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大二材料力学实验报告答案,大二材料力学实验报告答案和数据
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实验原理：
材料的力学性质是衡量材料性能的重要指标，材料力学实验是通过对材料的受力反应、形变及破坏等进行测试，以获得材料的各项力学性能参数。本次材料力学实验主要涉及杆件弯曲和杆件拉伸两个方面，包括杆件的应力、应变、杨氏模量、屈服强度、断裂强度等指标的测量和计算。
实验仪器与材料：
1.微机控制电子材料实验机（电液伺服型）
2.应变片
3.夹具
4.长度计等
实验过程：
1.杆件弯曲实验
（1）测量杆件初始长度L0
（2）在微机控制下，向杆件中心施加弯曲力，同时记录在悬挂点上观测到的弯曲挠度δ
（3）杆件应力计算，根据应变片测得的应变ε和杆件截面形状和尺寸计算得出杆件所受应力σ
（4）杆件截面形变计算，根据杆件的截面形变计算出它所受到的剪切力
（5）杆件杨氏模量计算，根据应力-应变的线性关系，可以求得杆件的杨氏模数E
2.杆件拉伸实验
（1）测量杆件初始长度L0
（2）夹紧杆件两端的夹具，向杆件下端施加垂直拉力，并在微机控制下，使拉伸速率恒定
（3）杆件的应变计算，根据应变片测量到的杆件应变，以及杆件的初始长度和截面形状和尺寸计算杆件所受应力σ
（4）杆件的屈服强度试验，记录实验过程中，杆件所受力的变化趋势，在杆件承受正常应力下，杆件开始产生塑性变形的应力值被称为其屈服强度
（5）杆件的断裂试验，记录实验过程中，杆件承载的极限力以及断裂后的形态，求得其断裂强度
实验结果：
1.杆件弯曲实验：得到杆件的.应力、应变、杨氏模量等参数数据，并通过图表反映
2.杆件拉伸实验：得到杆件的应力、应变、屈服强度、断裂强度等参数数据，并通过图表反映
实验分析：
根据实验结果可以得出，杆件在弯曲和拉伸的过程中，其受力反应、形变和破坏等产生了相应记录，并通过计算得到了杆件的各项力学性能参数。
通过对杆件行驶弯曲实验，可以计算出杆件的杨氏模量，通过对杆件进行拉伸实验，可以计算出杆件的屈服强度和断裂强度等参数，这些参数对于材料选用、工程设计等具有重要的参考意义。
实验结论：
在材料力学实验中，通过对杆件进行弯曲和拉伸两个方面的测试，可以得到杆件的各项力学性能参数，并为材料选用和工程设计提供参考依据。
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本次实验主要是通过拉伸试验来了解金属的材料力学性能，其中包括屈服点和断裂点的测定。实验中使用了一台拉压试验机，以及一些金属样本。实验的过程中，需要遵循一定的操作规范，保证实验的可靠性和有效性。本文将对实验步骤和操作要点进行介绍，并对实验结果进行分析和解释。
1.实验步骤
1.1样品制备
本实验使用的金属样品为圆形截面的铜棒和钢棒，直径分别为6mm和8mm，长度约为100mm。这些样品需要在制备过程中注意去除表面的氧化层、锈迹和油脂污垢，以保证实验结果的准确性。
1.2实验仪器
拉伸试验机是本次实验的主要仪器，其特点是能够实现不同负载下的拉伸和压缩试验。实验中，需要根据实验要求设置不同的加荷模式和测量参数，如负载、应变和应力等。此外，还需要使用片式测微计和传感器等测量设备来测量不同参数。
1.3实验流程
对于每个样品，需要进行四次拉伸试验。每次试验前，需要将样品固定于试验机上，并设置相应的加荷模式和测量参数。试验过程中，需要记录负载和应变等数据。在数据记录完成后，需要继续拉伸直至样品断裂。同时记录断裂前的最大负荷。
2.操作要点
2.1实验前准备
在进行实验前，需要检查拉伸试验机和测量设备是否正常工作。同时，要保证样品的质量和表面状态，使用细砂纸和去污剂进行处理和清洁。
2.2操作规范
在拉伸试验过程中，需要遵循一定的'操作规范。例如，要保持试验机的稳定，避免机身晃动和杂音干扰；要控制试验速度，以保证拉伸过程的稳定性；要避免过度加载，避免样品发生变形、失稳等。另外，需要用润滑剂等物质保护试验机的滑动表面，以延长仪器寿命。
