材料力学实验教学大纲.doc

材料力学实验教学大纲 一、 制定本大纲的依据 本大纲是依据国家教委制定的大纲及国家教委批准的“材料力学课程教学基本要求”制定的。 二、 本实验课程的具体安排 实验项目的设置及学时分配 序号 实验项目名称 内容简介 实验 学时 实验 要求 实验 类型 实验 类别 每组 人数 1 金属拉伸与压缩 低碳钢拉伸，铸铁拉伸，铸铁压缩，拉伸时力学性能的测试 2 必修 验证 基础 5人 2 金属材料的弹性模量E测定 测中碳钢弹性模量E（用蝶式引伸仪） 2 必修 验证 基础 5人 3 金属材料的扭转与冲击实验 低碳钢、铸铁扭转及冲击时的力学性能的测试 2 必修 验证 基础 5人 4 电测弯曲正应力实验 用电测方法测钢梁纯弯曲时的正应力分布及数值 2 必修 验证 基础 3人 5 电测扭弯组合主应力实验 用电测方法测定空心圆轴扭弯组合变形时主应力、弯矩、扭矩的数值。 2 必修 验证 基础 5人 三、 本实验课在该课程体系中的地位与作用 材料力学实验是材料力学课程的重要组成部分。材料的力学性能如弹性极限、屈服极限、强度极限、弹性模量、疲劳极限、冲击韧度等强度指标或参数一般要通过实验来测定，实验是研究每一种材料力学性能的重要手段。材料力学的一些理论是以某些假设为基础的，例如杆件的弯曲理论就以平面假设为基础。用实验验证这些理论的正确性和适用范围是必不可少的。某些情况下，例如因构件几何形状不规则或受力复杂等，应力计算并无适用理论。这时，用诸如电测、光弹性等实验应力分析方法直接测定构件的应力，使成为有效的方法。对经过较大简化后得出的理论计算或数值计算，其结果的可靠性更有赖于实验应力的验证。 四、学生应达到的实验能力与标准 1．金属材料拉伸与压缩实验要求学生了解电子、液压、机械式万能材料试验机的构造、原理，操作规程及注意事项；对铸铁、低碳钢进行拉伸和压缩。测定低碳钢材料的流动限、强度限、截面收缩率、延伸率。测定铸铁的强度限。进行数据处理，独立完成实验报告。实验报告应以表格的形式表达实验结果，并附有变形前后图及应力、应变曲线，结果分析。2．电测弯曲正应力实验要求学生了解材料力学实验台、静态电阻应变仪的原理及使用方法，自己操作，测定应变，独立完成实验报告。报告要求计算应力，并与理论值比较，分析误差。3．电测扭弯组合主应力实验要求学生掌握扭弯组合时主应力的大小及方向的测定，掌握弯矩、扭矩的测试。独立完成实验报告，报告要求计算主应力的大小、方向、弯矩、扭矩并与理论值比较。4．金属材料弹性模量E的测定要求学生掌握测E的方法，会操作液压式万能材料试验机，实验报告应以表格的形式表达测E的实验结果。分析误差。5．金属材料的扭转与冲击实验要求学生掌握扭转与冲击试验机的使用方法，会测试铸铁、低碳钢的冲击韧度及剪切屈服限、剪切强度限。 五、讲授实验的基本理论与实验技术知识 1． 低碳钢拉伸，铸铁拉伸，铸铁压缩时力学性能的测试。测定低碳钢材料的流动限、强度限、截面收缩率、延伸率。测定铸铁的强度限。进行数据处理。所需设备有：电子、液压、机械万能材料试验机，游标卡尺。耗材：低碳钢、铸铁试件。2． 电测弯曲正应力实验。测定矩形截面梁纯弯曲的正应力，要求学生掌握电测方法测定应变。所需设备有：材料力学实验台，静态电阻应变仪。无耗材。3． 电测扭弯组合主应力实验理论基础为广义虎克定律，应力、应变状态分析。要求学生用应变花测定应变，算出主应力、扭矩、弯矩，并与理论值比较。所需设备有：扭弯组合实验台，静态电阻应变仪。无耗材。4． 金属材料弹性模量E的测定理论基础为虎克定律，要求学生掌握测E的方法，会操作液压式万能材料试验机，实验报告应以表格的形式表达测E的实验结果。分析误差。所需设备有：电子、液压、机械万能材料试验机，游标卡尺，蝶式引伸仪。耗材无。5． 金属材料的扭转与冲击实验要求学生掌握扭转与冲击实验机的使用方法，会测试铸铁、低碳钢的冲击韧度及剪切屈服限、剪切强度限。所需设备：扭转与冲击实验机，游标卡尺。耗材：低碳钢、铸铁扭转和冲击试件。 六、实验的考核与成绩评定 1. 实验报告、出勤、操作5分制。2. 实验报告、出勤、操作、笔试。