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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 实验内容简介 2

1.3 实验时的注意事项 3

1.3.1 实验前的准备工作 3

1.3.2 进行实验 4

1.3.3 实验报告的书写 4

第2章 基本实验实训 6

2.1 实验实训一 试验机操作练习 6

2.1.1 试验机的一般介绍 6

2.1.2 WE-10型液压摆式万能材料试验机 6

2.1.3 扭力试验机 8

2.1.4 试验机操作练习 12

2.2 实验实训二 材料在轴向拉伸时的力学性能检测 13

2.2.1 实验实训目的 13

2.2.2 实验实训设备与工具 13

2.2.3 试件 13

2.2.4 实验实训原理与方法 14

2.2.5 实验实训步骤 16

2.3 实验实训三 材料在轴向压缩时的力学性能检测 17

2.3.1 实验实训目的 17

2.3.2 实验实训设备与工具 17

2.3.3 试件 17

2.3.4 实验实训原理与方法 17

2.3.5 实验实训步骤 18

2.3.6 实验实训结果处理 19

2.4 实验实训四 切变模量G的测定 19

2.4.1 实验目的 19

2.4.2 实验原理 19

2.4.3 实验设备与工具 20

2.4.4 实验步骤 20

2.5 实验实训五 材料在扭转时的力学性能检测 21

2.5.1 实验实训目的 21

2.5.2 实验实训设备及工具 21

2.5.3 实验实训原理与方法 21

2.5.4 试件制备 23

2.5.5 实验实训步骤 23

2.6 实验实训六 简支梁纯弯曲部分正应力测定 24

2.6.1 实验实训目的 24

2.6.2 实验实训设备与工具 24

2.6.3 实验实训原理与方法 24

2.6.4 实验实训步骤 25

2.7 实验实训七 简支梁纯弯曲部分挠度测定 25

2.7.1 实验实训目的 25

2.7.2 实验实训设备与工具 26

2.7.3 实验实训原理与方法 26

2.7.4 实验实训步骤 26

2.8 实验实训八 测定弹性模量E和泊松比μ 26

2.8.1 实验实训目的 26

2.8.2 实验实训设备与工具 27

2.8.3 实验实训原理与方法 27

2.8.4 实验实训步骤 28

2.8.5 实验实训结果处理 28

2.9 实验实训九 细长压杆稳定性的测定 29

2.9.1 实验实训目的 29

2.9.2 实验实训的设备与工具 29

2.9.3 实验原理与方法 29

2.9.4 实验方法与步骤 31

2.9.5 实验实训注意事项 31

2.9.6 实验实训预习要求 31

2.10 实验实训十 主应力实验 31

2.10.1 实验实训目的 31

2.10.2 实验实训设备与工具 32

2.10.3 实验实训原理与方法 32

2.10.4 实验实训步骤 34

2.10.5 实验实训结果处理 34

2.10.6 实验实训注意事项 34

第3章 选择、开放性实验实训 35

3.1 实验实训一 条件比例极限的测定 35

3.1.1 实验实训目的 35

3.1.2 实验实训设备与工具 35

3.1.3 实验实训原理与装置 35

3.1.4 实验实训步骤 36

3.1.5 实验实训结果处理 37

3.2 实验实训二 条件屈服应力σ0.2 的测定 37

3.2.1 实验实训目的 37

3.2.2 实验实训设备与工具 37

3.2.3 实验实训原理与装置 37

3.2.4 实验实训步骤 39

3.2.5 试验实训结果与处理 40

3.3 实验实训三 冲击实验 40

3.3.1 实验实训目的 40

3.3.2 实验实训设备 40

3.3.3 实验实训概述 40

3.3.4 实验实训原理 41

3.3.5 实验实训步骤 41

3.3.6 实验实训预习要求 42

3.3.7 实验实训报告 43

3.4 实验实训四 硬度实验 43

3.4.1 实验实训目的 43

3.4.2 实验实训设备 43

3.4.3 实验实训原理与装置 43

3.4.4 实验实训步骤 45

3.4.5 实验实训结果处理 45

3.5 实验实训五 振动实验 45

3.5.1 实验实训目的 45

