工程力学实验指导书仲恺农业工程学院机电工程系2024.1前 言 材料力学是讨论工程材料力学性能和构件强度、刚度和稳定性计算理论的科学,主要任务是根据安全、适用与经济的原则,为设计各种构件(主要是杆件)提供必要的理论和计算方法以及实验讨论方法。 要合理地使用材料,就必须了解材料的力学性能,各种工程材料固有的力学性质要通过相应的试验测得,这是材料力学实验的一个主要任务。 另外,材料力学的理论是以一定的简化和假设为基础。这些假设多来自实验讨论,而所建立理论的正确性也必须通过实验的检验,这是材料力学实验的第二个任务。 材料力学实验的第三个任务是通过工程结构模型或直接在现场测定实际结构中的应力和变形 ,进行实验应力分析,为工程结构的设计和安全评估提供可靠的科学依据。 从以上所述各项任务中,不难看到材料力学实验的重要性,它与材料力学的理论部分共同构成了这门学科的两个缺一不可的环节。 学生在学习并进行材料力学实验时,应注意学习实验原理、试验方法和测试技术,逐步培育科学的工作习惯和独立分析、解决问题的能力,要善于提出问题,勤于思考,勇于创新。这样才能牢固地掌握材料力学课程的基本内容,为将来参加祖国社会主义现代化建设打下坚实的基础。 指导书中将实验内容分为“基本实验”和“选做实验”两个层次,这样既可保证实验教学的基本要求,又可根据不同的需求进行选择,以期在培育学生的综合分析能力和创新能力方面发挥重大作用。 本实验指导书中难免存在缺点和错误之处,请师生们指正,以便今后进一步修改和完善。基 本 实 验 1 低碳钢和灰口铸铁的拉伸、压缩实验 一、实验目的 1.试样在拉伸或压缩实验过程中,观察试样受力和变形两者间的相互关系,并注意观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。 2.测定该试样所代表材料的 PS、Pb和 ΔL 等值。 3.对典型的塑性材料和脆性材料进行受力变形现象比较,对其强度指标和塑性指标进行比较。 4.学习、掌握电子万能试验机的使用方法及其工作原理。 二、仪器设备和量具 电子万能试验机,引伸计、钢板尺,游标卡尺。 三、低碳钢的拉伸和压缩实验 1.低碳钢的拉伸实验 在拉伸实验前,测定低碳钢试件的直径 d 和标距 L。试件受拉伸过程中,观察屈服(流动)、强化,卸载规律、颈缩、断裂等现象;绘制 p——ΔL 曲线如图 2—1(a)所示;记录试件的屈服抗力 Ps和最大抗力 Pb。试件断裂后,测量断口处的...