1、工程力學實驗報告學生姓名： 學 號： 專業班級： 南昌大學工程力學實驗中心目 錄實驗一 金屬材料的拉伸及彈性模量測定試驗 2實驗二 金屬材料的壓縮試驗 6實驗三 復合材料拉伸實驗 9實驗四 金屬扭轉破壞實驗、剪切彈性模量測定12實驗五 電阻應變片的粘貼技術及測試橋路變換實驗16實驗六 彎曲正應力電測實驗19實驗七 疊（組）合梁彎曲的應力分析實驗23實驗八 彎扭組合變形的主應力測定32實驗九 偏心拉伸實驗37實驗十 偏心壓縮實驗41實驗十二 金屬軸件的高低周拉、扭疲勞演示實驗45實驗十三 沖擊實驗47實驗十四 壓桿穩定實驗49實驗十五 組合壓桿的穩定性分析實驗53實驗十六 光彈性實驗59實驗十七

2、 單轉子動力學實驗62實驗十八 單自由度系統固有頻率和阻尼比實驗65實驗一 金屬材料的拉伸及彈性模量測定試驗 實驗時間： 設備編號： 溫度： 濕度： 一、實驗目的二、實驗設備和儀器三、實驗數據及處理引伸儀標距l = mm實驗前材料標 距l0(mm)直徑d0(mm)平均橫截面積（mm2）最小橫截面積A0（mm2）截面I截面II截面III12平均12平均12平均低碳鋼鑄 鐵低碳鋼彈性模量測定載荷F (kN)變形l (mm)變形增量 (mm)F0 =F1 =F2 =F3 =F4 =F5 =F = = = 實驗后材 料標距l1(mm)斷裂處直徑d1(mm)斷裂處橫截面積A1（mm2）12平均低碳鋼鑄

3、鐵屈服載荷和強度極限載荷材 料上屈服載荷下屈服載荷最大載荷斷口形狀Fsu(kN)l(mm)Fsl(kN)l(mm)Fb(kN)l(mm)低碳鋼鑄 鐵載荷變形曲線(Fl曲線)及結果材 料低碳鋼鑄 鐵Fl曲線斷口形狀實驗結果上屈服極限下屈服極限強度極限延伸率斷面收縮率強度極限延伸率四、問題討論（1）比較低碳鋼與鑄鐵在拉伸時的力學性能；（2）試從不同的斷口特征說明金屬的兩種基本破壞形式。金屬材料的拉伸及彈性模量測定原始試驗數據記錄實驗指導教師： 20 年 月 日實驗二 金屬材料的壓縮試驗 實驗時間： 設備編號： 溫度： 濕度： 一、實驗目的二、實驗設備和儀器三、實驗數據及處理材 料直徑d0(mm)高

4、度l(mm)截面積A0（mm2）屈服載荷Fs(kN)最大載荷Fb(kN)12平均低碳鋼鑄 鐵載荷變形曲線(Fl曲線)及結果材 料低碳鋼鑄 鐵Fl曲線斷口形狀實驗結果屈服極限強度極限四、問題討論（1）觀察鑄鐵試樣的破壞斷口，分析破壞原因；（2）分析比較兩種材料拉伸和壓縮性質的異同。金屬材料的壓縮試驗原始試驗數據記錄實驗指導教師： 20 年 月 日實驗三 復合材料拉伸實驗 實驗時間： 設備編號： 溫度： 濕度： 一、實驗目的二、實驗設備和儀器三、實驗數據及處理試件尺寸試件編號寬度b(mm)平均寬度（mm）厚度h(mm)平均厚度(mm)平均面積（mm2）123123123電阻應變片數據電 阻 值（）

