工程材料力学实验报告

工程材料力学实验报告（精选8篇）

工程材料力学实验报告 篇1

工程材料实验报告

专业：

姓名：，学号： 姓名：，学号： 姓名：，学号：

青海大学机械工程学院

年 月 日

工程材料实验

工程材料综合实验

● 金相显微镜的构造及使用 ● 铁碳合金平衡组织分析 ● 碳钢的热处理 ● 金相试样的制备

● 碳钢热处理后的显微组织分析 ● 硬度计的原理及应用 ● 碳钢热处理后的硬度测试 ● 常用工程材料的显微组织观察

实验一 金相显微镜的构造和使用

一、实验目的

熟悉金相显微镜的基本原理、构造；了解金相显微镜的使用注意事项，掌握金相显微镜的使用方法。

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）金相显微镜的基本原理

2）金相显微镜的构造

3）显微镜使用注意事项

四、实验步骤

五、实验报告

实验二 铁碳合金平衡组织分析

一、实验目的

（1）熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织。

（2）了解铁碳合金中的相与组织组成物的本质、形态及分布特征。

工程材料实验

（3）分析并掌握平衡状态下铁碳合金的组织和性能之间的关系

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）铁碳合金的平衡组织

2）各种组成相或组织组成物的特征 3）铁素体与渗碳体的区别

四、实验步骤

五、实验报告

实验三 碳钢的热处理

一、实验目的

1）熟悉钢的几种基本热处理操作：退火、正火、淬火、回火

2）了解加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对45钢热处理后性能的影响。

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）加热温度的选择 2）保温时间的确定 3）冷却方法

四、实验步骤

五、实验报告

实验四 金相试样的制备

一、实验目的

1）了解金相试样的制备过程。2）学会金相试样的制备技术。

工程材料实验

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）取样 2）镶样 3）磨制 4）抛光

四、实验步骤

五、实验报告

实验五 碳钢热处理后的显微组织分析

一、实验目的

观察碳钢热处理后的显微组织

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）钢冷却时所得到的各种组织组成物的形态 2）钢淬火回火后的组织

四、实验步骤

五、实验报告

实验六 硬度计的原理及应用

一、实验目的

1）熟悉洛氏硬度计、布氏硬度计、显微硬度计的原理、构造。2）学会三种硬度计的使用

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）洛氏硬度实验原理 2）布氏硬度试验原理 3）显微硬度计的原理

四、实验步骤

五、实验报告

实验七 碳钢热处理后的硬度测试

工程材料实验

一、实验目的

掌握硬度的测试方法

二、实验设备及材料

三、实验内容

测量热处理试样的硬度

四、实验步骤

五、实验报告

实验八 常用工程材料的显微组织观察

一、实验目的

1）观察几种常用合金钢、有色金属、铸铁和金属陶瓷及纤维增强树脂的显微组织。

2）分析这些材料的组织和性能之间的关系及其应用。

二、实验设备及材料

三、实验教学内容

1）几种常用合金钢的显微组织 2）铸铁的显微组织

3）几种常用有色金属的显微组织 4）金属陶瓷及纤维增强树脂的显微组织

四、实验步骤

工程材料力学实验报告 篇2

一、建立基础力学实验教学新体系

为了适应形势的发展, 将实验的内容分成了三个模块化, 即为基本性实验、综合提高性实验、研究创新型实验, 开设的实验贯穿了整个材料力学的重要知识点, 具体分类如下:

1. 基本性实验:

以深入理解力学基本概念、了解力学实验技术基础、培养学生基本力学实验技能为目的。在基本性实验中, 改变了原来只是验证材料的基本力学性能和验证应力的分布规律的目的, 加强了实验的思考性和启发性, 培养学生通过实验发现问题、研究问题的能力;注重与工程实际问题结合, 增加基础力学基本实验的新颖性和信息量;加强对学生进行现代力学测试方法和现代实验技能的基本训练。例如:在金属材料拉伸实验之前, 让学生预习为什么采用标准的比例试件;在实验中思考低碳钢什么时候产生屈服, 什么时候强化;在实验结束后, 思考铸铁的破坏方式和破坏原因。让学生比较两种材料的应力-应变曲线的不同, 并思考为什么工程中要保证结构的破坏是塑性破坏, 而避免脆性破坏;为什么钢材的设计强度值要选用屈服强度;通过提问增加学生通过实验发现问题、研究问题、获取新知识的能力。

2. 综合提高性实验:

综合提高性实验是实验教师先确定相关的实验内容和提出问题, 学生在掌握基本实验方法和实验操作技能的基础上发挥主观能动性, 根据问题的性质综合运用所学知识设计实验方案和拟订实施实验方案的具体步骤。学生要完成实验必须掌握全面分析问题的方法, 学会用实验解决问题的技巧。如叠合梁的综合实验。工厂中常见的桥式吊车用梁大多采用复合结构叠合梁。为了便于学生在实验室进行实验, 我们对实际问题进行简化, 选择相同截面的两根矩形梁, 对相同材料和不同材料叠加的情况, 对不同支座的情况, 检测材料和结构各个层面的应力应变大小及分布。学生通过综合提高实验发现了工程中出现的力学现象, 进一步掌握力学的基本概念与力学基本理论, 使得学生学以致用。

3. 研究创新型实验:

实验教学的传统模式是规定性的, 规定学生必须做什么, 只能做什么, 不能做什么。研究性实验教学的模式在教学理念上, 以发展学生能力为本, 学生知识获取过程中的地位由“被动”变为“主动”;在教学方法上, 采用引导式、启发式、探究式等教学模式, 引导学生主动发现问题、分析问题和解决问题, 培养学生自我学习和研究能力;在教学模式上, 以“问题研究”“案例教学”为中心;在教学形式上, 引入科学研究的基本方法, 如文献阅读、专题讨论、方案评审、数值仿真、实验测试、终期汇报等;在教学内容的选择上, 从工程应用中选择研究主题, 可以是一门课程中的问题, 也可以是多门课程交叉的问题。针对土木工程专业的学生, 以钢结构、桁架结构为背景, 与结构力学及相关专业课程有机结合起来, 我们和南京航空航天大学联合研发的多功能组合式力学实验装置, 学生可以根据自主设计实验的需要, 选择所需的杆件、接头、约束支座以及加载方式进行自主组合实验, 可以做梁、刚架和桁架等多种结构的实验, 可同时进行多点、不同方向加载, 不仅可以加深学生对力学实验的理解, 而且巩固和提高了所学的力学知识。通过设计综合性实验激发创新思维, 有效地提高理论和实践的结合运用能力, 并掌握将理论知识运用在实践当中的技巧。通过研究性实验, 学生自己能发现问题并解决问题。例如工程结构中的桁架, 其力学模型都是杆件通过一定的铰链连接而成, 但是实际结构中的连接方式各种各样, 哪些连接方式可以简化为铰链?哪些连接方式可以近似简化为铰链?哪些连接方式则不能简化为铰链?简化为铰链后产生的误差是多少?理论值和实验值的误差是多少时是工程允许的?在刚架是实验过程中如何消除装配应力?通过实验教学模式的改革, 让学生更多地了解了力学现象和规律, 拓展了学生的视野, 激发学生学习兴趣, 进一步巩固所学的知识;同时充分调动了学生的学习积极性和主动性, 提高了理论综合分析能力与实验操作技能, 为后续课程的学习打下了良好的基础。

二、改革教学方法, 开展研究性教学

实验教学的重点应该从传授知识向培养能力和提高综合素质转移。对学生创新思维能力的培养要求教师在教学过程中改变原来的填鸭式的模式, 将学生作为学习过程中的主体, 充分激发和调动学生学习的兴趣, 激活学生的思维, 激发学生的动力。教学方法设计应围绕这一主题, 给学生更多的动手的机会, 更多的动脑的时间, 为学生提供自主探索和思考实验现象的机会。学生针对老师提出的问题独立设计实验方案、确定实验方法、选择实验器材, 独自操作的一种实验教学模式。实验之前既不给出实验原理, 学生也没有现成的实验方法和步骤可以参考, 学生要在查找和阅读参考资料的基础上, 经过自己的分析和思考才能找到初步的答案或结论, 明白相关原理之后再拟订实验方案。通过这样一种过程, 学生就能加强深入了解实验原理, 检验自己分析和研究成果的正确性, 提高自学能力、动手能力以及分析问题解决问题的能力, 进而培养创新思维和良好的科学品质。

