材料力学实验报告【推荐5篇】
材料力学实验报告 篇一
标题：材料力学实验：强度测试与断裂分析
摘要：
本实验旨在通过对不同材料的强度测试和断裂分析，探究不同材料在受力下的性能表现。实验采用了拉伸试验和冲击试验两种方法，通过测量材料的力学性能参数，分析了不同材料的强度、韧性和断裂特征。实验结果表明，不同材料的强度和断裂特性存在明显差异，这些差异对于材料的选择和应用具有重要意义。
引言：
材料力学是材料科学的重要组成部分，研究材料的力学性能对于材料的设计、制备和应用具有重要意义。强度是材料力学性能的基本指标之一，它反映了材料在受力下的抵抗能力。断裂是材料受到过大应力时的一种破坏形式，对于材料的可靠性和使用寿命具有重要影响。
实验方法：
本实验选取了三种不同材料进行测试，分别是金属材料、陶瓷材料和聚合物材料。首先进行拉伸试验，通过加载材料并测量载荷和位移的变化，得到应力-应变曲线。然后进行冲击试验，通过将材料暴露在冲击载荷下，观察材料的破裂形态和断裂特征。
实验结果：
拉伸试验结果显示，金属材料具有较高的强度和韧性，应力-应变曲线呈现出明显的线性段和屈服点。陶瓷材料的强度较高，但韧性较差，应力-应变曲线呈现出较为脆性的特征。聚合物材料的强度较低，但韧性较好，应力-应变曲线呈现出较大的延展性。
冲击试验结果显示，金属材料在受到冲击载荷时，表现出明显的塑性变形和韧性断裂。陶瓷材料在受到冲击载荷时，往往会发生脆性断裂，断裂面呈现出光滑的特征。聚合物材料在受到冲击载荷时，表现出较大的变形和韧性断裂。
讨论与结论：
通过对不同材料的强度测试和断裂分析，可以看出金属材料具有较高的强度和韧性，适用于承受大应力和动态载荷的工程结构。陶瓷材料具有较高的强度，但韧性较差，适用于高温和耐磨领域。聚合物材料具有较低的强度，但韧性较好，适用于轻质和高冲击载荷的应用。不同材料的强度和断裂特性的差异对于材料的选择和应用具有重要意义。
致谢：
感谢实验组的成员们对本实验的配合和支持，感谢指导老师对实验的指导和帮助。
参考文献：
[1] 张三, 李四. 材料力学实验与分析. 北京: 科学出版社, 2018.
[2] 王五, 赵六. 强度测试与断裂分析. 上海: 上海科学出版社, 2019.
材料力学实验报告 篇二
标题：材料力学实验：硬度测试与应力集中分析
摘要：
本实验旨在通过硬度测试和应力集中分析，研究不同材料的硬度特性和应力集中情况。实验采用了洛氏硬度测试和光弹性法两种方法，通过测量材料表面的硬度和应力分布，分析了不同材料在受力下的性能表现。实验结果表明，不同材料的硬度和应力集中情况存在明显差异，这些差异对于材料的设计和应用具有重要意义。
引言：
硬度是材料力学性能的重要指标之一，它反映了材料在受力下的抗划伤能力。应力集中是材料在受力时，应力在局部区域集中的现象，对于材料的破坏和寿命具有重要影响。研究材料的硬度特性和应力集中情况，对于材料的选择和设计具有重要意义。
实验方法：
本实验选取了三种不同材料进行测试，分别是金属材料、陶瓷材料和聚合物材料。首先进行洛氏硬度测试，通过在材料表面施加一定压力，测量材料的硬度值。然后进行光弹性法实验，通过观察材料在受力下的光强变化，得到材料表面的应力分布情况。
实验结果：
洛氏硬度测试结果显示，金属材料具有较高的硬度值，表明金属材料抗划伤能力较强。陶瓷材料的硬度值较高，但比金属材料低，表明陶瓷材料的抗划伤能力较差。聚合物材料的硬度值较低，表明聚合物材料容易发生划伤。
光弹性法实验结果显示，金属材料在受力下，应力分布均匀，应力集中现象较少。陶瓷材料在受力下，往往会出现应力集中现象，导致材料易发生断裂。聚合物材料在受力下，应力分布较为均匀，应力集中现象相对较少。
讨论与结论：
通过对不同材料的硬度测试和应力集中分析，可以看出金属材料具有较高的硬度和较均匀的应力分布，适用于承受大应力和动态载荷的工程结构。陶瓷材料具有较高的硬度，但易发生应力集中，适用于高温和耐磨领域。聚合物材料具有较低的硬度，但应力分布较为均匀，适用于轻质和高冲击载荷的应用。不同材料的硬度和应力集中情况的差异对于材料的设计和应用具有重要意义。
致谢：
感谢实验组的成员们对本实验的配合和支持，感谢指导老师对实验的指导和帮助。
参考文献：
[1] 张三, 李四. 材料力学实验与分析. 北京: 科学出版社, 2018.
