力学实验报告（通用3篇）
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：
材料力学实验报告范文一、用途
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
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。
1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件，材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同？
答：拉伸实验中延伸率的大小与材料有关，同时与试件的标距长度有关。试件局部变形较大的断口部分，在不同长度的标距中所占比例也不同。因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件，这样其有关性质才具可比性。材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的（横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外）。
2、分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征。
答：试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性，低碳钢延伸率大表现为塑性；低碳钢具有屈服现象，铸铁无。低碳钢断口为直径缩小的杯锥状，且有450的剪切唇，断口组织为暗灰色纤维状组织。铸铁断口为横断面，为闪光的结晶状组织。
3、分析铸铁试件压缩破坏的原因。
答：铸铁试件压缩破坏，其断口与轴线成45°~50°夹角，在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值，抗剪先于抗压达到极限，因而发生斜面剪切破坏。
4、低碳钢与铸铁在压缩时力学性质有何不同结构工程中怎样合理使用这两类不同性质的材料？
答：低碳钢为塑性材料，抗压屈服极限与抗拉屈服极限相近，此时试件不会发生断裂，随荷载增加发生塑性形变；铸铁为脆性材料，抗压强度远大于抗拉强度，无屈服现象。压缩试验时，铸铁因达到剪切极限而被剪切破坏。通过试验可以发现低碳钢材料塑性好，其抗剪能力弱于抗拉；抗拉与抗压相近。铸铁材料塑性差，其抗拉远小于抗压强度，抗剪优于抗拉低于抗压。故在工程结构中塑性材料应用范围广，脆性材料最好处于受压状态，比如车床机座。
5、试件的尺寸和形状对测定弹性模量有无影响为什么？
答：弹性模量是材料的固有性质，与试件的尺寸和形状无关。
6、逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量是否相同为什么必须用逐级加载的方法测弹性模量？
答：逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量不相同，采用逐级加载方法所求出的弹性模量可降低误差，同时可以验证材料此时是否处于弹性状态，以保证实验结果的可靠性。
7、试验过程中，有时候在加砝码时，百分表指针不动，这是为什么应采取什么措施？
答：检查百分表是否接触测臂或超出百分表测量上限，应调整百分表位置。
8、测G时为什么必须要限定外加扭矩大小？
答：所测材料的G必须是材料处于弹性状态下所测取得，故必须控制外加扭矩大小。
9、碳钢与铸铁试件扭转破坏情况有什么不同分析其原因。
答：碳钢扭转形变大，有屈服阶段，断口为横断面，为剪切破坏。铸铁扭转形变小，没有屈服阶段，断口为和轴线成约45°的螺旋形曲面，为拉应力破坏。
10、铸铁扭转破坏断口的倾斜方向与外加扭转的方向有无直接关系为什么？
答：有关系。扭转方向改变后，最大拉应力方向随之改变，而铸铁破坏是拉应力破坏，所以铸铁断口和扭转方向有关
11、实验时未考虑梁的自重，是否会引起测量结果误差为什么？
答：施加的荷载和测试应变成线性关系。实验时，在加外载荷前，首先进行了测量电路的平衡（或记录初读数），然后加载进行测量，所测的数（或差值）是外载荷引起的，与梁自重无关。
12、画出指定A、B点的应力状态图。A点B点σx σx τ τ
13、DB DB测取弯曲正应力测取扭转剪应力
14、压杆稳定实验和压缩实验有什么不同答：不同点有：
1、目的不同：压杆稳定实验测临界力，压缩实验测破坏过程中的机械性能。
2、试件尺寸不同：压杆试件为大柔度杆，压缩试件为短粗件。
3、约束不同：压杆试件约束可变，压缩试件两端有摩擦力。
4、实验现象不同：压杆稳定实验试件出现侧向弯曲，压缩实验没有。
5、承载力不同：材料和截面尺寸相同的试件，压缩实验测得的承载力远大于压杆稳实实验测得的。
6、实验后试件的结果不同：压杆稳定试件受力在弹性段，卸载后试件可以反复使用，而压缩件已经破坏掉了，不能重复使用。