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《材料力学》课程实验教学大纲
2015-05-09 14:13   审核人:

课程名称(中文)材料力学实验

课程编号

课程性质基础课(必修)

教材及实验指导书名称《材料力学实验指导书》

学时学分:实验学时12实验学分0.5

应开实验学期二年级一学期

适用专业土木工程

先修课程理论力学

考核实验报告

 一、课程简介及基本要求

 材料力学是变形固体力学入门的学科基础课,用以培养学生在工程设计中有关力学方面的设计计算能力。本课程主要研究工程结构中构件的承载能力问题,通过揭示构件的强度、刚度和稳定性问题的基本概念及必要的基础知识,培养学生解决问题的能力;以理论分析为基础,培养学生的实验动手能力;发挥其它课程不可替代的综合素质教育作用。

 二、课程实验目的要求

 材料力学实验课是材料力学课程的重要组成部分,是理工科专业技术基础课的基本实践教学环节。通过该实践教学环节,加深对材料力学基本理论的认识,巩固所学知识,增强力学分析意识与分析能力,提高力学检测、诊断和设计水平。课程要求对低碳钢和铸铁等材料的拉伸、压缩、扭转力学性质有基本了解;了解材料力学性质的常规检测设备和基本操作方法;了解应变测量的电测原理,掌握电测基本方法;增强对组合变形等力学特征的认识。

 三、实验教学内容

 材料力学开设6个实验,实验名称、要求、分类与分组见附表1。各课型实验项目安排如下:

 实验共安排12课时,实验包括:材料拉伸、压缩,材料弹性模量E、泊松比µ的测定,弯曲正应力实验,等强度梁或偏心拉伸实验。

 四、主要仪器设备

 主要设备仪器包括:液压万能试验机,电子万能试验机,,多功能组合实验台、电阻应变仪等,详见附表2。

 五、实验方式与基本要求

 实验要求2-5人一组,在实验教师的指导下独立完成实验。要求学生通过实验掌握实验的基本技能和方法,对实验现象进行理论分析,对实验结果与理论计算结果进行对比分析,按质按量完成实验报告。

 基本要求如下:

 1.课前预习。课前预习是材料力学实验的准备环节,实验操作能否顺利进行,整个实验能否得到预期的

 附表1:材料力学实验项目及要求一览表

项目

序号

项目名称

目的与要求

实验

学时

每组

人数

实验

属性

实验者

类别

开出

要求

1

低碳钢拉伸实验

①测定低碳钢拉伸时的屈服极限σS、强度极限σb、延伸率δ和截面收缩率φ;②观察拉伸过程中的各种实验现象(低碳钢材料的比例、屈服、强化和颈缩现象)。③绘制应力—应变曲线。

2

5

验证

本科

必做

2

铸铁压缩实验

①铸铁压缩时的强度极限σb、;②观察压缩时脆性材料破坏时的断口截面形状,并分析原因。

2

5

验证

本科

必做

3

弹性模量E、泊松比µ的测定实验

通过测E、µ实验对材料的弹性模量E、µ这两个物理量有感性认识,验证胡克(Hooke)定律。

2

4

验证

本科

必做

4

梁的正应力电测实验

①学会用电测法测量矩形截面梁在纯弯曲时的正应力的分布;②将实验结果与理论计算值进行比较,验证弯曲正应力公式;③学会用电阻应变仪进行多点的应变测量。

2

4

验证

本科

必做

5

等强度梁实验

①根据电测法测量矩形截面梁的原理对等强度梁的应力分布进行设计验证;②将实验结果与理论计算值进行比较,验证等强度梁正应力公式;③进一步学会用电阻应变仪进行应变测量。

2

4

验证

本科

选做

6

偏心拉伸

①测定偏心拉伸时最大正应力,验证迭加原理的正确性;②分别测定偏心拉伸时由拉力和弯矩所产生的应力;③测定偏心距;④测定弹性模量E。

2

2

综合

本科

选做

 结果,很大程度上取决于预习的质量。要求每个同学必须在实验操作前认真预习和实验有关的教材及相关资料,要求做到:

 (1)明确实验目的、实验原理与实验方法;

 (2)要了解实验所采用的仪器设备的操作规程及实验步骤;

 (3)要明确本次实验要测量的力学数据,要事先设计好数据记录表格。

 2.实验操作。实验操作是学生在实验室中观察材料实验现象,测取实验数据的过程,是力学实验的主要环节。为保障实验操作的顺利完成,学生进入实验室后要自觉遵守实验室的规章制度,听从实验指导教师的安排。

 (1)认真听取实验指导老师的讲解,进一步明确本次实验的要求、操作要领及注意事项;

 (2)严格按实验仪器的操作规程进行操作,即使仪器不能正常使用,也不应私自拆卸实验仪器,必须向实验指导老师请求解决。

 (3)测取实验数据:仔细观察实验过程中的各种力学现象,及时准确地读取实验数据,并将数据记录在事先设计好的实验数据记录表格内。实验数据不可随意涂改,更不许随意编造。

 (4)凡是与实验结果有关的数据和现象都必须准确的记录下来,这些实验数据对分析实验结果是必不可少的。

 (5)实验完毕后,将实验仪器和用具整理摆放整齐,实验原始数据经过实验指导老师审阅认可后,方可离开实验室。

 3.实验报告。书写实验报告的过程就是对实验数据进行科学处理,对实验结果进行综合分析,对实验工作进行分析总结的过程,是培养学生独立从事科学实验工作能力的一个重要环节。要求学生实验课后及时完成实验报告,并在规定的时间内送交实验指导老师批阅。

 实验报告要数据齐全,处理得当,分析结论要简要扼要,字迹要清楚整洁,禁止抄袭他人实验报告。实验报告的内容主要包括:

 (1)实验目的与要求;

 (2)实验仪器设备:要注明该实验所使用的主要仪器设备的规格;

 (3)实验原理和方法;

 (4)数据记录及处理

 (5)分析与讨论

 六、实验考核与报告

 学生的实验成绩主要根据实验态度与表现,实验操作和实验报告综合评定。每一实验按10分计:实验态度与表现占2分,实验操作占4分,实验报告占4分。

 学生实验总成绩为各实验得分的平均分。

 课内实验成绩报告任课教师,计入材料力学课总成绩。所占比例为,12学时实验课占10%。

 表2:材料力学实验所用主要设备仪器一览表

序号

实验项目

仪器设备名称

仪器设备编号

1

低碳钢拉伸实验

电子、液压万能试验机

WE-100

2

铸铁压缩实验

电子、液压万能试验机

WE-300

3

弹性模量E测定实验

多功能组合实验台

XL3418

4

梁的正应力电测实验

多功能组合实验台

XL3418

5

等强度梁实验

创新组合实验台

XL3418

6

偏心拉伸

创新组合实验台

XL3418

 制订人: 李荷香

 审核人:

 批准人:

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