[2] 王五, 赵六. 硬度测试与应力集中分析. 上海: 上海科学出版社, 2019.
材料力学实验报告 篇三
一、实验目的：
二、实验设备和仪器：
三、实验记录和处理结果：
四、实验原理和方法：
五、实验步骤及实验结果处理：
六、讨论：
材料力学实验报告 篇四
该实验台配上引伸仪，作为材料力学实验教学中测定材料弹性模量E实验用。
二、主要技术指标
1.试样：Q235钢，直径d=10mm，标距l=100mm。
2.载荷增量△F=1000N
①砝码四级加载，每个砝码重25N;
②初载砝码一个，重16N;
③采用1：40杠杆比放大。
3.精度：一般误差小于5%。
三、操作步骤及注意事项
1.调节吊杆螺母，使杠杆尾端上翘一些，使之与满载时关于水平位置大致对称。
注意：调节前，必须使两垫刀刃对正V型槽沟底，否则垫刀将由于受力不均而被压裂。
2.把引伸仪装夹到试样上，必须使引伸仪不打滑。
①对于容易打滑的引伸仪，要在试样被夹处用粗纱布沿圆周方向打磨一下。②引伸仪为精密仪器，装夹时要特别小心，以免使其受损。③采用球铰式引伸仪时，引伸仪的架体平面与实验台的架体平面需成45o左右的角度。
3.挂上砝码托。
4.加上初载砝码，记下引伸仪的读数。
5.分四次加等重砝码，每加一次记一次引伸仪的读数。
注意:加砝码时要缓慢放手，以使之为静载，并注意防止失落而砸伤人、物。
6.实验完毕，先卸下砝码，再卸下引伸仪。
7.加载过程中，要注意检查传力机构的零件是否受到干扰，若受干扰，需卸载调整。
四、计算试样横截面积A
应力增量d24FA
引伸仪放大倍数K=20xx
引伸仪读数Ni(i0,1,2,3,4)
引伸仪读数差NjNiNi1(j1,2,3,4)
引伸仪读数差的平均值N平均14Nj4j1
N平均
K试样在标距l段各级变形增量的平均值l
应变增量ll
材料的弹性模量E
材料力学实验报告 篇五
一、实验目的
1．测定低碳钢(Q235)的屈服点s，强度极限b，延伸率，断面收缩率。 2．测定铸铁的强度极限b。
3．观察低碳钢拉伸过程中的各种现象（如屈服、强化、颈缩等），并绘制拉伸曲线。 4．熟悉试验机和其它有关仪器的使用。
二、实验设备
1．液压式万能实验机；2．游标卡尺；3．试样刻线机。
三、万能试验机简介
具有拉伸、压缩、弯曲及其剪切等各种静力实验功能的试验机称为万能材料试验机，万能材料试验机一般都由两个基本部分组成；
1）加载部分，利用一定的动力和传动装置强迫试件发生变形，从而使试件受到力的作用，即对试件加载。
2） 测控部分，指示试件所受载荷大小及变形情况。
四、试验方法
1．低碳钢拉伸实验
（1）用画线器在低碳钢试件上画标距及10等分刻线，量试件直径，低碳钢试件标距。 （2）调整试验机，使下夹头处于适当的位置，把试件夹好。
（3）运行试验程序，加载，实时显示外力和变形的关系曲线。观察屈服现象。。 （4）打印外力和变形的关系曲线，记录屈服载荷Fs=22.5kN，最大载荷Fb =35kN。 （5）取下试件，观察试件断口: 颈缩处最小直径d1低碳钢的拉伸图如图所示
2．铸铁的拉伸
其方法步骤完全与低碳钢相同。因为材料是脆性材料，观察不到屈服现象。在很小的变形下试件就突然断裂（图1-5），只需记录下最大载荷Fb=10.8kN即可。 b的计算与低碳钢的计算方法相同。
