材料力学指导书 齐鲁理工学院
实 验 须 知
1.实验前必须预习实验指导书中相关的内容，了解本次实验的目的、要求及注意事项。
2.按预约实验时间准时进入实验室，不得无故迟到、早退、缺席。 3.进入实验室后，不得高声喧哗和擅自乱动仪器设备，损坏仪器要赔偿。 4.保持实验室整洁，不准在机器、仪器及桌面上涂写，不准乱丢纸屑，不准随地吐痰。
5.实验时应严格遵守操作步骤和注意事项。实验中，若遇仪器设备发生故障，应立即向教师报告，及时检查，排除故障后，方能继续实验。
6.实验过程中，若未按操作规程操作仪器，导致仪器损坏者，将按学校有关规定进行处理。
7.实验过程中，同组同学要相互配合，认真测取和记录实验数据。
8.实验结束后，将仪器、工具清理摆正。不得将实验室的工具、仪器、材料等物品携带出实验室。
9.实验完毕，实验数据经教师认可后方能离开实验室。
10.实验报告要求字迹端正、绘图清晰、表格简明、实验结果正确。
目录
实验一 低碳钢和铸铁拉伸实验 ............................. 0 实验二 低碳钢和铸铁压缩实验 ............................. 7 实验三 实验四 低碳钢和铸铁扭转实验 ............................. 9 纯弯曲梁正应力测定实验 ...................... 13
实验一 低碳钢和铸铁拉伸实验
拉伸实验是测定材料力学性能的最基本最重要的实验之一。由本实验所测得的结果，可以说明材料在静力拉伸下的一些性能，诸如材料对荷载的抵抗能力的变化规律、材料的弹性、塑性、强度等重要机械性能，这些性能是工程上合理地选用材料和进行强度计算的重要依据。 一、实验目的要求
1.测定低碳钢的屈服极限?S、强度极限?b、延伸率?、截面收缩率?和铸铁的强度极限?b。
2.碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象，绘出外力和变形间的关系曲线（F??L曲线）。
3.低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况。 二、实验设备和仪器
1.万能材料试验机 2.游标卡尺
3.低碳钢、铸铁拉伸试样，l0?5d0,将l0十等分 三、拉伸试件
金属材料拉伸实验常用的试件形状如图所示。图中工作段长度l称为标距，试件的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定，两端较粗部分是为了便于装入试验机的夹头内。
dl1-1拉伸试件 图图1-1
为了使实验测得的结果可以互相比较，试件必须按国家标准做成标准试件，即l?5d或l?10d。
对于一般板的材料拉伸实验，也应按国家标准做成矩形截面试件。其截面面积和试件标距关系为l?11.3A或l?5.65A，A为标距段内的截面积。 四、实验方法与步骤
1.低碳钢的拉伸实验：
1）试件的准备：在试件中段取标距l?10d或l?5d在标距两端用脚标规打上冲眼作为标志，用游标卡尺在试件标距范围内测量中间和两端三处直径d（在每处的两个互相垂直的方向各测一次取其平均值）取最小值作为计算试件横截面面积用。
2）机器的准备：首先了解材料试验机的基本构造原理和操作方法，学习试验机的操作规程。根据低碳钢的强度极限?b及试件的横截面积，初步估计拉伸试件所需最大荷载，选择合适的测力度盘，并配置相应的摆锤，开动机器，将测力指针调到“零点”，然后调整试验机下夹头位置，将试件夹装在夹头内。
3）进行实验：试件夹紧后，给试件缓慢均匀加载，用试验机上自动绘图装置，绘出外力F和变形?L的关系曲线（F??L曲线）如图所示。从图中可以看出，当荷载增加到A点时，拉伸图上OA段是直线，表明此阶段内荷载与试件的变形成比例关系，即符合虎克定律的弹性变形范围。当荷载增加到B?点时，测力计指针停留不动或突然下降到B点，然后在小的范围内摆动，这时变形增加很快，荷载增加很慢；这说明材料产生了流动（或者叫屈服）与B?点相应的应力叫上流动极限，与B相应的应力叫下流动极限，因下流动极限比较稳定，所以材料的流动极限一般规定按下流动极限取值。以B点相对应的荷载值FS除以试件的原始截面积A即得到低碳钢的流动极限?S，?S?FS屈服阶段后，试件要承受A更大的外力，才能继续发生变形若要使塑性变形加大，必须增加荷载，如图形中
C点至D点这一段为强化阶段。当荷载达到最大值Fb（D点）时，试件的塑性变形集中在某一截面处的小段内，此段发生截面收缩，即出现“颈缩”现象。此时记下最大荷载值Fb，用Fb除以试件的原始截面积A，就得到低碳钢的强度极限?b?b?Fb/A。在试件发生“颈缩”后，由于截面积的减小，荷载迅速下降，到E点试件断裂。
关闭机器，取下拉断的试件，将断裂的试件紧对到一起，用游标卡尺测量出
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