三、改革考试考核方法, 着重培养综合素质

多年来我们一直在思考对实验考试方法的改革。将“课程实验”转变为“实验课程”后设想实行理论概念与实际操作相结合的综合性考试方法。考试的题目既有主观题也有客观题, 既有实验理论试题, 也有到实验室动手操作, 需要学生去思考、去研究, 以得到简捷、方便、有效的高水平解决方案。题目不是一般的习题, 而是结合工程背景, 提炼简化的问题。例如在材料力学理论教学中经常出现吊车梁的问题, 我们结合这个工程问题, 出了这样一个题目, 要求学生测出在移动荷载作用下, 梁跨中的最大挠度。这样的考题既考基本概念、基本方法, 又考综合能力、综合素质, 包括力学素质、工程素质和创新精神。不仅要考教材上的内容, 更要给学生创造性思维的空间。使学生在考试中不是被动思维, 而是积极思考。这样的设想在去年培训参加全国大学生基础力学实验竞赛的同学身上得到了很好的验证。参赛的学生通过在综合实验装置上多种组合结构的实验培训, 分析问题、解决问题和实验技能得到了很好的锻炼。参赛的同学说:“实验的测试不仅检验了我们的动手能力, 要求能够将基本概念运用到实际工作中, 还考察了自己的力学素质与分析能力。是对我们综合素质的一次考察, 不仅要求有很强的动手能力, 更要有良好的表达能力。是对我们学习能力的一次很好的锻炼、提高。”事实证明这样的培养方式是正确的, 去年他们在竞赛中取得了优异的成绩, 在和全国96所高校的学生同堂竞技中, 他们获得全国一等奖, 排名第八。

摘要：针对现行的材料力学实验教学模式的弊端, 结合土木工程专业的特点, 提出了改革材料力学实验教学的新思路, 探索材料力学实验教学的新模式, 加强培养学生掌握实验研究的基本方法技能, 具有解决工程实际问题的能力。

关键词：材料力学,实验教学,教学模式

参考文献

[1]陶阳.材料力学课程的课堂设计和学生的综合能力培养[J].中国教育与教学, 2008, (7) :33-34.

[2]邓宗白, 吴文龙.深化基础力学实验教学改革着力培养工程素质和创新精神[J].南京航空航天大学学报 (社科版) , 2002, (4) :14-17.

工程材料力学实验报告 篇3

关键词：材料力学；实验教学；教学模式

材料力学课程是土木工程专业重要的技术基础课。目前我院材料力学课程为学生开设了6个实验项目，目的是为了加深和巩固所学的理论知识。但现行的实验教学模式存在一些问题，主要表现在重理论教学轻实验教学；教学模式基本是教师讲解实验内容，学生按步骤做实验、测数据，最后提交实验报告。这就导致了学生在实验过程中，完全依赖教师，不动脑筋，理论和实际脱节，实验操作技能差，不能够主动思考问题。因此探索新的实验教学模式，加强对学生进行实验设计、实验方法和实验技能的培训，培养学生解决实际工程问题的能力。“土木工程专业本科系列实验教学平台建设的研究与实践”课题是以土木工程学科理论联系实践、注重实践的专业特点为背景，以学生为主体、强化实践教学为理念，以提高基础实验课程和专业实验课程教学效果为目的，结合新一轮人才培养方案的修订，构建具有前瞻性、可操作性的土木工程专业系列实验教学平台，从而使学生更好地理解专业知识，掌握专业知识，增强实践能力和创新精神，提高土木工程专业人才培养质量。材料力学实验是巩固材料力学基本概念，增强工程实践能力，培养创新精神，树立科学态度、提高综合素质的重要环节。先进的实验教学理念，要求正确认识和处理实验教学在整个材料力学过程中所占有的位置，从“教学实验”转变为“实验教学”。使得学生不仅掌握实验研究的基本方法和技能，而且具有独立开展实验研究的能力，具备向相关领域拓展的基本素质。

一、建立基础力学实验教学新体系

为了适应形势的发展，将实验的内容分成了三个模块化，即为基本性实验、综合提高性实验、研究创新型实验，开设的实验贯穿了整个材料力学的重要知识点，具体分类如下：

1.基本性实验：以深入理解力学基本概念、了解力学实验技术基础、培养学生基本力学实验技能为目的。在基本性实验中，改变了原来只是验证材料的基本力学性能和验证应力的分布规律的目的，加强了实验的思考性和启发性，培养学生通过实验发现问题、研究问题的能力；注重与工程实际问题结合，增加基础力学基本实验的新颖性和信息量；加强对学生进行现代力学测试方法和现代实验技能的基本训练。例如：在金属材料拉伸实验之前，让学生预习为什么采用标准的比例试件；在实验中思考低碳钢什么时候产生屈服，什么时候强化；在实验结束后，思考铸铁的破坏方式和破坏原因。让学生比较两种材料的应力-应变曲线的不同，并思考为什么工程中要保证结构的破坏是塑性破坏，而避免脆性破坏；为什么钢材的设计强度值要选用屈服强度；通过提问增加学生通过实验发现问题、研究问题、获取新知识的能力。

2.综合提高性实验：综合提高性实验是实验教师先确定相关的实验内容和提出问题，学生在掌握基本实验方法和实验操作技能的基础上发挥主观能动性，根据问题的性质综合运用所学知识设计实验方案和拟订实施实验方案的具体步骤。学生要完成实验必须掌握全面分析问题的方法，学会用实验解决问题的技巧。如叠合梁的综合实验。工厂中常见的桥式吊车用梁大多采用复合结构叠合梁。为了便于学生在实验室进行实验，我们对实际问题进行简化，选择相同截面的两根矩形梁，对相同材料和不同材料叠加的情况，对不同支座的情况，检测材料和结构各个层面的应力应变大小及分布。学生通过综合提高实验发现了工程中出现的力学现象，进一步掌握力学的基本概念与力学基本理论，使得学生学以致用。

3.研究创新型实验：实验教学的传统模式是规定性的，规定学生必须做什么，只能做什么，不能做什么。研究性实验教学的模式在教学理念上，以发展学生能力为本，学生知识获取过程中的地位由“被动”变为“主动”；在教学方法上，采用引导式、启发式、探究式等教学模式，引导学生主动发现问题、分析问题和解决问题，培养学生自我学习和研究能力；在教学模式上，以“问题研究”“案例教学”为中心；在教学形式上，引入科学研究的基本方法，如文献阅读、专题讨论、方案评审、数值仿真、实验测试、终期汇报等；在教学内容的选择上，从工程应用中选择研究主题，可以是一门课程中的问题，也可以是多门课程交叉的问题。针对土木工程专业的学生，以钢结构、桁架结构为背景，与结构力学及相关专业课程有机结合起来，我们和南京航空航天大学联合研发的多功能组合式力学实验装置，学生可以根据自主设计实验的需要，选择所需的杆件、接头、约束支座以及加载方式进行自主组合实验，可以做梁、刚架和桁架等多种结构的实验，可同时进行多点、不同方向加载，不仅可以加深学生对力学实验的理解，而且巩固和提高了所学的力学知识。通过设计综合性实验激发创新思维，有效地提高理论和实践的结合运用能力，并掌握将理论知识运用在实践当中的技巧。通过研究性实验，学生自己能发现问题并解决问题。例如工程结构中的桁架，其力学模型都是杆件通过一定的铰链连接而成，但是实际结构中的连接方式各种各样，哪些连接方式可以简化为铰链？哪些连接方式可以近似简化为铰链？哪些连接方式则不能简化为铰链？简化为铰链后产生的误差是多少？理论值和实验值的误差是多少时是工程允许的？在刚架是实验过程中如何消除装配应力？通过实验教学模式的改革，让学生更多地了解了力学现象和规律，拓展了学生的视野，激发学生学习兴趣，进一步巩固所学的知识；同时充分调动了学生的学习积极性和主动性，提高了理论综合分析能力与实验操作技能，为后续课程的学习打下了良好的基础。

二、改革教学方法，开展研究性教学

实验教学的重点应该从传授知识向培养能力和提高综合素质转移。对学生创新思维能力的培养要求教师在教学过程中改变原来的填鸭式的模式，将学生作为学习过程中的主体，充分激发和调动学生学习的兴趣，激活学生的思维，激发学生的动力。教学方法设计应围绕这一主题，给学生更多的动手的机会，更多的动脑的时间，为学生提供自主探索和思考实验现象的机会。学生针对老师提出的问题独立设计实验方案、确定实验方法、选择实验器材，独自操作的一种实验教学模式。实验之前既不给出实验原理，学生也没有现成的实验方法和步骤可以参考，学生要在查找和阅读参考资料的基础上，经过自己的分析和思考才能找到初步的答案或结论，明白相关原理之后再拟订实验方案。通过这样一种过程，学生就能加强深入了解实验原理，检验自己分析和研究成果的正确性，提高自学能力、动手能力以及分析问题解决问题的能力，进而培养创新思维和良好的科学品质。