六、试验结果及数据处理
表1-2 试验前试样尺寸
表1-3 试验后试样尺寸和形状
根据试验记录，计算应力值。
Fs22.5103低碳钢屈服极限s286.48MPa
A078.54Fb35103
低碳钢强度极限 b445.63MPa
A078.54
低碳钢断面收缩率
A0A178.5428.27
100%64% A078.54
低碳钢延伸率
L1L0125100
100%25% L0100
Fb10.8103
铸铁强度极
限 b137.53MPa
A078.54
七、思考题
1． 根据实验画出低碳钢和铸铁的拉伸曲线。略
2． 根据实验时发生的现象和实验结果比较低碳钢和铸铁的机械性能有什么不同答：低碳钢是典型的塑性材料，拉伸时会发生屈服，会产生很大的塑性变形，断裂前有明显的颈缩现象，拉断后断口呈凸凹状，而铸铁拉伸时没有屈服现象，变形也不明显，拉断后断口基本沿横截面，较粗糙。
3． 低碳钢试样在最大载荷D点不断裂，在载荷下降至E点时反而断裂，为什么？ 答：低碳钢在载荷下降至E点时反而断裂，是因为此时实际受载截面已经大大减小，实际应力达到材料所能承受的极限，在最大载荷D点实际应力比E点时小。
实验二 压缩实验
一、实验目的.
1． 测定低碳钢的压缩屈服极限和铸铁的压缩强度极限。 2． 观察和比较两种材料在压缩过程中的各种现象。
二、实验设备、材料
万能材料试验机、游标卡尺、低碳钢和铸铁压缩试件。
三、实验方法
1． 用游标卡尺量出试件的直径d和高度h。
2． 把试件放好，调整试验机，使上压头处于适当的位置，空隙小于10mm 。 3． 运行试验程序，加载，实时显示外力和变形的关系曲线。
4． 对低碳钢试件应注意观察屈服现象，并记录下屈服载荷Fs=22.5kN。其越压越扁，压到一定程度（F=40KN）即可停止试验。 对于铸铁试件，应压到破坏为止，记下最大载荷
Fb =35kN。 打印压缩曲线。
5． 取下试件，观察低碳钢试件形状: 鼓状；铸铁试件，沿45~55方向破坏。
F图2-1低碳钢和铸铁压缩曲线
四、试验结果及数据处理
表2-1 压缩实验结果
低碳钢压缩屈服点 s铸铁压缩强度极限 b
Fs22000280.11MPa 2
A010/4
Fb60000763.94MPa A0102/4
五、思考题
1. 分析铸铁破坏的原因，并与其拉伸作比较。
答：铸铁压缩时的断口与轴线约成45角，在45的斜截面上作用着最大的切应力，故其破坏方式是剪断。铸铁拉伸时，沿横截面破坏，为拉应力过大导致。 2. 放置压缩试样的支承垫板底部都制作成球形，为什么？ 答：支承垫板底部都制作成球形自动对中，便于使试件均匀受力。
3. 为什么铸铁试样被压缩时，破坏面常发生在与轴线大致成45~55的方向上？ 答：由于内摩擦的作用。
4. 试比较塑性材料和脆性材料在压缩时的变形及破坏形式有什么不同？
答：塑性材料在压缩时截面不断增大，承载能力不断增强，但塑性变形过大时不能正常工作，即失效；脆性材料在压缩时，破坏前无明显变化，破坏与沿轴线大致成45~55的方向发生，为剪断破坏。
5. 低碳钢和铸铁在拉伸与压缩时的力学性质有什么不同？ 答：低碳钢抗拉压能力相同，铸铁抗压能力比抗拉高许多。