5、電阻片應變儀靈敏系數K儀載荷和應變加載次數載 荷P（N）載荷增量P（N）電阻應變儀讀數（）測點1測點2測點3應變（）增量應變（）增量應變（）增量123456平 均實驗結果縱向彈性模量E1=（MPa）泊松比四、問題討論復合材料拉伸實驗原始試驗數據記錄實驗指導教師： 20 年 月 日實驗四 金屬扭轉破壞實驗、剪切彈性模量測定 實驗時間： 設備編號： 溫度： 濕度： 一、實驗目的二、實驗設備和儀器三、實驗數據及處理彈性模量 E= 泊松比 = 實驗前材 料標距l0(mm)直徑d0(mm)平均極慣性矩（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平均低碳鋼鑄 鐵低碳

6、鋼剪切彈性模量測定扭矩T (N·m)扭轉角 ( o )扭轉角增量 ( o )T0 =T1 =T2 =T3 =T4 =T5 =T = = ( o )= ( rad )=理論值= ；相對誤差（%）=載荷變形曲線(Fl曲線)及結果材 料低碳鋼鑄 鐵T曲線斷口形狀實驗記錄屈服扭矩Ts=破壞扭矩Tb=破壞扭矩Tb=實驗結果屈服極限=強度極限=強度極限=四、問題討論（1）為什么低碳鋼試樣扭轉破壞斷面與橫截面重合，而鑄鐵試樣是與試樣軸線成45o螺旋斷裂面？（2）根據低碳鋼和鑄鐵拉伸、壓縮、扭轉試驗的強度指標和斷口形貌，分析總結兩類材料的抗拉、抗壓、抗剪能力。金屬扭轉破壞實驗、剪切彈性模量測定原始試

7、驗數據記錄實驗指導教師： 20 年 月 日實驗五 電阻應變片的粘貼技術及測試橋路變換實驗 實驗時間： 設備編號： 溫度： 濕度： 一、實驗目的二、實驗設備和儀器三、實驗數據及處理試件尺寸：L= mm； b= mm； h= mm。電阻應變片：阻值R= ； 靈敏系數k= 。1/4橋路接線法：AB= 、 、 、 ；BC= 。電阻應變片P1= NP2= NP3= NP4= NP5= N讀數平均讀數平均讀數平均讀數平均1/2橋路接線法(工作片+溫度片)：AB= ； BC= 。電阻應變片P1= NP2= NP3= NP4= NP5= N讀數平均1/2橋路接線法(工作片+工作片)：AB= ； BC= 。電阻

8、應變片P1= NP2= NP3= NP4= NP5= N讀數平均全橋路接線法(工作片+溫度片)：AB= ； BC= ； CD= ； DA= 。電阻應變片P1= NP2= NP3= NP4= NP5= N讀數平均全橋路接線法(工作片+工作片)：AB= ； BC= ； CD= ； DA= 。電阻應變片P1= NP2= NP3= NP4= NP5= N讀數平均四、問題討論（1）簡要敘述在電阻應變片粘貼注意事項。（2）找出各種橋路中的電阻應變儀讀數與電阻應變片的實際值的關系（3）在橋路變換中有什么規律。電阻應變片的粘貼技術及測試橋路變換實驗原始試驗數據記錄實驗指導教師： 20 年 月 日實驗六 彎曲正

9、應力電測實驗 實驗時間： 設備編號： 溫度： 濕度： 一、實驗目的二、實驗設備和儀器三、實驗數據及處理數據記錄梁 高H= mm截面慣性矩Iz= m4梁 寬B= mm拉壓彈性模量E= MPa支座與墊架支點間距離a= mm應變片電阻值R= 各測點到中性軸的距離（中性軸以上取“-”，以下取“+”）y1= mmy2= mmy3= mmy4= mmy5= mm電阻片靈敏系數K=應變片靈敏系數K儀=載荷和應變次 數載荷P(N)載荷增量P(N)電阻應變儀讀數（）測點測點測點測點測點應變增量應變增量應變增量應變增量應變增量12345678實驗應力增量值（MPa）理論應力增量值（MPa）相對誤差（%）橫截面上應