三、改革考试考核方法，着重培养综合素质

多年来我们一直在思考对实验考试方法的改革。将“课程实验”转变为“实验课程”后设想实行理论概念与实际操作相结合的综合性考试方法。考试的题目既有主观题也有客观题，既有实验理论试题，也有到实验室动手操作，需要学生去思考、去研究，以得到简捷、方便、有效的高水平解决方案。题目不是一般的习题，而是结合工程背景，提炼简化的问题。例如在材料力学理论教学中经常出现吊车梁的问题，我们结合这个工程问题，出了这样一个题目，要求学生测出在移动荷载作用下，梁跨中的最大挠度。这样的考题既考基本概念、基本方法，又考综合能力、综合素质，包括力学素质、工程素质和创新精神。不仅要考教材上的内容，更要给学生创造性思维的空间。使学生在考试中不是被动思维，而是积极思考。这样的设想在去年培训参加全国大学生基础力学实验竞赛的同学身上得到了很好的验证。参赛的学生通过在综合实验装置上多种组合结构的实验培训，分析问题、解决问题和实验技能得到了很好的锻炼。参赛的同学说：“实验的测试不仅检验了我们的动手能力，要求能够将基本概念运用到实际工作中，还考察了自己的力学素质与分析能力。是对我们综合素质的一次考察，不仅要求有很强的动手能力，更要有良好的表达能力。是对我们学习能力的一次很好的锻炼、提高。”事实证明这样的培养方式是正确的，去年他们在竞赛中取得了优异的成绩，在和全国96所高校的学生同堂竞技中，他们获得全国一等奖，排名第八。

参考文献：

[1]陶阳.材料力学课程的课堂设计和学生的综合能力培养[J].中国教育与教学，2008，（7）：33-34.

[2]邓宗白，吴文龙.深化基础力学实验教学改革着力培养工程素质和创新精神[J].南京航空航天大学学报（社科版），2002，（4）：14-17.

[3]邓宗白，周克印，陈建平，等.基础力学实验教学改革[J].中国大学教育，2005，（5）：33-34.

作者简介：陶阳（1964-），女，扬州大学建筑科学与工程学院副教授，主要从事材料力学和结构力学的教学和工程检测工作。

材料力学实验报告答案 篇4

评分标准 拉伸实验报告

一、实验目的（1分）1.测定低碳钢的强度指标（σs、σb）和塑性指标（δ、ψ）。2.测定铸铁的强度极限σb。3.观察拉伸实验过程中的各种现象，绘制拉伸曲线（p－δl曲线）。4.比较低碳钢与铸铁的力学特性。

二、实验设备（1分）

机器型号名称电子万能试验机

测量尺寸的量具名称游标卡尺 精度 0.02 mm

三、实验数据（2分）

四、实验结果处理（4分）?s??b? psa0pba0 ＝300mpa 左右 ＝420mpa 左右 ＝20～30％左右＝60～75％左右 ?? l1?l0 ?100％ l0a0?a1 ?100％ a0 ?＝

五、回答下列问题（2分，每题0.5分）

1、画出（两种材料）试件破坏后的简图。略

2、画出拉伸曲线图。

3、试比较低碳钢和铸铁拉伸时的力学性质。

低碳钢在拉伸时有明显的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，而铸铁没有明显的这四个阶段。

4、材料和直径相同而长短不同的试件，其延伸率是否相同？为什么？ 相同 延伸率是衡量材料塑性的指标，与构件的尺寸无关。压缩实验报告

一、实验目的（1分）

1.测定压缩时铸铁的强度极限σb。

2.观察铸铁在压缩时的变形和破坏现象，并分析原因。

二、实验设备（1分）

机器型号名称电子万能试验机（0.5分）

测量尺寸的量具名称 游标卡尺 精度 0.02 mm（0.5分）

三、实验数据（1分）

四、实验结果处理（2分）?b? pb =740mpaa0 左右

五、回答下列思考题（3分）

1.画出（两种材料）实验前后的试件形状。略 2.绘出两种材料的压缩曲线。略

3.为什么在压缩实验时要加球形承垫？ 当试件的两端稍有不平行时，利用试验机上的球形承垫自动调节，可保证压力通过试件的轴线。

4.对压缩试件的尺寸有何要求？为什么？ 1? h0 ?3 d0 试件承受压缩时，上下两端与试验机承垫之间产生很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受阻，导致测得的抗压强度比实际偏高。试件越短，影响越明显。若试件过长，容易产生失稳现象。5.铸铁的压缩破坏形式说明了什么？ 铸铁的抗剪能力低于抗压能力。

测定弹性模量e实验报告

一、实验目的（1分）

1.测定常用金属材料的弹性模量ｅ

二、实验设备（1分）

机器型号名称 电子万能试验机

测量尺寸的量具名称 游标卡尺精度 0.02 mm 引伸计标距 50 mm

三、实验数据（2分）

四、实验结果处理（3分）e? fnl0（约a0?l 200gpa）

五、画出f??l曲线图（1分）

六、讨论题（2分）1.试件尺寸和形式对测定e有无影响？ 无影响 弹性模量e是只与材料有关的量，与其他量无关。

2.影响实验结果的因素是什么？为何要用等量增载法进行实验？ 扭转实验报告

一、实验目的（1分）

1.观察低碳钢和铸铁的变形现象及破坏形式。2.测定低碳钢的剪切屈服极限?s和剪切强度极限?b。3.测定铸铁的剪切强度极限?b。

二、实验设备（1分）

机器型号名称 电子扭转试验机 选择量程：钢 nm 精度 nm 铸铁 nm 精度 nm 测直径量具名称 游标卡尺 精度 0.02 mm

三、实验数据和计算结果（6分）

四、回答下列问题（2分）

1.画出低碳钢和铸铁试件实验前、后的图形。篇二：材料力学实验报告标准答案

力 学 实 验 报 告

标 准 答 案

一、拉伸实验报告标准答案

实验目的： 见教材。实验仪器 见教材。实验结果及数据处理： 例:(一)低碳钢试件

强度指标: ps=__22.1___kn屈服应力 ζs= ps/a __273.8___mpa p b =__33.2___kn强度极限 ζb= pb /a __411.3___mpa 塑性指标: a?a1l1-l ?100%? 68.40 % 伸长率???100%? 33.24 %面积收缩率??al 低碳钢拉伸图:

（二）铸铁试件1 强度指标: 最大载荷pb =__14.4___ kn 强度极限ζb= pb / a = _177.7__ m pa 问题讨论：

1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同? 答:拉伸实验中延伸率的大小与材料有关,同时与试件的标距长度有关.试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同.因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其有关性质才具可比性.材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的(横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外).2、分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征.答:试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性,低碳钢延伸率大表现为塑性;低碳钢具有屈服现象,铸铁无.低碳钢断口为直径缩小的杯锥状,且有450的剪切唇，断口组织为暗灰色纤维状组织。铸铁断口为横断面，为闪光的结晶状组织。.二、压缩实验报告标准答案

实验目的：见教材。实验原理： 见教材。

实验数据记录及处理： 例：(一)试验记录及计算结果2 问题讨论：

1、分析铸铁试件压缩破坏的原因.答：铸铁试件压缩破坏，其断口与轴线成45°~50°夹角，在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值，抗剪先于抗压达到极限，因而发生斜面剪切破坏。

2、低碳钢与铸铁在压缩时力学性质有何不同? 结构工程中怎样合理使用这两类不同性质的材料? 答：低碳钢为塑性材料，抗压屈服极限与抗拉屈服极限相近，此时试件不会发生断裂，随荷载增加发生塑性形变；铸铁为脆性材料，抗压强度远大于抗拉强度，无屈服现象。压缩试验时，铸铁因达到剪切极限而被剪切破坏。

通过试验可以发现低碳钢材料塑性好，其抗剪能力弱于抗拉；抗拉与抗压相近。铸铁材料塑性差，其抗拉远小于抗压强度，抗剪优于抗拉低于抗压。故在工程结构中塑性材料应用范围广，脆性材料最好处于受压状态，比如车床机座。