3.5.2 实验实训设备 46

3.5.3 实验实训原理与装置 46

3.5.4 实验实训步骤 46

3.5.5 实验实训结果的处理 46

3.5.6 实验实训注意事项 47

3.6 实验实训六 疲劳实验 47

3.6.1 实验实训目的 47

3.6.2 实验概述 47

3.6.3 实验实训设备 47

3.6.4 试件 48

3.6.5 实验实训原理与方法 48

3.6.6 实验实训步骤 49

3.6.7 实验结果的处理 49

3.6.8 实验实训注意事项 50

3.7 实验实训七 等强度梁正应力测定 50

3.7.1 实验实训目的 50

3.7.2 实验实训设备与工具 50

3.7.3 实验实训原理与方法 51

3.7.4 实验实训步骤 51

3.7.5 实验实训结果处理 51

3.8 实验实训八 电阻应变片敏感系数标定 52

3.8.1 实验实训目的 52

3.8.2 实验实训设备与工具 52

3.8.3 实验实训原理与方法 52

3.8.4 实验实训步骤 52

3.8.5 实验实训结果处理 53

3.9 实验实训九 拉弯组合时内力素的测定 53

3.9.1 实验实训目的 53

3.9.2 实验实训设备 53

3.9.3 实验实训原理与装置 53

3.9.4 实验实训步骤 54

3.9.5 实验实训结果处理 54

3.10 实验实训十 扭弯组合时内力素的测定 54

3.10.1 实验实训目的 54

3.10.2 实验实训设备与工具 54

3.10.3 实验实训原理与装置 54

3.10.4 实验实训步骤 55

3.10.5 实验实训结果的处理 55

3.11 实验实训十一 剪切实验 55

3.11.1 实验实训目的 55

3.11.2 实验实训设备与工具 55

3.11.3 实验实训原理与装置 55

3.11.4 实验实训步骤 56

3.11.5 实验实训结果处理 57

3.12 实验实训十二 电阻应变仪操作练习 57

3.12.1 实验实训目的 57

3.12.2 实验实训设备与工具 57

3.12.3 实验实训原理与装置 57

3.12.4 实验实训步骤 57

3.12.5 实验实训注意事项 58

3.13 实验实训十三 脆性涂层实验 58

3.13.1 实验实训目的 58

3.13.2 实验实训设备 58

3.13.3 实验实训原理与装置 58

3.13.4 实验实训步骤 59

3.13.5 实验实训结果处理 59

3.13.6 实验实训注意事项 59

3.14 实验实训十四 电测综合性实验 59

3.14.1 实验实训目的 59

3.14.2 实验实训概述 60

3.14.3 实验实训基本原理 60

3.14.4 实验实训步骤 61

3.14.5 实验实训注意事项 62

3.15 实验实训十五 表面残余应力测定 62

3.15.1 实验实训目的 62

3.15.2 实验实训设备 62

3.15.3 实验实训原理 62

3.15.4 实验实训步骤 63

3.15.5 实验实训注意事项 63

3.15.6 实验实训预习要求 63

3.15.7 实验报告 63

3.16 实验实训十六 光弹性法测应力集中系数 64

3.16.1 实验实训目的 64

3.16.2 实验实训设备 64

3.16.3 实验实训原理 64

3.16.4 实验实训步骤 64

3.17 实验实训十七 弹塑性应力与电测法的综合实验 65

3.17.1 实验实训目的 65

3.17.2 实验实训设备 66

3.17.3 实验实训概述 66

3.17.4 实验实训步骤 66

3.17.5 实验实训注意事项 67

3.17.6 实验实训预习要求 67

3.18 实验实训十八 组合实验台的综合实验 67

3.18.1 实验实训目的 67

3.18.2 实验实训设备 67

3.18.3 实验实训概述 67

3.18.4 多功能实验台功能 67

3.18.5 实验实训项目说明 68

3.18.6 实验实训步骤 72

3.18.7 实验实训注意事项 72

3.18.8 实验实训报告 72

3.18.9 实验实训预习要求 73

3.19 实验实训十九 真应力应变曲线的测定 73

3.19.1 实验实训目的 73

3.19.2 实验实训设备及工具 73

3.19.3 实验实训原理与装置 73

