力學實驗報告 篇1
一、實驗目的
1.測定低碳鋼(Q235)的屈服點s，強度極限b，延伸率，斷面收縮率。 2.測定鑄鐵的強度極限b。
3.觀察低碳鋼拉伸過程中的各種現象（如屈服、強化、頸縮等），並繪製拉伸曲線。 4.熟悉試驗機和其它有關儀器的使用。
二、實驗設備
1.液壓式萬能實驗機；2.遊標卡尺；3.試樣刻線機。
三、萬能試驗機簡介
具有拉伸、壓縮、彎曲及其剪下等各種靜力實驗功能的.試驗機稱為萬能材料試驗機，萬能材料試驗機一般都由兩個基本部分組成；
1）載入部分，利用一定的動力和傳動裝置強迫試件發生變形，從而使試件受到力的作用，即對試件載入。
2） 測控部分，指示試件所受載荷大小及變形情況。
四、試驗方法
1.低碳鋼拉伸實驗
（1）用畫線器在低碳鋼試件上畫標距及10等分刻線，量試件直徑，低碳鋼試件標距。 （2）調整試驗機，使下夾頭處於適當的位置，把試件夾好。
（3）運行試驗程式，載入，實時顯示外力和變形的關係曲線。觀察屈服現象。。 （4）列印外力和變形的關係曲線，記錄屈服載荷Fs=22.5kN，最大載荷Fb =35kN。 （5）取下試件，觀察試件斷口: 頸縮處最小直徑d1低碳鋼的拉伸圖如圖所示
2.鑄鐵的拉伸
其方法步驟完全與低碳鋼相同。因為材料是脆性材料，觀察不到屈服現象。在很小的變形下試件就突然斷裂（圖1-5），只需記錄下最大載荷Fb=10.8kN即可。 b的計算與低碳鋼的計算方法相同。
六、試驗結果及數據處理
表1-2 試驗前試樣尺寸
表1-3 試驗後試樣尺寸和形狀
根據試驗記錄，計算應力值。
Fs22.5103低碳鋼屈服極限s286.48MPa
A078.54Fb35103
低碳鋼強度極限 b445.63MPa
A078.54
低碳鋼斷面收縮率
A0A178.5428.27
100%64% A078.54
低碳鋼延伸率
L1L0125100
100%25% L0100
Fb10.8103
鑄鐵強度極
限 b137.53MPa
A078.54
七、思考題
1. 根據實驗畫出低碳鋼和鑄鐵的拉伸曲線。略
2. 根據實驗時發生的現象和實驗結果比較低碳鋼和鑄鐵的機械性能有什麼不同答：低碳鋼是典型的塑性材料，拉伸時會發生屈服，會產生很大的塑性變形，斷裂前有明顯的頸縮現象，拉斷後斷口呈凸凹狀，而鑄鐵拉伸時沒有屈服現象，變形也不明顯，拉斷後斷口基本沿橫截面，較粗糙。
3. 低碳鋼試樣在最大載荷D點不斷裂，在載荷下降至E點時反而斷裂，為什麼？ 答：低碳鋼在載荷下降至E點時反而斷裂，是因為此時實際受載截面已經大大減小，實際應力達到材料所能承受的極限，在最大載荷D點實際應力比E點時小。
實驗二 壓縮實驗
一、實驗目的
1. 測定低碳鋼的壓縮屈服極限和鑄鐵的壓縮強度極限。 2. 觀察和比較兩種材料在壓縮過程中的各種現象。
二、實驗設備、材料
萬能材料試驗機、遊標卡尺、低碳鋼和鑄鐵壓縮試件。
三、實驗方法
1. 用遊標卡尺量出試件的直徑d和高度h。
2. 把試件放好，調整試驗機，使上壓頭處於適當的位置，空隙小於10mm 。 3. 運行試驗程式，載入，實時顯示外力和變形的關係曲線。
4. 對低碳鋼試件應注意觀察屈服現象，並記錄下屈服載荷Fs=22.5kN。其越壓越扁，壓到一定程度（F=40KN）即可停止試驗。 對於鑄鐵試件，應壓到破壞為止，記下最大載荷
Fb =35kN。 列印壓縮曲線。
5. 取下試件，觀察低碳鋼試件形狀: 鼓狀；鑄鐵試件，沿45~55方向破壞。
F圖2-1低碳鋼和鑄鐵壓縮曲線
四、試驗結果及數據處理
表2-1 壓縮實驗結果
低碳鋼壓縮屈服點 s鑄鐵壓縮強度極限 b
Fs22000280.11MPa 2
A010/4