三、拉压弹性模量e测定试验报告 3 实验目的： 见教材。实验仪器： 见教材。实验数据记录及处理：

（一）碳钢试件尺寸

计算长度l =__100___mm直 径d =__10___mm 截面面积a =___78.5____mm2平均(δa1)=平均(δa2)=(??1)?(?a2)＝ 左右两表读数差平均值:(?a)? 2平均伸长增量(δl)=__________mm 碳钢弹性模量 e? ?p?l ? mpa(?l?a)问题讨论：

1、试件的尺寸和形状对测定弹性模量有无影响?为什么? 答: 弹性模量是材料的固有性质，与试件的尺寸和形状无关。4篇三：材料力学实验报告 实验一拉伸实验

一、实验目的

1．测定低碳钢(q235)的屈服点?s，强度极限?b，延伸率?，断面收缩率?。2．测定铸铁的强度极限?b。

3．观察低碳钢拉伸过程中的各种现象（如屈服、强化、颈缩等），并绘制拉伸曲线。4．熟悉试验机和其它有关仪器的使用。

二、实验设备

1．液压式万能实验机；2．游标卡尺；3．试样刻线机。

三、万能试验机简介

具有拉伸、压缩、弯曲及其剪切等各种静力实验功能的试验机称为万能材料试验机，万能材料试验机一般都由两个基本部分组成；

1）加载部分，利用一定的动力和传动装置强迫试件发生变形，从而使试件受到力的作用，即对试件加载。

2）测控部分，指示试件所受载荷大小及变形情况。

四、试验方法

1．低碳钢拉伸实验（1）用画线器在低碳钢试件上画标距及10等分刻线，量试件直径，低碳钢试件标距。（2）调整试验机，使下夹头处于适当的位置，把试件夹好。

（3）运行试验程序，加载，实时显示外力和变形的关系曲线。观察屈服现象。（4）打印外力和变形的关系曲线，记录屈服载荷fs=22.5kn，最大载荷fb =35kn。（5）取下试件，观察试件断口: 凸凹状，即韧性杯状断口。测量拉断后的标距长l1，颈缩处最小直径d1低碳钢的拉伸图如图所示 图1-4 低碳钢拉伸曲线 2．铸铁的拉伸

其方法步骤完全与低碳钢相同。因为材料是脆性材料，观察不到屈服现象。在很小的变形下试件就突然断裂（图1-5），只需记录下最大载荷fb=10.8kn即可。?b的计算与低碳钢的计算方法相同。

六、试验结果及数据处理 表1-2 试验前试样尺寸

表1-3 试验后试样尺寸和形状

根据试验记录，计算应力值。低碳钢屈服极限?s? fsa0 ?fba0 22.5?1078.54?35?1078.54 3 ?286.48mpa 3 低碳钢强度极限 ?b? ?445.63mpa 低碳钢断面收缩率?? a0?a1 a0l1?l0 l0 ? ?100%? 78.54?28.27 78.54 ?64% 低碳钢延伸率 ???100%? 3 125?100100 ?25% 铸铁强度极限 ?b? fba0 10.8?1078.54 ?137.53mpa 2

七、思考题

1． 根据实验画出低碳钢和铸铁的拉伸曲线。略

2． 根据实验时发生的现象和实验结果比较低碳钢和铸铁的机械性能有什么不同? 答：低碳钢是典型的塑性材料，拉伸时会发生屈服，会产生很大的塑性变形，断裂前有明显的颈缩现象，拉断后断口呈凸凹状，而铸铁拉伸时没有屈服现象，变形也不明显，拉断后断口基本沿横截面，较粗糙。

3． 低碳钢试样在最大载荷d点不断裂，在载荷下降至e点时反而断裂，为什么？ 答：低碳钢在载荷下降至e点时反而断裂，是因为此时实际受载截面已经大大减小，实际应力达到材料所能承受的极限，在最大载荷d点实际应力比e点时小。3 实验二 压缩实验

一、实验目的

1． 测定低碳钢的压缩屈服极限和铸铁的压缩强度极限。2． 观察和比较两种材料在压缩过程中的各种现象。

二、实验设备、材料

万能材料试验机、游标卡尺、低碳钢和铸铁压缩试件。

三、实验方法

1． 用游标卡尺量出试件的直径d和高度h。

2． 把试件放好，调整试验机，使上压头处于适当的位置，空隙小于10mm。3． 运行试验程序，加载，实时显示外力和变形的关系曲线。

4． 对低碳钢试件应注意观察屈服现象，并记录下屈服载荷fs=22.5kn。其越压越扁，压到一定程度（f=40kn）即可停止试验。对于铸铁试件，应压到破坏为止，记下最大载荷 fb =35kn。打印压缩曲线。

5． 取下试件，观察低碳钢试件形状: 鼓状；铸铁试件，沿45?~55?方向破坏。f△l 图2-1低碳钢和铸铁压缩曲线

四、试验结果及数据处理 表2-1 压缩实验结果 4 低碳钢压缩屈服点 ? ?s fsa0fba0 ? 22000 ??10/4 60000 2 ?280.11mpa 铸铁压缩强度极限 ? ?b ? ??10/4 2 ?763.94mpa

五、思考题

1.分析铸铁破坏的原因，并与其拉伸作比较。

答：铸铁压缩时的断口与轴线约成45?角，在45?的斜截面上作用着最大的切应力，故其破坏方式是剪断。铸铁拉伸时，沿横截面破坏，为拉应力过大导致。2.放置压缩试样的支承垫板底部都制作成球形，为什么？ 答：支承垫板底部都制作成球形自动对中，便于使试件均匀受力。

3.为什么铸铁试样被压缩时，破坏面常发生在与轴线大致成45?~55?的方向上？ 答：由于内摩擦的作用。

4.试比较塑性材料和脆性材料在压缩时的变形及破坏形式有什么不同？ 答：塑性材料在压缩时截面不断增大，承载能力不断增强，但塑性变形过大时不能正常工作，即失效；脆性材料在压缩时，破坏前无明显变化，破坏与沿轴线大致成45?~55?的方向发生，为剪断破坏。

水力学实验报告 篇5

班 级:

姓 名:

学 号:

第三组同学:

姓 名:

学 号:

姓 名:

学 号:

姓 名:

学 号:

2015、12、25平面静水总压力实验 1、1 实验目的 1、掌握解析法及压力图法,测定矩形平面上的静水总压力。

2、验证平面静水压力理论。

1、2 实验原理

作用在任意形状平面上的静水总压力P等于该平面形心处的压强p c 与平面面积A 的乘积: A p Pc , 方向垂直指向受压面。

对于上、下边与水面平行的矩形平面上的静水总压力及其作用点的位置,可采用压力图法:静水总压力 P 的大小等于压强分布图的面积  与以宽度 b 所构成的压强分布体的体积。

b P  

若压强分布图为三角形分布、如图 3-2,则 H eb gH P31212  式中:e－为三角形压强分布图的形心距底部的距离。

若压强分布图为梯形分布,如图 3-3,则 2 12 12 12321H HH H aeab H H g P＋＋）

＋（   式中:e－为梯形压强分布图的形心距梯形底边的距离。

图 1-1 静水压强分布图(三角形)

图 1-2 静水压强分布图(梯形)本实验设备原理如图 3-4,由力矩平衡原理。

图 1-3 静水总压力实验设备图 1 0L P L G   

其中: e L L  1 求出平面静水总压力 10LGLP 

1、3 实验设备

在自循环水箱上部安装一敞开的矩形容器,容器通过进水开关 K l ,放水开关 K 2 与水箱连接。容器上部放置一与扇形体相连的平衡杆,如图 3-5 所示。

***090100110120***0? ?? ? ? ? ?K 2? ? ?? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?L 0? 3-5

? ? ? ? ? ?K 1 图 1-4 静水总压力仪 1、4 实验步骤

1、熟悉仪器,测记有关常数。

2、用底脚螺丝调平,使水准泡居中。

3、调整平衡锤使平衡杆处于水平状态。

4、打开进水阀门 K 1 ,待水流上升到一定高度后关闭。

5、在天平盘上放置适量砝码。若平衡杆仍无法达到水平状态,可通过进水开关进水或放水开关放水来调节进放水量直至平衡。

6、测记砝码质量及水位的刻度数。

7、重复步骤 4～6,水位读数在 100mm 以下做 3 次,以上做 3 次。

8、打开放水阀门 K 2 ,将水排净,并将砝码放入盒中,实验结束。

1、5 实验数据记录及处理

1、有关常数记录: 天平臂距离 L 0 ＝

cm,扇形体垂直距离(扇形半径)L＝

cm, 扇形体宽 b＝

cm,矩形端面高 a 0 ＝

cm,3 3/ 10 0.1 cm kg ＝ 

2、实验数据记录

压强分布形式 测次 水位读数 H(cm)水位读数  0 00

0a H a Ha Hh(cm)砝码质量 m(g)三角形分布 1

梯形分布 1

3、实验结果 压强分布形式 测次 作 用 点 距 底部距离(cm)H hH h h H 23 作用力距支点垂 直 距 离e L L  1(cm)实 测 力 矩(N·cm)0 0mgL M  实测静水总压 力(N)10LMP ＝实 理 论 静 水总 压 力(N)

