1、工程力学实验教学大纲doc材料力学实验教学大纲课程编号：中文名称：材料力学实验英文名称：Experiments in Mechanics of Materials适用专业：土木工程、机械工程与自动化专业实验学时：10相关理论课程名称：材料力学开课系部：理学院二、目的与任务材料力学实验是工程性实验，它的测试方法和手段与工程实际密切相关。通过材料力学实验 课的学习和实际操作，加深对理论知识的理解和掌握，培养初步的实验动手能力、理论联系实际 综合运用材料力学知识解决实际问题能力和设计创新能力，从而能对一些简单的工程问题进行定 性和定量分析。本实验课的具体任务如下：1.对低碳钢和灰口铸铁在常温、静载下
2、的基本力学性能、破坏形式及其测试方法有初步认识; 了解有关国家标准。2.对纯弯曲时梁的横截面上的正应力分布有清晰的了解和认识，综合运用材料力学知识求解 叠梁纯弯曲时的正应力，并对电测实验应力分析的基本原理和方法有初步的了解。3.对压杆稳定问题有正确的认识和理解，并培养力学建模和设计创新的初步能力。三、项目、要求与安排方式1、实验项目实验一金属材料的拉伸压缩实验（1） 测定低碳钢（Q235钢）拉伸时的屈服强度又、抗拉强度bb、断后伸长率3、断面 收缩率材以及铸铁拉伸时的抗拉强度bb ；测定低碳钢（Q235钢）压缩时的屈服强度b、以及 铸铁压缩时的抗压强度bb；（2） 观察低碳钢在拉伸过程中的各种
3、现象（包括屈服、强化和缩颈现象）及铸铁拉伸时 的破坏现象；观察低碳钢和铸铁在受压过程中的变形及破坏现象；并进行比较；绘制出拉伸 图和压缩图；（3） 比较低碳钢（塑性材料）与铸铁（脆性材料）力学性能的特点。实验二弹性模量ZT的测定在比例极限内测定低碳钢（Q235钢）的弹性模量验证虎克定律。实验三金属材料的扭转实验（1） 测定低碳钢（Q235钢）扭转时的屈服强度K、抗扭强度以及铸铁扭转时的抗扭强度Tb ；（2） 观察、比较低碳钢（塑性材料）和铸铁（脆性材料）扭转时的破坏现象，并进行初 步分析。实验四纯弯曲梁的正应力测定（综合性实验）（1） 测定矩形截面钢梁（包括单梁和叠梁）在纯弯曲时的正应力分布；
4、（2） 综合运用材料力学所学简单超静定知识（应用能量法、位移法、力法、卡氏定理、 莫尔法等）导出叠梁纯弯曲正应力计算公式，并将实验值与理论计算结果进行比较和分析， 以验证平面弯曲理论。（3） 熟悉应变电测方法和应变仪的使用，并了解半桥和全桥不同桥路的接线方法。实验五薄壁圆管在弯扭组合变形下的主应力测定（1） 用实验的方法测定平面应力状态下的主应力及主方向，并与理论计算结果相比较, 以验证组合变形叠加原理。（2） 学习电阻应变花的应用。实验六压杆稳定试验（设计性实验）加深对压杆稳定问题的认识和理解，并培养力学建模和设计创新能力。2.实验要求与安排序 号实验项目学时要求与淅适用专业1金属材料的拉伸
5、压缩实验 Metal material Testing for Tension and Compression2必修（每组4人）土木工程、机械工程与自动化专业、2弹性模量E的测定Testing for Determination of Elastic Modulus1必修（每组4人）土木工程、机械工程与自动化专业3金属材料的扭转实验Metal material Testing for Torsion1必修（每组9人）土木工程、机械工程与自动化专业4纯弯曲梁的正应力测定(综合性实验)Determination of Normal stressfor PureBeam(Comprehensive
6、Experiment)2必修（每组1人）土木工程、机械工程与自动化专业、5薄壁圆管在弯扭组合变形下 的主应力测定Determination of Principal stresses with Bend and Torsion on thin-walled tube2必修（每组1人）土木工程、机械工程与自动化专业6压杆稳定试验(设计性实验)Testing for Stability of Compressive bar (Design Experiment)2&（每组2人）土木工程、机械工程与自动化专业总 计10四、综合成绩评定的方法1.实验课成绩根据学生实验课前的预习情况、实验课中的表现和完
7、成实验报告的质量，采取五级分制。2.根据学院有关规定，将实验课成绩按百分之十比例计入学期总评成绩。3.为加强实践性教学环节，对不参加实验的学生，原则上不予补做，实验成绩以零分计并取 消期终考试资格。实验实验中文名称：金属材料的拉伸压缩实验实验英文名称：Metal material Testing for Tension and Compression实验学时：2实验类型：操作性实验实验指导书名称：材料力学实验相关理论课名称：材料力学二、目的与任务对低碳钢和灰口铸铁在常温、静载下拉伸时和压缩时的力学性能、破坏形式及其测试方法有 初步认识；了解有关国家标准。实验的具体任务如下：（1） 测定低碳钢（
