验指导教师： 20 年 月 日实验六 单自由度系统固有频
8、率和阻尼比的测定 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理1、试件尺寸及有关数据：2、画出系统自由衰减振动的波形：3、根据自由衰减振动波形确定系统固有频率和阻尼比：单自由度系统固有频率和阻尼比的测定原始试验数据记录实验指导教师： 20 年 月 日实验七 弯曲正应力电测实验 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理数据记录梁 高H= mm截面惯性矩Iz= m4梁 宽B= mm拉压弹性模量E= MPa支座与垫架支点间距离a= mm应变片电阻值R= 各测点到中性轴的距离（中性轴以上取“-”，以下取“+”）
9、y1= mmy2= mmy3= mmy4= mmy5= mm电阻片灵敏系数K=应变片灵敏系数K仪=载荷和应变次 数载荷P(N)载荷增量P(N)电阻应变仪读数（）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实验应力增量值（MPa）理论应力增量值（MPa）相对误差（%）横截面上应力分布比较（用实线代表实验值，用虚线代表理论值） O y四、问题讨论沿梁截面高度，应变怎样分布？随载荷逐级增加，应变分布按什么规律变化？中性轴在横截面的什么位置？弯曲正应力电测实验原始试验数据记录实验指导教师： 20 年 月 日实验八 叠（组）合梁弯曲的应力分析实验 实验时间： 设备编号：
10、温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理数据记录弹性模量 E= 应变片电阻值 = 电阻片灵敏系数K= 应变片灵敏系数 K仪=试件梁高(mm)梁宽(mm)支座与压头支点间距离(mm)截面惯性矩(m4)各电阻片位置到中性层的距离（中性轴以上取“-”，以下取“+”）(mm)叠 梁h1=h2=b=a=Iz=y1= mm y5= mmy2= mm y6= mmy3= mm y7= mmy4= mm y8= mm楔块梁h1=h2=b=a=Iz=y1= mm y5= mmy2= mm y6= mmy3= mm y7= mmy4= mm y8= mm整 梁H=b=a=Iz=y1= mm
11、 y6= mmy2= mm y7= mmy3= mm y8= mmy4= mm y9= mmy5= mm载荷和应变(1) 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123456789平 均测点测点测点测点测点测点测点测点实验应力增量值（MPa）理论应力增量值（MPa）相对误差（%）(2) 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量值（MP
12、a）理论应力增量值（MPa）相对误差（%）(3) 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测点测点测点实验应力增量值（MPa）理论应力增量值（MPa）相对误差（%）37画出应力沿梁高度的分布规律(1) 叠梁(2) 楔块梁(3) 整梁四、问题讨论（1）分析整梁(矩形截面H2h，Bb)，同种材料叠梁、不同材料叠梁在相同支撑和加载条件下承载能力的大小。（2）楔块梁的应力分布有什么特点，它与叠梁有何不同，内力性质有何变化？（3）根据测试结果如何判
13、断各种梁是否有轴向力作用及轴向力产生的原因。叠（组）合梁弯曲的应力分析实验原始试验数据记录实验指导教师： 20 年 月 日实验九 偏心拉伸实验 实验时间： 设备编号： 温度： 湿度： 一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理1、试件尺寸及有关数据：材 料截面尺寸(mm)平均横截面积（mm2）截面I截面II截面IIIhb面积hb面积hb面积低碳钢2、载荷及应变：载荷F (kN)总应变1总应变2应变N应变MF0 =F1 =F2 =F3 =F4 =F =3、弹性模量计算：4、偏心距计算：5、正应力实验值计算：6、正应力理论值计算（应用叠加原理）：7、误差分析：偏心拉伸实验原始试验数据记录实验指导教师： 20 年 月 日