Fb60000763.94MPa A0102/4
五、思考題
1. 分析鑄鐵破壞的原因，並與其拉伸作比較。
答：鑄鐵壓縮時的斷口與軸線約成45角，在45的斜截面上作用著最大的切應力，故其破壞方式是剪斷。鑄鐵拉伸時，沿橫截面破壞，為拉應力過大導致。 2. 放置壓縮試樣的支承墊板底部都製作成球形，為什麼？ 答：支承墊板底部都製作成球形自動對中，便於使試件均勻受力。
3. 為什麼鑄鐵試樣被壓縮時，破壞面常發生在與軸線大致成45~55的方向上？ 答：由於內摩擦的作用。
4. 試比較塑性材料和脆性材料在壓縮時的變形及破壞形式有什麼不同？
答：塑性材料在壓縮時截面不斷增大，承載能力不斷增強，但塑性變形過大時不能正常工作，即失效；脆性材料在壓縮時，破壞前無明顯變化，破壞與沿軸線大致成45~55的方向發生，為剪斷破壞。
5. 低碳鋼和鑄鐵在拉伸與壓縮時的力學性質有什麼不同？ 答：低碳鋼抗拉壓能力相同，鑄鐵抗壓能力比抗拉高許多。
力學實驗報告 篇2
一、實驗目的：
二、實驗設備和儀器：
三、實驗記錄和處理結果：
四、實驗原理和方法：
五、實驗步驟及實驗結果處理：
六、討論：
材料力學實驗報告範文一、用途
該實驗台配上引伸儀，作為材料力學實驗教學中測定材料彈性模量E實驗用。
二、主要技術指標
1.試樣：Q235鋼，直徑d=10mm，標距l=100mm。
2.載荷增量△F=1000N
①砝碼四級載入，每個砝碼重25N;
②初載砝碼一個，重16N;
③採用1：40槓桿比放大。
3.精度：一般誤差小於5%。
三、操作步驟及注意事項
1.調節吊桿螺母，使槓桿尾端上翹一些，使之與滿載時關於水平位置大致對稱。
注意：調節前，必須使兩墊刀刃對正V型槽溝底，否則墊刀將由於受力不均而被壓裂。
2.把引伸儀裝夾到試樣上，必須使引伸儀不打滑。
①對於容易打滑的引伸儀，要在試樣被夾處用粗紗布沿圓周方向打磨一下。②引伸儀為精密儀器，裝夾時要特別小心，以免使其受損。③採用球鉸式引伸儀時，引伸儀的架體平面與實驗台的架體平面需成45o左右的角度。
3.掛上砝碼托。
4.加上初載砝碼，記下引伸儀的讀數。
5.分四次加等重砝碼，每加一次記一次引伸儀的讀數。
注意:加砝碼時要緩慢放手，以使之為靜載，並注意防止失落而砸傷人、物。
6.實驗完畢，先卸下砝碼，再卸下引伸儀。
7.載入過程中，要注意檢查傳力機構的零件是否受到干擾，若受干擾，需卸載調整。
四、計算試樣橫截面積A
應力增量d24FA
引伸儀放大倍數K=20xx
引伸儀讀數Ni(i0,1,2,3,4)
引伸儀讀數差NjNiNi1(j1,2,3,4)
引伸儀讀數差的平均值N平均14Nj4j1
N平均
K試樣在標距l段各級變形增量的平均值l
應變增量ll
材料的彈性模量E
力學實驗報告 篇3
拉伸實驗是測定材料在常溫靜載下機械性能的最基本和重要的實驗之一。這不僅因為拉伸實驗簡便易行，便於分析，且測試技術較為成熟。更重要的是，工程設計中所選用的材料的強度、塑形和彈性模量等機械指標，大多數是以拉伸實驗為主要依據。
實驗目的（二級標題左起空兩格，四號黑體，題後為句號）
1、驗證胡可定律，測定低碳鋼的E。
2、測定低碳鋼拉伸時的強度性能指標：屈服應力Rel和抗拉強度Rm。
3、測定低碳鋼拉伸時的塑性性能指標：伸長率A和斷面收縮率Z
4、測定灰鑄鐵拉伸時的強度性能指標：抗拉強度Rm
5、繪製低碳鋼和灰鑄鐵拉伸圖，比較低碳鋼與灰鑄鐵在拉伸樹的力學性能和破壞形式。
實驗設備和儀器
萬能試驗機、遊標卡尺，引伸儀
實驗試樣
實驗原理
按我國目前執行的國家GB/T 228—20xx標準——《金屬材料室溫拉伸試驗方法》的規定，在室溫10℃～35℃的範圍內進行試驗。
