材 料 力 学试验指导书

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1、材料力学实验指导书温州大学建筑与土木工程学院二00七年七月前言材料力学实验是材料力学课程的重要组成部分。材料力学中的一些理论和公式是建立在实验、观察、推理、假设的基础上，它们的正确性还必须由实验来验证。学生通过做实验，用理论来解释、分析实验结果，又以实验结果来证明理论，互相印证，以达到巩固理论知识和学会实验方法的双重目的。本书是根据温州大学建筑与土木工程学院开设的材料力学实验内容和实验仪器设备情况而编写的，由材料的拉伸、压缩实验，弹性模量、泊松比和剪切模量的测定实验，弯曲正应力试验，以及相关仪器和设备的介绍组成。编写时主要参考了

2、刘鸿文、吕荣坤的《材料力学实验》、曹以柏、徐温玉的《材料力学测试原理及实验》，王绍铭等的《材料力学实验指导》，以及其他院校的有关实验教学资料。由于水平和时间有限，本书难免有不足和错误，望广大读者给以批评指正。主编：王军杨芳二00七年七月学生实验须知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．

3、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。目录第一章　绪　　论1§1－1　实验的意义和基本内容1§1－2　实验程序

4、1§1－3　误差分析及数据处理简介3第二章　主要仪器设备介绍5§2－1　液压式万能试验机5§2－2多功能组合实验台8第三章基本实验部分9§3－1　拉伸试验9§3－2　压缩试验12§3－3弹性模量E和泊松比μ的测定14§3－4　材料剪变模量G的测定16§3－5　梁的弯曲正应力试验18第一章　绪　　论§1－1　实验的意义和基本内容材料力学实验是教学中的一个重要的环节。材料力学的结论及定律、材料的力学的性质（机械性质）都要通过实验来验证或测定；各种复杂构件的强度和刚度的研究，也需要通过实验才能解决。故实验课能巩固、加强和应用基本理论知

5、识，掌握测定材料机械性能及测定应力和变形的基本方法，学会使用有关的机器及仪表（如材料试验机、电阻应变仪等），初步培养独立确定实验方案、分析处理实验结果的能力。通过实验还能培养严肃认真的工作态度，实事求是的科学作风和爱护财物的优良品质。因此，实验是工程专业学生必须掌握的基本技能。材料力学实验一般可以分为以下三类：一、测定材料的的力学性质构件设计时，需要了解所用材料的力学性质。如经常用到的材料的屈服极限、强度极限和延伸率等。这些力学性质数据，是通过拉伸、压缩、扭转和冲击等试验测定的。学生通过这类试验的基本训练，可掌握材料的力学性质的

6、基本测定方法，进一步巩固有关材料力学性质的知识。二、验证材料力学理论把实际问题抽象为理想的计算模型，再根据科学的假设，推导出一般性公式，这是研究材料力学通常采用的方法。然而，这些简化和假设是否正确，理论计算公式能否在设计中应用，必须通过实验来验证。学生通过这类实验，可巩固和加深理解基本概念，学会验证理论的实验方法。三、实验应力分析工程实际中，常常会遇到一些构件的形状和载荷十分复杂的情况（如高层建筑物、机车车辆结构等）。关于它们的强度问题、单靠理论计算，不易得到满意的结果。因此，近几十年来发展了实验应力分析的方法，即用实验方法解决

7、应力分析的问题。其内容主要包括电测法、光测法等，目前已成为解决工程实际问题的有力工具。本书着重介绍目前应用较广的电测技术。随着我国现代化建设事业的发展，新的材料不断涌现，新型结构层出不穷，给强度问题和实验应力分析提出了许多新课题。因此，材料力学实验的内容，愈来愈丰富，实验技术也将变得更为多样并得以提高。作为一名工程技术人员，只有扎实地掌握实验的基础知识和技能，才能较快地接受新的知识内容，赶上科技浪潮。§1－2　实验程序本书列入的实验，其实验条件以常温、载静为主。主要测量作用在试件上的载荷和试件的变形。载荷有的要求较大，由几千牛顿

8、到几百千牛顿，故加力设备有的较大；而变形则很小，绝对变形可以小到千分之一毫米，相对变形（应变）可以小到10-5～10-6，因而变形测量设备必须精密。进行试验，力与变形要同时测量，一般需数人共同完成。这就要求严密地组织协作，形成有机的整体，以便有效地完成试验。一、