10、力分布比較（用實線代表實驗值，用虛線代表理論值） O y四、問題討論沿梁截面高度，應變怎樣分布？隨載荷逐級增加，應變分布按什么規律變化？中性軸在橫截面的什么位置？彎曲正應力電測實驗原始試驗數據記錄實驗指導教師： 20 年 月 日實驗七 疊（組）合梁彎曲的應力分析實驗 實驗時間： 設備編號： 溫度： 濕度： 一、實驗目的二、實驗設備和儀器三、實驗數據及處理數據記錄彈性模量 E= 應變片電阻值 = 電阻片靈敏系數K= 應變片靈敏系數 K儀=試件梁高(mm)梁寬(mm)支座與壓頭支點間距離(mm)截面慣性矩(m4)各電阻片位置到中性層的距離（中性軸以上取“-”，以下取“+”）(mm)疊 梁h1=h2

11、=b=a=Iz=y1= mm y5= mmy2= mm y6= mmy3= mm y7= mmy4= mm y8= mm楔塊梁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 y6= mmy2= mm y7= mmy3= mm y8= mmy4= mm y9= mmy5= mm23載荷和應變(1) 疊梁次數載荷F(kN)載荷增量F(kN)測點測點測點測點測點測點測點測點應變增量應變增量應變增量應變增量應變增量應變增量應變增量應變增量123456789平 均測點測點測點測點測點測

12、點測點測點實驗應力增量值（MPa）理論應力增量值（MPa）相對誤差（%）(2) 楔塊梁次 數載荷F(kN)載荷增量F(kN)測點測點測點測點測點測點測點測點應變增量應變增量應變增量應變增量應變增量應變增量應變增量應變增量123456789平 均測點測點測點測點測點測點測點測點實驗應力增量值（MPa）理論應力增量值（MPa）相對誤差（%）(3) 整梁次 數載荷F(kN)載荷增量F(kN)測點測點測點測點測點測點測點測點測點應變增量應變增量應變增量應變增量應變增量應變增量應變增量應變增量應變增量123456789平 均測點測點測點測點測點測點測點測點測點實驗應力增量值（MPa）理論應力增量值（MP

13、a）相對誤差（%）66畫出應力沿梁高度的分布規律(1) 疊梁(2) 楔塊梁(3) 整梁四、問題討論（1）分析整梁(矩形截面H2h，Bb)，同種材料疊梁、不同材料疊梁在相同支撐和加載條件下承載能力的大小。（2）楔塊梁的應力分布有什么特點，它與疊梁有何不同，內力性質有何變化？（3）根據測試結果如何判斷各種梁是否有軸向力作用及軸向力產生的原因。疊（組）合梁彎曲的應力分析實驗原始試驗數據記錄驗指導教師： 20 年 月 日實驗八 彎扭組合變形的主應力測定 實驗時間： 設備編號： 溫度： 濕度： 一、實驗目的二、實驗設備和儀器三、實驗數據及處理1數據記錄試件計算長度L= mm試件材料泊松比=內 徑d= m

14、m試件材料彈性模量E= MPa外 徑D= mm應變片電阻值R= 加力桿長度a= mm電阻片靈敏系數K=應變片靈敏系數K儀=2布片展開圖： 截面單元體應力狀態圖：3荷載及應變載荷（N）電阻應變儀讀數（）A 點B 點C 點D 點PP-45000450-45000450-45000450-45000450應變應變增量應變應變增量應變應變增量應變應變增量應變應變增量應變應變增量應變應變增量應變應變增量應變應變增量應變應變增量應變應變增量應變應變增量應變增量均值4根據實測數據計算A，B，C，D各點主應力大小及方向和剪應力的大小。5計算各點主應力大小及方向、剪應力的大小。6值和理論值的相對誤差。四、問題討