3.实验结果分析
3.1弹性模量
弹性模量(E)是表示材料刚性的物理量，可以通过拉伸试验得到样品的应变-应力曲线，根据直线段的斜率计算E值。在实验中，我们测量了铜和钢样品的弹性模量，分别为108GPa和208GPa，符合预期值。
3.2屈服强度
屈服强度是材料在拉伸过程中最先产生塑性变形的应力值。通过实验数据分析，可以得出铜样品的屈服强度为110MPa，钢样品的屈服强度为279MPa，两者差异较大。
3.3断裂强度
断裂强度是材料在拉伸过程中发生断裂的最大承载能力。在实验中，铜样品的断裂强度为222MPa，钢样品的断裂强度为587MPa。两者差异较大，说明钢比铜具有更高的强度和韧性。
4.结论
通过本次实验，我们准确地测量了样品的各项力学特性，如弹性模量、屈服强度和断裂强度等。结果显示，两种材料在各项性能上存在差异，但都符合材料力学的基本规律。因此，本次实验不仅能够了解金属的材料力学性能，还有助于培养我们的实验操作技能和实验数据分析能力。
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实验目的：
1.掌握各仪器的操作方法，学会材料力学实验仪器包括安装、调整、使用、维护等方法。
2.理解与掌握各种传感器（位移传感器、力传感器）的基本原理。
3.熟悉钢筋混凝土梁的受力和变形规律。
4.学会利用剪力传感器和位移传感器进行梁的受力和变形实验，并了解二者的关系。
实验内容:
1.用万能测试机进行混凝土抗拉实验。
2.用导线位移传感器测量钢筋混凝土梁的变形。
3.用剪力传感器测量钢筋混凝土梁的剪力。
4.用计算机进行数据采集和处理。
实验设备:
1.万能试验机
2.钢筋混凝土梁
3.剪力传感器
4.导线位移传感器
5.计算机
实验原理：
1.钢筋混凝土的'受力和变形规律
钢筋混凝土的受力和变形规律受以下因素的影响：
(1)材料本身的特性
(2)集中载荷或均布载荷的大小和分布形式
(3)梁自重的大小和分布形式
(4)梁截面形状和尺寸的不同
在本实验中，我们主要研究钢筋混凝土梁的受力和变形规律。
2.导线位移传感器
导线位移传感器是一种基于电磁感应原理的位移测量仪器。它主要由导线、基板、磁环和磁垫组成。当梁受外力作用发生变形时，导线上的电源由于电磁感应而产生电流，通过测量电流来确定梁的变形。
3.剪力传感器
剪力传感器是一种测量力的仪器。它的工作原理基于应变计和压电传感器。当受测物体的受力产生变形时，压电传感器便会产生电极位移信号，此信号可被转换成电信号输出，从而可以通过计算机进行数据采集和处理。
实验流程：
1.用万能试验机进行混凝土抗拉实验
首先将混凝土试件放置在万能试验机上，将其加压，同时记录下数据，包括试件的拉力、试件的位移和试件的变形等。通过分析这些数据，我们可以了解混凝土在拉伸状态下的抗拉性能。
2.用导线位移传感器测量钢筋混凝土梁的变形
将导线位移传感器和钢筋混凝土梁固定在一起，激活传感器。通过记录传感器所发出的电流强度和方向来得出梁的实际变形值。
3.用剪力传感器测量钢筋混凝土梁的剪力
将剪力传感器与钢筋混凝土梁固定在一起，通过计算机的数据采集与处理来得出剪力的大小。
4.用计算机进行数据采集和处理
将数据从各个传感器中采集过来，并进行统计分析，画出相应的力学图像及梁的受力剖面图，从而更直观地表现各个因素的影响。
实验结果：
通过上述实验的操作与分析，我们得出以下结论：
1.钢筋混凝土的受力和变形规律与材料本身的特性、载荷情况、梁的截面形状和尺寸等相关因素密切相关。
2.通过导线位移传感器和剪力传感器的测量，我们可以定量地了解钢筋混凝土梁的变形和剪力情况，进而得出梁的力学特性。
3.计算机的数据采集与处理是大学材料力学实验中不可或缺的一环，它方便了数据的准确采集与分析。
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