8、Q235钢）拉伸时的屈服强度贝、抗拉强度bb、断后伸长率3、断面收 缩率“以及铸铁拉伸时的抗拉强度bb ；测定低碳钢（Q235钢）压缩时的屈服强度b、以及铸铁压 缩时的抗压强度bb ；（2） 低碳钢在拉伸过程中的各种现象（包括屈服、强化和缩颈现象）及铸铁拉伸时的破坏现 象；观察低碳钢和铸铁在受压过程中的变形及破坏现象；并进行比较；绘制出拉伸图和压缩图；（3） 比较低碳钢（塑性材料）与铸铁（脆性材料）力学性能的特点。三、内容要求与安排实验内容学时适用专业金属材料的拉伸压缩实验Metal material Testing for Tension and Compression2必修（每组4人）土木
9、工程、机械工程与自动化专业四、场地与设备1.实践场地材料力学实验室一层拉伸、压缩、扭转实验室2.所用设备WE-30型液压式万能材料试验机4台电子数显卡尺4把计算机（共享）1台材料试验机数据采集器4套3.消耗性器材拉伸、压缩试样：低碳钢和铸铁各4套计算机耗材（墨、打印纸等）五、考核与成绩评定1.考核内容：根据学生实验课前的预习情况、实验课中的表现和完成实验报告的质量。2.评定方法：采取五级分制。六、实验大纲说明本大纲根据材料力学课程教学基本要求（2004年8月秦皇岛会议的讨论稿）而修编。以 加深对理论知识的理解和掌握，培养初步的实验动手能力。实验二实验中文名称：弹性模量E的测定实验英文名称：Te
10、sting for Determination of Elastic Modulus实验学时：1实验类型：操作性实验实验指导书名称：材料力学实验相关理论课名称：材料力学二、目的与任务在比例极限内测定低碳钢（Q235钢）的弹性模量验证虎克定律。三、内容要求与安排实验内容学时要求购E适用专业弹性模量的测定Testing for Determination of Elastic Modulus1必修（每组4人）土木工程、机械工程与自动化专业四、场地与设备1.实践场地材料力学实验室一层拉伸、压缩、扭转实验室2.所用设备WE-30型液压式万能材料试验机 4台 电子数显卡尺 4把 电了引伸计 4个 计算机
11、（共享） 1台 材料试验机数据采集器 4套3.消耗性器材低碳钢拉伸试样 4个计算机耗材（墨、打印纸等）五、 考核与成绩评定1.考核内容：根据学生实验课前的预习情况、实验课中的表现和完成实验报告的质量。2.评定方法：采取五级分制。六、 实验大纲说明本大纲根据材料力学课程教学基本要求（2004年8月秦皇岛会议的讨论稿）而修编。以 加深对理论知识的理解和掌握，培养初步的实验动手能力。实验三实验中文名称：金属材料的扭转实验实验英文名称：Metal material Testing for Torsion实验学时：1实验类型：演示性实验实验指导书名称：材料力学实验相关理论课名称：材料力学二、目的与任务对
12、低碳钢和灰口铸铁在常温、静载下扭转时的力学性能、破坏形式及其测试方法有初步认识;了解有关国家标准。实验的具体任务如下：（1）测定低碳钢（Q235钢）扭转时的屈服强度气、抗扭强度以及铸铁扭转时的抗扭强度 ；（2）观察、比较低碳钢（塑性材料）和铸铁（脆性材料）扭转时的破坏现象，并进行初步分析。三、内容要求与安排实验内容学时要求#适用专业金属材料的扭转实验Metal material Testing for Torsion1必修（每组9人）土木工程、机械工程与自动化专业四、 场地与设备1.实践场地 材料力学实验室一层拉伸、压缩、扭转实验室2.所用设备 NJ-50B型扭转试验机 2台3.消耗性器材 扭
13、转试样：低碳钢和铸铁 各2套五、 考核与成绩评定1.考核内容：根据学生实验课前的预习情况、实验课中的表现和完成实验报告的质量。2.评定方法：采取五级分制。六、 实验大纲说明本大纲根据材料力学课程教学基本要求（2004年8月秦皇岛会议的讨论稿）而修编。以 加深对理论知识的理解和掌握。实验四实验中文名称：纯弯曲梁的正应力测定（综合性实验）实验英文名称：Determination of Normal stress for Pure Beam (Comprehensive Experiment)实验学时：2实验类型：综合性实验实验指导书名称：材料力学实验相关理论课名称：材料力学、目的与任务对纯弯曲时梁
