课 程 名 称： 材料力学与实验
英 文 名 称： Mechanics of Materials and Experiment
实 验 课 性 质： 必修
课 程 编 号：081C0080 开放实验项目数：12
大 纲 主 撰 人：李振华 大 纲 审 核 人：王慧明
一、学时、学分：4.5
实验学时：16~20
实验学分：0.5
二、适用专业及年级
建议机械电子工程、机械工程及其自动化、机械设计制造及其自动化、土木工程、水资源与海洋工程、工程力学、过程装备与控制工程及能源与环境系统工程等专业本科生二年级时修此课程。
三、实验教学目的与基本要求
本课程是培养工科各专业学生基本技能的技术基础课程,是材料力学课程教学过程中重要的不可缺少的环节。本课程可以加深学生对材料力学课程基本理论的理解，提高动手能力和解决问题的能力，培养学生创新意识和团结协作的精神，提高学生的综合素质。
通过本课程的学习，学生要掌握基本的实验原理和基本的测试技术，熟悉工程测试的常用实验用仪器和设备的使用方法，能够进行基本的独立实验。
四、主要仪器设备
电子万能试验机、液压万能试验机、高频疲劳试验机、纯弯疲劳试验机、扭转试验机、冲击试验机、弯曲台架、扭弯组合实验台架、内压台架、光弹仪、
动态测试系统、静态应变仪、投影仪、计算机等
五、实验课程内容和学时分配
| 序号 | 实验项目名称 | 实验内容 | 学时分配 | 实验属性 | 实验类型 | 每组人数 | 实验要求 | 指导 教师 | 已开未开
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| 2 | 示范实验 | 1. 观察、分析低碳钢与铸铁在压缩时的变形和破坏特征； 2. 测定低碳钢和铸铁的冲击韧性，比较两种材料的抗冲击能力和破坏断口特征； 3. 了解纯弯疲劳实验机的工作原理及对称循环疲劳极限的测定方法，并观察试样的断口特征； 4. 了解高频疲劳实验机的工作原理及测定疲劳极限的方法。 | 2 | 技术基础 | 演示 | 15 | 必做 |
李振华
雷华
张伟根
商宏学
李华锋
王双连 | 已开 |
| 3 | 拉伸实验 | 1. 测定低碳钢的弹性模量、拉伸屈服极限、抗拉强度、伸长率和断面收缩率； 2. 测定铸铁的抗拉强度； 3. 观察低碳钢与铸铁在拉伸时的变形和破坏特征，并比较两者的力学性能。 | 2 | 技术基础 | 综合 | 4 | 必做 | 已开 | |
| 4 | 扭转实验 | 1. 测定低碳钢的切变模量、剪切屈服极限和剪切强度极限； 2. 测定铸铁扭转时的剪切强度极限； 3. 观察、分析低碳钢与铸铁在扭转时的变形和破坏特征。 | 2 | 技术基础 | 验证 | 2 | 必做 | 已开 | |
| 5 | 弯曲正应力实验 | 1. 掌握电阻应变测量技术的多点测量技术和电阻应变仪的使用方法； 2. 测量矩形截面梁纯弯曲时横截面上正应力的分布规律，并与理论计算结果比较。 | 2 | 技术基础 | 验证 | 2 | 必做 | 已开 | |
| 6 | 扭弯组合实验 | 1. 测量薄壁圆筒在弯扭组合变形情形一点的主应力大小及方向及内力，并与理论计算结果比较； 2. 测定薄壁圆筒在弯扭组合变形情形的弯矩和扭矩。 | 2 | 技术基础 | 综合 | 2 | 必做 | 已开 | |
| 7 | 压杆稳定实验 和 光弹性实验 | 1. 通过实验进一步理解受压杆件稳定性的概念； 2. 测定两端铰支压杆的临界力，并与理论值进行比较，分析实际压杆与理想压杆的差别。 3. 了解光弹性实验的原理和方法，了解条纹图的观测。 | 1+1 | 技术基础 | 验证/演示 | 2＆30 | 必做 | 已开 | |
| 8 | 动应力实验 | 1. 了解动态应变测量的特点，初步掌握动态应变测量方法； 2. 了解动态应变仪、数据采集系统的工作原理； 3. 测定梁共振时的最大动应力和干扰力频率。 | 1 | 技术基础 | 综合 | 30 | 必做 | 已开 | |
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| 交接叠合梁弯曲实验 | 1.测定由两种不同材料组成的叠梁正应力分布规律； 2.由实验结果探索胶接叠梁的弯曲正应力计算公式并与实验结果作比较。 | 4 | 技术基础 | 综合 | 2 | 材料力学甲乙必做 丙及其它选做 | 已开 | |
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| 预应力提高结构承载能力实验 | 1.了解预应力结构提高承载能力的原理； 2.研究提高结构承载能力的途径。 | 4 | 技术基础 | 设计 | 2 | 已开 | ||
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| 内压、轴力、弯矩联合作用下内力测定 | 1.选用合适的组桥方式，测定组合变形构件的内力； 2.掌握组合变形构件内力的测定方法。 | 4 | 技术基础 | 综合 | 2 |
| 已开 | |
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| 组合压杆实验 | 1.测定双肢压杆的临界力，观察失稳现象； 2.设计双肢压杆稳定实验的试验方案，并由测试结果归结出理论计算模型； 3.分析讨论影响双肢压杆临界力的因素。 | 4 | 技术基础 | 设计 | 2 | 已开 | ||
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| 复合材料力学性能测定 | 1.测定复合材料力学性能； 2.分析探讨复合材料的增强、增韧机理。 | 4 | 技术基础 | 综合 | 2 | 已开 |
六、考核方式
根据学生的实验准备情况、实验操作能力、实验报告和计算机考核等综合评定成绩。正式实验要求学生提交实验报告，创新实验要求学生独立完成，并提交实验报告或论文。
七、实验教科书、参考书
（一）教科书
《材料力学实验》第三版，刘鸿文、吕荣坤编，高等教育出版社，2006。
《材料力学实验指导书》本校自编讲义
（二）参考书
《材料力学》第三版，刘鸿文、吕荣坤编，高等教育出版社，2004。