误 差(％)三角形分布 1

梯形分布 1

100%- 理论值实验值 理论值注：误差

1、6 注意事项

1、在调整平衡杆时,进水或放水速度要慢。

2、测读数据时,一定要等平衡杆稳定后再读。

1、7 思考题

1、实验中,扇形体的其她侧面所受到的压力就是否对实验精度产生影响？为什么？ 2、注水深度在 100mm 以上时,作用在平面上的压强分布图就是什么形状？

3、影响本实验精度的原因就是什么？ 2

能量方程实验

2、1 实验目的1、观察恒定流的情况下,与管道断面发生改变时水流的位置势能、压强势能、动能的沿程转化规律,加深对能量方程的物理意义及几何意义的理解。

2、观察均匀流、渐变流断面及其水流特征。

3、掌握急变流断面压强分布规律。

4、测定管道的测压管水头及总水头值,并绘制管道的测压管水头线及总水头线。

2、2 实验原理 实际液体在有压管道中作恒定流动时,其能量方程如下 whgv pZgv pZ      2 222 2 2221 1 11 它表明:液体在流动的过程中,液体的各种机械能(单位位能、单位压能与单位动能)就是可以相互转化的。但由于实际液体存在粘性,液体运动时为克服阻力而要消耗一定的能量,也就就是一部分机械能要转化为热能而散逸,即水头损失。因而机械能应沿程减小。

对于均匀流与渐变流断面,压强分布符合静水压强分布规律: Cpz   但不同断面的 C 值不同。

图 2—1 急变流断面动水压强分布图 对于急变流,由于流线的曲率较大,因此惯性力亦将影响过水断面上的压强分布

规律;

上凸曲面边界上的急变流断面如图 3-7(a),离心力与重力方向相反,所以静 动p p 。

下凹曲面边界上的急变流断面如图 2—1(b),离心力与重力方向相向,所以静 动p p 。

2、3 实验设备

实验设备及各部分名称如图 2—2 所示。

? ?? ?1 2 3 4 5 6 789CAB10? 3-8

? ? ? ? ? ? ?? ? 图 2—2 能量方程实验仪 2、4 实验步骤 1、分辨测压管与毕托管并检查橡皮管接头就是否接紧。

2、启动抽水机,打开进水阀门,使水箱充水并保持溢流,使水位恒定。

3、关闭尾阀 K,检查测压管与毕托管的液面就是否齐平。若不平,则需检查管路就是否存在气泡并排出。

4、打开尾阀 K,量测测压管及毕托管水头。

5、观察急变流断面 A 及 B 处的压强分布规律。

6、本实验共做三次,流量变化由大变小。

2、5 实验数据记录与处理

水力学实验报告 1、有关常数记录

d 5 ＝

cm, d 1 ＝

cm。(d 5 即 d,d 1 即 D)2.实验数据记录与计算(测压管高度单位为 cm)测次 1 4 5 6 8 9 A 量筒内水的质量(g)测量时间(s)流量(m3 /s)测压管液面高 总压管液面高 测压管液面高 总压管液面高 测压管液面高 总压管液面高 测压管液面高 总压管液面高 测压管液面高 总压管液面高 测压管液面高 总侧测压管高 外侧测压管高 中间测压管高 内侧测压管高 1

水力学实验报告 3、实验结果(1)绘制测压管水头线与总水头线(任选一组)。

? ?? ?1 2 3 4 5 6 789CAB10? 3-8

? ? ? ? ? ? ?? ?

(2)计算断面 5 与断面 2 的平均流速与毕托管测点流速。

2、6 注意事项

1、尾阀 K 开启一定要缓慢,并注意测压管中水位的变化,不要使测压管水面下降太多,以免空气倒吸入管路系统,影响实验进行。

2、流速较大时,测压管水面有脉动现象,读数时要读取时均值。

2、7 思考题

1、实验中哪个测压管水面下降最大？为什么？ 2、毕托管中的水面高度能否低于测压管中的水面高度？ 3、在逐渐扩大的管路中,测压管水头线就是怎样变化的？ 3 动量方程实验 3、1 实验目的1、测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。

2、将测出的冲击力与用动量方程计算出的冲击力进行比较,加深对动量方程的理解。

3、2 实验原理

应用力矩平衡原理如图 3—1,求

射流对平面板与曲面板的作用力。

力矩平衡方程:

1GL FL ,LGLF1

式中:F－射流作用力;L－作用力力臂;

G 1 －砝码重量;L 1 －砝码力臂。

恒定总流的动量方程为  )(1 1 2 2v v Q F   

若令 11 2    ,且只考虑其中水平方向作用力,则可求得射流对平面板与曲面板的作用力公式为)cos 1(    Qv F

式中:Q－管嘴的流量;v－管嘴流速; －射流射向平面或曲面板后的偏转角度。

Qv     平时，F

平F :水流对平面板的冲击力 135(1 cos135)1.707 1.707 Qv Qv F          平时，F

180(1 cos180)2 2 Qv Qv F          平时，F

3、3 实验设备 实验设备及各部分名称见图 3—2,实验中配有090   的平面板与0180   及0135   的曲面板,另备大小量筒及秒表各一只。

3、4 实验步骤

1、测记有关常数。

2、安装平面板,调节平衡锤位置,使杠杆处于水平状态。

3、启动抽水机,使水箱充水并保持溢流。此时,水流从管嘴射出,冲击平板中心,标尺倾斜。加法码并调节砝码位置,使杠杆处于水平状态,达到力矩平衡。记录砝码质量与力臂 L l。

4、用质量法测量流量 Q 用以计算 F 理。

图 3-1 动量原理实验简图

5、改变溢流板高度,使水头与流量变化,重复上述步骤。

6、将平面板更换为曲面板(0135   及0180  ),又可实测与计算不同流量的作用力。

7、关闭抽水机,将水箱中水排空,砝码从杠杆中取下,实验结束。

水箱水箱图3-2 动量原理实验仪开关杠杆砝码水准气泡平衡锤支点LL 1 3、5 实验数据记录

相关常数:L＝

cm,管径 d＝

cm

水 的 质量(g)时 间(s)流 量(L/s)流 速(m/s)砝 码 质量(g)力 臂L 1(cm)F 理

(N)F 实

(N)

误 差(％)090  

0135  

0180  3、6 注意事项

1、量测流量后,量筒内水必须倒进接水器,以保证水箱循环水充足。

2、测流量时,计时与量简接水一定要同步进行,以减小流量的量测误差。

3、测流量一般测两次取平均值,以消除误差。

3、7 思考题

1、F 实 与 F 理 有差异,除实验误差外还有什么原因？ 2、流量很大与很小时各对实验精度有什么影响？ 3、实验中,平衡锤产生的力矩没有加以考虑,为什么？ 雷诺实验 4、1 实验目的 1、观察层流与紊流的流动特征及其转变情况,以加深对层流、紊流形态的感性认识。

2、测定层流与紊流两种流态的水头损失与断面平均流速之间的关系。

3、绘制水头损失 h f 与断面平均流速的对数关系曲线,即 v h f lg ~ lg 曲线,并计算图中的斜率 m 与临界雷诺数 Re k。

4、2 实验原理

同一种液体在同一管道中流动,当流速不同时,液体可有两种不同的流态。当流速较小时,管中水流的全部质点以平行而不互相混杂的方式分层流动,这种形态的液体流动叫层流。当流速较大时,管中水流各质点间发生互相混杂的运动,这种形态的液体流动叫做紊流。

层流与紊流的沿程水头损失规律也不同。层流的沿程水头损失大小与断面平均流速的 1 次方成正比,即0.1v h f 。紊流的沿程水头损失与断面平均流速的 1、75～2、0 次方成正比,即0.2 ~ 75.1v h f 。

视水流情况,可表示为mfkv h  ,式中 m 为指数,或表示为 v m k h f lg lg lg  。

每套实验设备的管径 d 固定,当水箱水位保持不变时,管内即产生恒定流动。沿程水头损失fh 与断面平均流速 v 的关系可由能量方程导出: fhgv pZgv pZ      2 222 2 2221 1 11 当管径不变,2 1v v  ,取 0.12 1   