15、論分析形成誤差的主要因素。彎扭組合變形的主應力測定原始試驗數據記錄實驗指導教師： 20 年 月 日實驗九 偏心拉伸實驗 實驗時間： 設備編號： 溫度： 濕度： 一、實驗目的二、實驗設備和儀器三、實驗數據及處理1、試件尺寸及有關數據：材 料截面尺寸(mm)平均橫截面積（mm2）截面I截面II截面IIIhb面積hb面積hb面積低碳鋼2、載荷及應變：載荷F (kN)總應變1總應變2應變N應變MF0 =F1 =F2 =F3 =F4 =F =3、彈性模量計算：4、偏心距計算：5、正應力實驗值計算：6、正應力理論值計算（應用疊加原理）：7、誤差分析：實驗九 偏心拉伸實驗原始試驗數據記錄實驗指導教師： 20

16、 年 月 日實驗十 偏心壓縮實驗 實驗時間： 設備編號： 溫度： 濕度： 一、實驗目的二、實驗設備和儀器三、實驗數據及處理1、試件尺寸及有關數據截面尺寸(mm)截面IB1=b1=H1=h1=截面IIB2=b2=H2=h2=截面IIIB3=b3=H3=H3=平 均B=b=H=h=2、載荷及應變載荷F (kN)總應變1總應變2應變N應變MF0 =F1 =F2 =F3 =F4 =F =3、彈性模量計算：4、偏心距計算：5、正應力實驗值計算：6、正應力理論值計算（應用疊加原理）：7、誤差分析：實驗十 偏心壓縮實驗原始試驗數據記錄實驗指導教師： 20 年 月 日實驗十二 金屬軸件的高低周拉、扭疲勞演示實

17、驗 實驗時間： 設備編號： 溫度： 濕度： 一、實驗目的二、實驗設備和儀器三、實驗數據及處理四、問題討論1什么是“金屬疲勞”，疲勞破壞的機理是什么？2疲勞斷口有什么特點？3在應變疲勞試驗中，材料的循環應力一應變曲線是如何測繪的？實驗十二 金屬軸件的高低周拉、扭疲勞演示實驗原始試驗數據記錄實驗指導教師： 20 年 月 日實驗十三 沖擊實驗 實驗時間： 設備編號： 溫度： 濕度： 一、實驗目的二、實驗設備和儀器三、實驗數據及處理材 料厚度h(mm)寬度b(mm)截面積A(mm2)沖擊功W(J)室 溫沖擊韌性K=W/A=四、問題討論（1）分析比較低碳鋼與鑄鐵在沖擊載荷作用下所表現的力學性能及破壞特性

18、。（2）試解釋缺口附近產生脆性破壞的原因。實驗十三 沖擊實驗原始試驗數據記錄實驗指導教師： 20 年 月 日實驗十四 壓桿穩定實驗 實驗時間： 設備編號： 溫度： 濕度： 一、實驗目的二、實驗設備和儀器三、實驗數據及處理1、試件尺寸及有關數據：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=彈性模量E長度系數2、載荷和應變（或撓度）：次數載荷P(N)電阻應變儀讀數（）或千分表讀數次數載荷P(N)電阻應變儀讀數（）或千分表讀數測點測點測點測點1162173184195206217228239241025112612271328142

19、915303、F或F曲線4、臨界壓力Fcr實驗值和理論值計算和誤差分析：實驗十四 壓桿穩定實驗原始試驗數據記錄實驗指導教師： 20 年 月 日實驗十五 組合壓桿的穩定性分析實驗 實驗時間： 設備編號： 溫度： 濕度： 一、實驗目的二、實驗設備和儀器三、實驗數據及處理1、試件尺寸及有關數據：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=彈性模量E長度系數2、結構形式一條件下的載荷和應變（或撓度）：次數載荷P(N)電阻應變儀讀數（）或千分表讀數次數載荷P(N)電阻應變儀讀數（）或千分表讀數測點1測點2測點3測點4測點1測點2測點3測點41162173184195206217228239241025112612271328142915303、F或F曲線4、臨界壓力Fcr實驗值和理論值計算和誤差分析：5、結構形式二條件下的載荷和應變（或撓度）：次