將試樣安裝在試驗機的夾頭中，固定引伸儀，然後開動試驗機，使試樣受到緩慢增加的拉力（應根據材料性能和試驗目的確定拉伸速度），直到拉斷為止，並利用試驗機的自動繪圖裝置繪出材料的拉伸圖（圖2－2所示）。
應當指出，試驗機自動繪圖裝置繪出的拉伸變形ΔL主要是整個試樣（不只是標距部分）的伸長，還包括機器的彈性變形和試樣在夾頭中的滑動等因素。由於試樣開始受力時，頭部在夾頭內的滑動較大，故繪出的拉伸圖最初一段是曲線。
1、低碳鋼（典型的塑性材料）
當拉力較小時，試樣伸長量與力成正比增加，保持直線關係，拉力超過FP
後拉伸曲線將由直變曲。保持直線關係的最大拉力就是材料比例極限的力值FP。
在FP的上方附近有一點是Fc，若拉力小於Fc而卸載時，卸載後試樣立刻恢復原狀，若拉力大於Fc後再卸載，則試件只能部分恢復，保留的殘餘變形即為塑性變形，因而Fc是代表材料彈性極限的力值。
當拉力增加到一定程度時，試驗機的示力指針（主動針）開始擺動或停止不動，拉伸圖上出現鋸齒狀或平台，這說明此時試樣所受的拉力幾乎不變但變形卻在繼續，這種現象稱為材料的屈服。低碳鋼的屈服階段常呈鋸齒狀，其上屈服點B′受變形速度及試樣形式等因素的影響較大，而下屈服點B則比較穩定（因此工程上常以其下屈服點B所對應的力值FeL作為材料屈服時的力值）。確定屈服力值時，必須注意觀察讀數錶盤上測力指針的.轉動情況，讀取測力度盤指針首次迴轉前指示的最大力FeH（上屈服荷載）和不計初瞬時效應時屈服階段中的最小力FeL（下屈服荷載）或首次停止轉動指示的恆定力FeL（下屈服荷載），將其分別除以試樣的原始橫截面積（S0）便可得到上屈服強度ReH和下屈服強度ReL。
即ReH=FeH/S0 ReL=FeL/S0屈服階段過後，雖然變形仍繼續增大，但力值也隨之增加，拉伸曲線又繼續上升，這說明材料又恢復了抵抗變形的能力，這種現象稱為材料的強化。在強化階段內，試樣的變形主要是塑性變形，比彈性階段內試樣的變形大得多，在達到最大力Fm之前，試樣標距範圍內的變形是均勻的，拉伸曲線是一段平緩上升的曲線，這時可明顯地看到整個試樣的橫向尺寸在縮小。此最大力Fm為材料的抗拉強度力值，由公式Rm=Fm/S0即可得到材料的抗拉強度Rm。
如果在材料的強化階段內卸載後再載入，直到試樣拉斷，則所得到的曲線如圖2－3所示。卸載時曲線並不沿原拉伸曲線卸回，而是沿近乎平行於彈性階段的直線卸回，這說明卸載前試樣中除了有塑性變形外，還有一部分彈性變形；卸載後再繼續載入，曲線幾乎沿卸載路徑變化，然後繼續強化變形，就像沒有卸載一樣，這種現象稱為材料的冷作硬化。顯然，冷作硬化提高了材料的比例極限和屈服極限，但材料的塑性卻相應降低。
當荷載達到最大力Fm後，示力指針由最大力Fm緩慢迴轉時，試樣上某一部位開始產生局部伸長和頸縮，在頸縮發生部位，橫截面面積急劇縮小，繼續拉伸所需的力也迅速減小，拉伸曲線開始下降，直至試樣斷裂。此時通過測量試樣斷裂後的標距長度Lu和斷口處最小直徑du，計算斷後最小截面積（Su），由計算公式ALuL0SSu100%Z0100%L0S0、即可得到試樣的斷後伸長率A和斷面收縮率Z。
2鑄鐵（典型的脆性材料）
脆性材料是指斷後伸長率A＜5％的材料，其從開始承受拉力直至試樣被拉斷，變形都很小。而且，大多數脆性材料在拉伸時的應力－應變曲線上都沒有明顯的直線段，幾乎沒有塑性變形，也不會出現屈服和頸縮等現象（如圖2－2b所示），只有斷裂時的應力值——強度極限。
鑄鐵試樣在承受拉力、變形極小時，就達到最大力Fm而突然發生斷裂，其抗拉強度也遠小於低碳鋼的抗拉強度。同樣，由公式Rm=Fm/S0即可得到其抗拉強度Rm，而由公式ALuL0L0100%則可求得其斷後伸長率A。
實驗結果與截圖