所以 hpZpZ h f      )()(2211  h  值可以由压差计读出。

在圆管流动中采用雷诺数来判别流态:vd Re

式中:v－圆管水流的断面平均流速;d－圆管直径; －水流的运动粘滞系数。

当 Re

(下临界雷诺数)时为层流状态,Re k ＝2320;

Re>Re k ’(上临界雷诺数)时为紊流状态,Re k ’在 4000~12000 之间。

4、3 实验设备

实验设备及各部分名称见图 4—1 所示。

? ?? ?? 4—1 ? ? ? ? ?? ?? ? ?? ? ?? ? K1 2 4、4 实验步骤

(一)观察流动形态

将进水管打开使水箱充满水,并保持溢流状态;然后用尾部阀门调节流量,将阀门微微打开,待水流稳定后,注入颜色水。当颜色水在试验管中呈现一条稳定而明显的流线时,管内即为层流流态,如图 1 所示。

随后渐渐开大尾部阀门,增大流量,这时颜色水开始颤动、弯曲,并逐渐扩散,当扩散至全管,水流紊乱到已瞧不清着色流线时,这便就是紊流流态。

(二)测定 v h f ~ 的关系及临界雷诺数

1、熟悉仪器,测记有关常数。

2、检查尾阀全关时,压差计液面就是否齐平、若不平,则需排气调平。

3、将尾部阀门开至最大,然后逐步关小阀门,使管内流量逐步减少;每改变一次流量、均待水流平稳后,测定每次的流量、水温与试验段的水头损失(即压差)。流量 Q

用质量法测量。用天平量测水的质量 m,根据水的密度计算出体积 V,用秒表计时间 T。流量TVQ 。相应的断面平均流速AQv。

4、流量用尾阀调节,共做 10 次。当 Re<2500 时,为精确起见,每次压差减小值只能为 3~5mm。

5、用温度计量测当日的水温,由此可查得运动粘滞系数  ,从而计算雷诺数vd Re。

6、相反,将调节阀由小逐步开大,管内流速慢慢加大,重复上述步骤。

4、5 实验数据记录 1、有关常数 管径 d=

cm,水温 T＝

°C。

2、实验数据及处理 测次 质量 m(g)时间 t(s)流量 Q(cm 3 /s)雷诺数 流速(m/s)h (cm)1

3.绘制水头损失 h f 与断面平均流速的对数关系曲线,即 v h f lg ~ lg 曲线,并计算图中的斜率 m 与临界雷诺数 Re k。(用方格纸或对数纸)

4、6 注意事项

1、在整个试验过程中,要特别注意保持水箱内的水头稳定。每变动一次阀门开度,均待水头稳定后再量测流量与水头损失。

2、在流动形态转变点附近,流量变化的间隔要小些,使测点多些以便准确测定临界雷诺数。

3、在层流流态时,由于流速 v 较小,所以水头损失 h f 值也较小,应耐心、细致地多测几次。同时注意不要碰撞设备并保持实验环境的安静,以减少扰动。

4、7 思考问题 1、要使注入的颜色水能确切反映水流状态,应注意什么问题？ 2、如果压差计用倾斜管安装,压差计的读数差就是不就是沿程水头损失 h f 值？管内用什么性质的液体比较好？其读数怎样进行换算为实际压强差值？ 3、为什么上、下临界雷诺数值会有差别？ 4、为什么不用临界流速来判别层流与紊流？ 5 管道局部水头损失实验 5、1 实验目的 1、掌握测定管道局部水头损失系数  的方法。

2、将管道局部水头损失系数的实测值与理论值进行比较。

3、观察管径突然扩大时旋涡区测压管水头线的变化情况,以及其她各种边界突变情况下的测压管水头线的变化情况。

5、2 实验原理

由于边界形状的急剧改变,主流就会与边界分离出现旋涡以及水流流速分布的改组,从而消耗一部分机械能。单位重量液体的能量损失就就是局部水头损失。

边界形状的改变有水流断面的突然扩大或突然缩小、弯道及管路上安装阀门等。

局部水头损失常用流速水头与一系数的乘积表示: gvh j22  式中:  －局部水头损失系数,也叫局部阻力系数。系数  就是流动形态与边界形状的函数,即)(Re,边界形状 f  。一般水流 Re 数足够大时,可认为系数  不再随Re 数而变化,而瞧作一常数。

管道局部水头损失目前仅有突然扩大可采用理论分析。并可得出足够精确的结果。其她情况可以用实验方法测定  值,也可以通过查找经验公式来确定  值。突然扩大的局部水头损失可应用动量方程与能量方程及连续方程联合求解得到如下公式: 21222212）

＝（ AAgvh j   212121112）

＝（AAgvh j    

式中:A l 与v 1 分别为突然扩大上游管段的断面面积与平均流速;A 2 与v 2 分别为突然扩大下游管段的断面面积与平均流速。

5、3 实验设备 实验设备及各部分名称如图 5—1 所示。

? ?? ?? 5—1 ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ? K1 2 34 5 6 7 8 9101112***8 192021 22 23 5、4 实验步骤

1、熟悉仪器,记录有关常数。

2、检查各测压管的橡皮管接头就是否接紧。

3、启动抽水机,打开进水阀门,使水箱无水,并保持溢流,使水位恒定。

4、检查尾阀 K 全关时,测压管的液面就是否齐平,若不平,则需排气调平。

5、慢慢打开尾阀 K,使流量在测压管量程范围内最大,待流动稳定后,记录测压管液面标高,用体积法测量管道流量。

6、调节尾阀改变流量,重复测量三次。

5、5 实验数据记录

水力学实验报告 1、有关常数记录 D=

cm,d=

cm。水温 t=、要求测量 90°弯管的曲率半径 R=____cm。

2.实验数据记录 测次 水的质量m(g)时间 t(s)1 点测压管高(cm)3 点测压管高(cm)4 上点测压管高(cm)13 侧点测压管高(cm)14 点测压管高(cm)16 点测压管高(cm)17 点测压管高(cm)18 点测压管高(cm)19 点测压管高(cm)20 点测压管高(cm)21 点测压管高(cm)1

水力学实验报告 3、实验结果 测次 突然扩大 突然缩小 90°弯头 实

 理

误差(%)实

 理

误差(%)实

 理

误差(%)1

5、6 注意事项

1、实验必须在水流稳定后方可进行。

2、计算局部水头损失系数时,应注意选择相应的流速水头;所选量测断面应选在渐变流断面上,尤其下游断面应选在旋涡区的末端,即主流恢复并充满全管的断面上。

5、7 思考题

1、试分析实测 h j 与理论计算 h j ,有什么不同？原因何在？ 2、如不忽略管段的沿程损失 h f ,所测出的  值比实际的偏大还就是偏小？在工程中使用此值就是否安全？

3、在相同管径变化条件下,相应于同一流量,其突然扩大的  值就是否一定大于突然缩小的  值？ 4、不同的 Re 数时,局部水头损失系数  值就是否相同？通常  值就是否为一常数？ 6 文德里流量计及孔板流量计实验 6、1 实验目的

1、了解文德里与孔板流量计测流量的原理及其简单构造。

2、绘出压差与流量的关系,确定文德里流量计与孔板流量计的系数 。

6、2 实验原理

文德里流量计就是在管道中常用的流量计。它包括收缩段、喉管、扩散段三部分,由于喉管过水断面的收缩,该断面水流动能加大,势能减小,造成收缩段前后断面压强不同而产生的势能差。此势能差可由压差计测得。

孔板流量计原理与文德里流量计相同,根据能量方程与连续方程以及等压面原理可得出不计阻力作用时的文德里流量计(孔板流量计)的流量计算公式: Q K h 理 ＝ 式中 2 24 424D dK gD d  1 21 21 21 2 3 4()()h hp ph z zh h h h            （文德里）孔板

根据实验室的设备条件,管道的实测流量 Q 实 可由体积法测出。

在实际液体中,由于阻力的存在,水流通过文德里流量计(或孔板流量计)时有能量损失,故实际通过的流量 Q 实 一般比 Q 理 稍小,因此在实际应用时,上式应予以修正,实测流量与理想流体情况下的流量之比称为流量系数,即理实QQ 

6、3 实验设备 实验设备与各部分名称如图 6—1 所示。

? ?? ?? 6—1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ? K? ? ? 6、4 实验步骤

