课程名称

材料力学实验

课程性质

必修课

授课专业

土木工程

课程编号

060003

考核方式

考试

授课班级

授课学期

4

总学时

8

任课教师简介

姓 名

职 称

出生年月

专 业

学 历

备 注

黄强

副教授

1976.05

结构工程

博士/研究生

教 材 和 主 要

参 考 资 料

教材：

王莹.材料力学实验指导书.第一版. 黄河水利出版社，2012

参考书：

1 贾有权. 材料力学实验.第二版.北京：高等教育出版社，1984

2 刘鸿文. 材料力学.第五版.北京：高等教育出版社，2011

3 刘鸿文. 材料力学实验.第二版.北京：高等教育出版社，2002

教学目的和要求

1.材料力学的实验目的和内容主要包括三个方面。

⑴验证材料力学的理论

材料力学中的一些公式都是在简化和假设的基础上推导的。事实上材料的性质往往跟完全均匀和完全弹性是有差异的，因此，必须通过实验对根据假设推导出的公式加以验证，才能确定公式的使用范围。如梁的弯曲正应力实验属于这种类型。

⑵测定各种材料的力学性质

建立不同材料的强度、刚度及稳定性条件，必须要知道该材料的强度、塑性、弹性、冲击等特性数据，这就需要通过拉伸、压缩、扭转、冲击、疲劳等实验来测定材料的强度极限、弹性模量、冲击韧性、持久极限等力学性质。这些力学性质参数是设计构件的基本依据。

⑶复杂应力状态下的应力实验

工程中许多实际构件由于受力复杂和结构物的几何组成复杂，无法用材料力学公式进行计算，虽然可以用有限元法计算，但计算结果的精确性，也要通过实验应力分析加以验证。

教学方法

要求学生了解和掌握力学实验的基本技术和方法，熟悉实验设备、仪器的使用，训练学生观察、分析、解决问题的能力，培养严肃认真的科学作风。具体要求如下：

⑴实验应由班长或课代表将全班同学分成若干实验小组，小组成员间应该互相配合，分工合作共同完成实验。

⑵实验前要求学生预习实验指导书，明确本次实验的目的、原理步骤及注意事项，了解有关实验仪器的基本原理和操作要求。

⑶实验过程中要注意细心观察和记录各种现象及数据，集中精力，认真操作，应该缓慢进行时必须缓慢进行。同时要记录实验日期、实验仪器、试件尺寸，绘制实验装置草图。实验中还要遵守纪律和仪器设备的操作规程，注意安全。

⑷实验完毕后应将使用过的仪器设备断电，表盘复原归位，废断试件清理干净，最后一组同学负责整理卫生。

⑸实验完成后应及时整理数据，书写实验报告，并结合理论对实验现象和数据进行分析，是理论与实际相结合，分析误差产生的原因及减少误差应采取的措施。

授课课次

1

课时安排

2学时

授课时间

授课方式

理论课

授课章节

实验项目一 拉伸压缩实验

教学目的及要求

（1）测定拉伸时低碳钢的屈服极限σs，强度极限σb，延伸率δ和截面收缩率ψ，铸铁的强度极限σb。

（2）测定压缩时铸铁的强度极限σb。

（3）观察拉伸过程中的各种现象（包括屈服、强化和颈缩等现象），并绘制拉伸图。

（4）观察铸铁压缩时变形和破坏现象，并绘制拉伸图。

（5）比较、分析本实验各试件的断口情况。

通过拉伸压缩实验，进一步巩固有关材料机械性能的概念，增强感性认识，掌握测定材料特性数值的实验方法。

重点及

难点

重点：低碳钢拉伸曲线的绘制

难点：万能试验机的操作

教

学

内

容

.实验内容

（1）测定拉伸时低碳钢的屈服极限σs，强度极限σb，延伸率δ和截面收缩率ψ，铸铁的强度极限σb。

（2）测定压缩时铸铁的强度极限σb。

教学

方法与

手段

以演示实验为主，配合学生观察现象和课堂讨论。

实施

步骤

1、回顾理论课中关于拉伸压缩的内容；

2、讲解万能试验机的工作原理与操作方法；

3、实验前进行测量试件尺寸，开始试验，要求学生进行观察，试验后测量尺寸；

4、讨论断面形成原因，处理实验报告。

作业

实验报告

课后

小结

辅导

答疑