3.19.4 实验实训步骤 75

3.19.5 实验结果处理 75

3.20 实验实训二十 平面应变断裂韧度 Klc测定 75

3.20.1 实验实训目的 75

3.20.2 实验实训设备 75

3.20.3 实验实训原理 76

3.20.4 实验实训步骤 80

3.20.5 实验实训结果处理 81

3.21 实验实训二十一 光弹性的演示实验 82

3.21.1 实验实训目的 82

3.21.2 实验实训设备 82

3.21.3 实验实训原理与装置 83

3.21.4 实验实训步骤 86

第4章 数据处理和误差分析 87

4.1 统计分析的相关概念 87

4.1.1 偶然因素与随机变量 87

4.1.2 母体、个体和子样 87

4.1.3 真值与平均值、中值 88

4.1.4 标准差与方差 89

4.1.5 正态频率函数 89

4.1.6 直线拟合 91

4.2 误差的分类 91

4.2.1 系统误差 91

4.2.2 偶然误差 92

4.2.3 过失误差 92

4.2.4 相对误差的估计 92

4.2.5 准确度、精密度和精确度 93

4.3 测定量误差的表示法 93

4.3.1 误差的分布规律 93

4.3.2 误差的表示方法 94

4.3.3 应用举例 95

4.3.4 间接测定误差 96

4.4 实验数据的处理 98

4.4.1 有效数据 98

4.4.2 数值修约规则 99

4.4.3 Ⅰ单位修约 99

4.4.4 0.5 及0.2 单位修约 99

4.4.5 最终测量结果修约 100

4.5 量纲分析和相似理论 100

4.5.1 单位和量纲 100

4.5.2 量纲分析 101

4.5.3 相似理论 103

第5章 实验实训报告 106

实验实训一 材料在轴向拉伸时力学性能检测 106

一、实验实训目的 106

二、实验实训设备与工具 106

三、实验实训数据记录及其处理 106

四、实验实训结果分析 107

实验实训二 材料在轴向压缩时的力学性能检测 108

一、实验实训目的 108

二、实验实训设备与工具 108

三、实验实训数据记录及其处理 108

四、实验实训结果分析 109

实验实训三 金属扭转实验 110

一、实验实训目的 110

二、实验实训设备与工具 110

三、实验实训原理与方法 110

四、实验实训步骤 111

五、实验实训数据记录及其处理 111

六、实验实训结果分析 112

七、实验实训结果讨论和思考 113

实验实训四 剪切模量G的测定 114

一、实验实训目的 114

二、实验实训设备与工具 114

三、试件 114

四、实验实训原理和方法 114

五、实验实训步骤 115

六、加载方案 115

七、实验实训数据记录及其处理 115

八、误差分析 115

九、思考题 116

十、实验实训感想和建议 116

实验实训五 简支梁纯弯曲部分正应力测定 117

一、实验实训目的 117

二、实验实训设备与工具 117

三、实验实训数据记录及其处理 117

四、实验实训结果分析 119

五、实验实训感想和建议 119

实验实训六 简支梁纯弯曲部分挠度测定 120

一、实验实训目的 120

二、实验实训设备与工具 120

三、实验实训数据记录及其处理 120

四、实验实训结果分析 121

五、实验实训感想和建议 121

实验实训七 材料的弹性模量E和泊松比μ测定 122

一、实验实训目的 122

二、实验实训设备与工具 122

三、实验实训步骤 122

四、实验实训数据记录及其处理 122

五、实验实训结果分析 123

六、实验实训感想和建议 123

实验实训八 细长压杆稳定性的测定 124

一、实验实训目的 124

二、实验实训设备与工具 124

三、实验实训步骤 124

四、实验实训数据记录及其处理 124

五、实验实训结果分析 126

六、实验实训感想和建议 126

实验实训九 主应力实验 127

一、实验实训目的 127

二、实验实训设备与工具 127

三、实验实训原理 127

四、实验实训步骤 128

五、实验实训数据记录 128

六、实验实训数据处理 128

七、实验实训结果分析 128

八、思考题 129

九、实验实训感想和建议 129

参考文献 130