1、熟悉仪器,记录有关数据。

2、启动抽水机,打开进水开关,使水进入水箱,并使水箱水面保持溢流,使水位恒定。

3、检查尾阀全关时,压差计的液面就是否齐平,若不平,则需排气调平。

4、调节尾阀 K,依次增大流量与依次减小流量。量测各次流量相应的压差值。共做 10 次。流量 Q 用体积法测量。用量筒量测水的体积 V,用秒表记录时间 T。流量TVQ 实。

6、5 实验数据记录 1、相关常数:D＝

cm;喉管 d＝

cm。孔口 d=_____cm,水温 t=____℃。

测次 压差 h (mm)水的质量(g)时间(s)实Q

理Q

孔口

文德里孔口

文德里孔口

文德里孔口

文德里孔口

文德里

2、绘出压差与流量的关系曲线(两条曲线可以画在一张图上)。

6、6 注意事项 1、改变流量时,需待开关改变后,水流稳定之后(至少需 3~5 分钟),方可记录。

2、当管内流量较大时,测压管内水面会有波动现象。可读取波动水面的最高与最低读数的平均值做为该次读数。

结构力学上机实验报告 篇6

姓名：

学号：

指导老师：肖方红

1．作图示刚架的FN、FS、M图，已知各杆截面均为矩形，柱截面宽0.4m,高0.4m, 大跨梁截面宽0.35m,高0.85m，小跨梁截面宽0.35m,高0.6m，各杆E=3.0×104 MPa。10分

解：统一单位力kN长度m那么弹性模量单位为kPa。输入输出数据如下：

表一：1题输入数据

******************************************************************************************* *

* *

sjl1 gangjia 2011.10.24

* *

* ******************************************************************************************* 3e7 1

0.16

213e-5 2

0.16

213e-5

0.2975

1791e-5 2

0.2975

1791e-5 4

0.21

63e-4 5

0.21

63e-4 5

0.16

213e-5 8

0.16

213e-5 7

0.16

213e-5 9

0.16

213e-5 0

0 0

4.5 0

7.7 7.2 7.7 7.2 4.5 11 7.7 11 4.5 7.2 0 11 0 11 0 12 0 13 0 81 0 82 0 83 0 91 0 92 0 93 0 1 6

0

0

-15 7 1

4.5 2

3.2 3-196 7.2 4-36

7.2 5-196 3.8 6-36

3.8 6-26

2.7 表二：1题输出数据

Input Data File Name: sjl1.txt

Output File Name: sjl1out.txt

************************************************************************ *

*

sjl1 gangjia 2011.10.24

*

************************************************************************

The Input Data

The General Information

E

NM

NJ

NS

NLC

3.000E+07

The Information of Members

member start end

A

I

1.600000E-01

2.130000E-03

1.600000E-01

2.130000E-03

2.975000E-01

2.975000E-01

2.100000E-01

2.100000E-01

1.600000E-01

1.600000E-01

1.600000E-01

1.600000E-01

The Joint Coordinates

joint

X

Y

.000000

.000000

.000000

4.500000

.000000

7.700000

7.200000

7.700000

7.200000

4.500000

11.000000

7.700000

11.000000

4.500000

7.200000

.000000

11.000000

.000000

The Information of Supports

IS

VS

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

1.791000E-02 1.791000E-02 6.300000E-03 6.300000E-03 2.130000E-03 2.130000E-03 2.130000E-03 2.130000E-03

Loading Case 1

The Loadings at Joints

NLJ=

joint

FX

FY

FM

.000000

.000000

-15.000000

The Loadings at Members

NLM=

member type

VF

DST

20.000000

4.500000

20.000000

3.200000

-196.000000

7.200000

-36.000000

7.200000

-196.000000

3.800000

-36.000000

3.800000

-26.000000

2.700000

The Results of Calculation

The Joint Displacements

joint

u

v

rotation

3.076236E-21

-7.549352E-20

-7.540649E-21

4.636735E-03

-7.077518E-04

-4.359988E-04

5.924037E-03

-1.134844E-03

-3.169292E-03

5.813626E-03

-2.178472E-03

1.834783E-03

4.684030E-03

-1.341626E-03

1.384534E-05

5.788766E-03

-5.408925E-04

4.571795E-04

4.685631E-03

-3.674969E-04

-4.586878E-05

3.967738E-21

-1.431068E-19

-8.907750E-21

3.856026E-21

-3.919967E-20

-8.741193E-21

The Terminal Forces

member

FN

FS start

754.935194

75.762357

end

-754.935194

14.237643 start

640.638123

-72.863183

end

-640.638123

136.863184

M 109.156485

29.274120-96.133965-239.428195 start

136.863184

640.638123

239.428195

end

-136.863184

770.561840

-707.153563 start

-58.625540

114.297071

66.859844

end

58.625540

144.902922

-177.040903 start

41.214402

484.706696

517.753681

end

-41.214402

260.093294

-90.988284 start

-2.654138

30.896570

-29.106007

end

2.654138

131.903429

-142.007053 start

1255.268536

95.648782

116.676201

end

-1255.268536

start

1431.068027

end

-1431.068027

start

260.093294

end

-260.093294 start

391.996723

end

-391.996723

钢架的FN图：

-95.648782

39.677380

-39.677380

41.214402

-41.214402

38.560264

-38.560264

189.399883 89.077501 89.470709 55.897795 75.988284 87.411931 86.109258

钢架的Fs图：

钢架的M图：

2、计算图示桁架各杆的轴力。已知A=2400mm2,E=2.0×105 MPa。5分

解：该桁架各节点均为铰结，为了使计算简便，所有节点均作为钢节点，为此在输入数据时，各杆截面二次矩取很小的值，本题取1×10-20 本题有30根杆件，17个节点，输入输出数据如下：

表三：2题输入数据

************************************************************************** *

*

*

sjl2 gangjia 2011.10.24

* *

* ************************************************************************** 2e8 1