14、的横截面上的正应力分布有清晰的了解和认识，综合运用材料力学知识求解叠梁纯弯曲时的正应力，并对电测实验应力分析的基本原理和方法有初步的了解。实验的具体任务 如下：（1） 测定矩形截面钢梁（包括单梁和叠梁）在纯弯曲时的正应力分布；（2） 综合运用材料力学所学简单超静定知识（应用能量法、位移法、力法、卡氏定理、莫尔 法等）导出叠梁纯弯曲正应力计算公式，并将实验值与理论计算结果进行比较和分析，以验证平 面弯曲理论。（3）熟悉应变电测方法和应变仪的使用，并了解半桥和全桥不同桥路的接线方法。三、内容要求与安排实验内容学时要求财E适用专业纯弯曲梁的正应力测定(综合性实验)Determination of N
15、ormal stressfor PureBeam(Comprehensive Experiment)2必修（每组i人）土木工程、机械工程与自动化专业四、场地与设备1.实践场地 材料力学实验室 二层 电测实验室2.所用设备 YJW-8型数字静态电阻应变仪 20台纯弯曲正应力实验台 20台五、 考核与成绩评定1.考核内容：根据学生实验课前的预习情况、实验课中的表现和完成实验报告的质量。2.评定方法：采取五级分制。六、 实验大纲说明本大纲根据材料力学课程教学基本要求（2004年8月秦皇岛会议的讨论稿）而修编。以 加深对理论知识的理解和掌握，培养初步的实验动手能力、理论联系实际综合运用材料力学知识 解
16、决实际问题能力。实验五实验中文名称：薄壁圆管在弯扭组合变形下的主应力测定实验英文名称：Determination of Principal stresses with Bend and Torsion on thin-walled tube实验学时：2实验类型：验证性实验实验指导书名称：材料力学实验相关理论课名称：材料力学二、目的与任务理论联系实际综合运用材料力学知识解决实际问题能力，能对一些简单的工程问题进行定性 和定量分析。实验的具体任务如下：C1）用实验的方法测定平面应力状态下的主应力及主方向，并与理论计算结果相比较，以 验证组合变形叠加原理。（2）学习电阻应变花的应用。三、内容要求与安
17、排实验内容学时适用专业薄壁圆管在弯扭组合变形下的主 应力测定Determination of Principal stresses with Bend and Torsion on thin-walled tube2必修（每组i人）土木工程、机械工程与自动化专业四、场地与设备1.实践场地 材料力学实验室 二层电测实验室2.所用设备 YJW-8型数字静态电阻应变仪 20台弯扭组合变形实验台 20台五、 考核与成绩评定1.考核内容：根据学生实验课前的预习情况、实验课中的表现和完成实验报告的质量。2.评定方法：采取五级分制。六、 实验大纲说明本大纲根据材料力学课程教学基本要求（2004年8月秦皇岛会
18、议的讨论稿）而修编。以 加深对理论知识的理解和掌握，培养初步的实验动手能力、解决实际问题能力，从而能对一些简 单的工程问题进行定性和定量分析。实验六实验中文名称：压杆稳定试验（设计性实验）实验英文名称：Testing for Stability of Compressive bar (Design Experiment)实验学时：2实验类型：设计性实验实验指导书名称：材料力学实验相关理论课名称：材料力学二、目的与任务对压杆稳定问题有正确的认识和理解，并培养力学建模和设计创新的初步能力=三、内容要求与安排实验内容学时适用专业压杆稳定试验(设计性实验)Testing for Stability o
19、f Compressive bar (Design Experiment)2（每组2人）土木工程、机械工程与自动化专业四、场地与设备1.实践场地 材料力学实验室 三层压杆稳定实验室2.所用设备 YJK4500型电阻应变仪 16台DWD-3B型多功能压杆稳定试验台 16台五、 考核与成绩评定1.考核内容：根据学生实验课前的预习情况、实验课中的表现和完成实验报告的质量。2.评定方法：采取五级分制。六、 实验大纲说明本大纲根据材料力学课程教学基本要求（2004年8月秦皇岛会议的讨论稿）而修编。以 加深对理论知识的理解和掌握，培养实验动手能力、力学建模和设计创新能力，。实验七实验中文名称：实验英文名称
20、：实验学时：实验类型：实验指导书名称：相关理论课名称：二、 目的与任务三、 内容要求与安排四、场地与设备1.实践场地材料力学实验室一层 拉伸、压缩、扭转实验室2.所用设备WE-30型液压式万能材料试验机4台电子数显卡尺4把计算机（共享）1台材料试验机数据采集器4套3.耗性器材拉伸、压缩试样：低碳钢和铸铁各4套计算机耗材五、 考核与成绩评定4.考核内容：根据学生实验课前的预习情况、实验课中的表现和完成实验报告的质量。5.评定方法：采取五级分制。六、 实验大纲说明本大纲根据材料力学课程教学基本要求（2004年8月秦皇岛会议的讨论稿）而修编。以 加深对理论知识的理解和掌握，培养初步的实验动手能力、理论联系实际综合运用材料力学知识 解决实际问题能力和设计创新能力，从而能对一些简单的工程问题进行定性和定量分析。