24e-4

1e-20 1

24e-4

1e-20 2

24e-4

1e-20 2

24e-4

1e-20 3

24e-4

1e-20 5

24e-4

1e-20 3

24e-4

1e-20 3

24e-4

1e-20 4

24e-4

1e-20 6

24e-4

1e-20 4

24e-4

1e-20 6

24e-4

1e-20 7

24e-4

1e-20 7

24e-4

1e-20 8

24e-4

1e-20 9

24e-4

1e-20 9

24e-4

1e-20 11

24e-4

1e-20 10

24e-4

1e-20 11

24e-4

1e-20 11

24e-4

1e-20 12

24e-4

1e-20 15

24e-4

1e-20 15

24e-4

1e-20 12

24e-4

1e-20 14

24e-4

1e-20 13

24e-4

1e-20 14

24e-4

1e-20 15

24e-4

1e-20 17

24e-4

1e-20 0

0 0 1

3.75 2

3.5 1

4.75 2

5.5 3

5.25 3

6.25 4 5

6.25 5

5.25 6

5.5 7

4.75 7

3.75 6

3.5 8 8

0 11

0 12

0 171

0 172

0 9 2 0-12 0 5 0-5

0 6 0-5

0 8 0-5

0 9 0-5

0 10 0-5

0 12 0-5

0 13 0-5

0 16 0-12 0 0

表四：2题输出数据

Input Data File Name: sjl2.txt

Output File Name: sjl2out.txt

************************************************************************ *

*

sjl2 gangjia 2011.10.24

*

************************************************************************

The Input Data

The General Information

E

NM

NJ

NS

NLC

2.000E+08

The Information of Members

member start end

A

I

2.400000E-03

1.000000E-20

2.400000E-03

1.000000E-20

2.400000E-03

1.000000E-20

2.400000E-03

1.000000E-20

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

2.400000E-03

The Joint Coordinates

joint

X

Y

.000000

.000000

.000000

4.000000

1.000000

3.750000

2.000000

3.500000

1.000000

4.750000

1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20 1.000000E-20

1.000000E-20

1.000000E-20

1.000000E-20

1.000000E-20

1.000000E-20

2.000000

5.500000

3.000000

5.250000

3.000000

6.250000

4.000000

7.000000

5.000000

6.250000

5.000000

5.250000

6.000000

5.500000

7.000000

4.750000

7.000000

3.750000

6.000000

3.500000

8.000000

4.000000

8.000000

.000000

The Information of Supports

IS

VS

.000000

.000000

171

.000000

172

.000000

Loading Case 1

The Loadings at Joints

NLJ=

joint

FX

FY

.000000

-12.000000

.000000

-5.000000

.000000

-5.000000

.000000

-5.000000

.000000

-5.000000

.000000

-5.000000

.000000

-5.000000

.000000

-5.000000

.000000

-12.000000

The Loadings at Members

NLM=

0

The Results of Calculation

FM.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000

The Joint Displacements

joint

u

v

rotation

-5.714286E-22

-2.950000E-21

-5.676597E-05

1.682251E-04

-1.625000E-04

-1.236830E-04

1.583218E-04

-2.705629E-04

-3.193943E-05

1.833298E-04

-2.161644E-04

2.716851E-05

2.265671E-04

-2.809795E-04

-4.829399E-05

1.786882E-04

-2.578310E-04

2.349593E-05

1.918510E-04

-2.279964E-04

1.336072E-04

-2.384131E-04

1.857079E-18

-1.009603E-04

-1.336072E-04

-2.384131E-04

-1.918510E-04

-2.279964E-04

-1.786882E-04

-2.578310E-04

-2.265671E-04

-2.809795E-04

-1.583218E-04

-2.705629E-04

-1.833298E-04

-2.161644E-04

-1.682251E-04

-1.625000E-04

5.714286E-22

-2.950000E-21

The Terminal Forces

member

FN

start

19.500000

end

-19.500000 start

11.517511

end

-11.517511 start

9.375000

end

-9.375000 start

-7.730823

end

7.730823 start

-5.153882

end

5.153882 start

9.375000

end

-9.375000 start

5.000000

end

-5.000000 start

-5.038911

end

5.038911 start

10.000000

end

-10.000000

start

-2.576941

end

2.576941

4.762947E-05 1.067515E-04 9.122545E-19-1.067515E-04-4.762947E-05-2.349593E-05 4.829399E-05 3.193943E-05-2.716851E-05 1.236830E-04 5.676597E-05

FS

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

M.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000

start

1.439689

.000000

.000000

end

-1.439689

.000000

.000000

start

9.375000

.000000

.000000

end

-9.375000

.000000

.000000

start

5.000000

.000000

.000000

end

-5.000000

.000000

.000000

start

-3.599222

.000000

.000000

end

3.599222

.000000

.000000

start

9.375000

.000000

.000000

end

-9.375000

.000000

.000000

start

9.375000

.000000

.000000

end 10

-9.375000

.000000

.000000

start

-3.599222

.000000

.000000

end 11

3.599222

.000000

.000000

start 11

5.000000

.000000

.000000

end 10

-5.000000

.000000

.000000

start 10

9.375000

.000000

.000000

end 12

-9.375000

.000000

.000000

start 11

-2.576941

.000000

.000000

end 12

2.576941

.000000

.000000

start 11

1.439689

.000000

.000000

end 15

-1.439689

.000000

.000000

start 12

9.375000

.000000

.000000

end 13

-9.375000

.000000

.000000

start 15

10.000000

.000000

.000000

end 12

-10.000000

.000000

.000000

start 15

-5.153882

.000000

.000000

end 14

5.153882

.000000

.000000

start 12

-5.038911

.000000

.000000

end 14

5.038911

.000000

.000000

start 14

5.000000

.000000

.000000

end 13

-5.000000

.000000

.000000

start 13

9.375000

.000000

.000000

end 16

-9.375000

.000000

.000000

start 14

-7.730823

.000000

.000000

end 16

7.730823

.000000

.000000

start 15

11.517511

.000000

.000000

end 17

-11.517511

.000000

.000000

start 17

19.500000

.000000

.000000

end 16

-19.500000

.000000

.000000

钢架轴力图（其中拉力为正，压力为负）：

3．作图示连续梁的FS、M图，已知各梁截面面积A=6.5m2,惯性矩I=5.50m4，各杆E=3.45×104MPa。5分

解：该结构为一超静定结构，输入输出数据如下：

表五：3题输入数据

************************* *

* * sjl3 lxl 2011.10.24

* *

* ************************* 345e5 1

6.5

5.5 2

6.5

5.5 3

6.5

5.5 0

0 40

0 80

0 120

0 11

0 12

0 22

0 32

0 42

0 0 4 1

-10.5

2

-10.5

2

-320

3

-10.5

表六：3题输出数据

Input Data File Name: sjl3.txt

Output File Name: sjl3out.txt

*************************

*

*

* sjl3 lxl 2011.10.24

*

*

*

*************************

The Input Data

The General Information

E

NM

NJ

NS

NLC

3.450E+07

The Information of Members

member start end

A

I

6.500000E+00

5.500000E+00

6.500000E+00

5.500000E+00

6.500000E+00

5.500000E+00

The Joint Coordinates

joint

X

Y

.000000

.000000

40.000000

.000000

80.000000

.000000

120.000000

.000000

The Information of Supports

IS

VS

.000000

.000000

.000000

.000000

.000000

Loading Case 1

The Loadings at Joints

NLJ=

0

The Loadings at Members

NLM=

member type

VF

DST

-10.500000

40.000000

-10.500000

40.000000

-320.000000

20.000000

-10.500000

40.000000

The Results of Calculation

The Joint Displacements

joint

u

v

rotation

0.000000E+00

6.600000E-21

-5.480896E-05

0.000000E+00

-6.600000E-21

-3.794466E-05

0.000000E+00

-6.600000E-21

3.794466E-05

0.000000E+00

6.600000E-21

5.480896E-05

The Terminal Forces

member

FN

FS

M start

.000000

144.000000

.000000

end

.000000

276.000000

-2640.000000 start

.000000

370.000000

2640.000000

end

.000000

370.000000

-2640.000000 start

.000000

276.000000

2640.000000

end

.000000

144.000000

.000000

连续梁的Fs图：

工程材料力学实验报告 篇7

关键词：工程材料,实验教学,设计性实验

国家对创新型人才培养的要求随着高等教育的不断发展而不断提高, 创新教育已成为高等教育在新时期发展的必经之路。在进一步推进制度创新、理念创新和文化创新的同时, 要充分认识实践的重要作用, 理念创新引领实验教学的改革和发展已经成为目前研究和探索的热点。 (1) (2)

能源、信息和材料是现代社会和现代科学技术的三大支柱, 学习并掌握工程材料的基本知识对于工科院校学生来说有重要意义。工程材料从应用角度出发, 讲述了材料科学基本理论, 使学生能充分认识材料的成分、加工工艺、组织、结构与性能之间的关系, 了解材料牌号及这些材料组织状态、力学性能等, 对车辆工程、机械工程、航空航天等领域的各种金属材料、高分子材料、复合材料等领域的设计研发工作具有重要意义。 (3) (4) 为拓展学生知识面, 加强学生对基本工程材料的认识, 培养其实践动手能力, 开设相应的工程材料课程和相关的实验教学是必要的。并且实验教学的效率也直接影响到学生的自主学习能力、实践动手能力、综合分析能力以及科研创新能力的提高。 (5) (6) (7)

通过工程材料的学习, 可以使学生在掌握材料的基本知识及基本理论的基础上, 具备对结构零件进行合理选材及制定零件工艺路线的初步能力。并且通过合理设置实验提高学生的实际动手能力, 加深并强化课堂理论教学的理解, 提高实验操作技能。

1 实验任务书的制定

为了满足实验教学的需要, 原有开设的实验项目有: (1) 硬度计及硬度试验; (2) 铁碳合金平衡组织分析; (3) 碳钢经热处理组织分析。本次设计性实验 (典型机械零件选材及热处理) 是在碳钢热处理实验的基础上进行改进, 结合前述实验以及教师讲授的课堂理论, 学生自己完成实验方案的制定。

本次设计性实验制定如下:

实验目的: (1) 了解正确选材的必要性, 熟悉常用材料的结构、组织、性能和用途, 能掌握按照使用性、工艺性、经济及环境友好性等原则选用合适的材料; (2) 能根据所选材料的合金组成、组织及性能关系, 确定热处理工艺路线并能进行热处理操作; (3) 能按步骤制备金相试样, 并掌握对金相试样的浸蚀方法; (4) 学会使用金相显微镜, 掌握用金相显微镜观察和辨识材料的的显微组织的方法; (5) 学会使用硬度计测试材料硬度。

实验要求: (1) 分组查阅相关文献资料并讨论确定实验方案, 将讨论后的方案交给实验教师审阅; (2) 确定的方案中要详细给出对热处理工艺参数 (加热T、保温t、冷却方式等) ; (3) 按照实验方案进行试验; (4) 撰写实验报告, 分析实验结果。

实验仪器、材料及耗材: (1) 热处理炉; (2) 45、40Cr、T10、T8等常用工程材料; (3) 金相砂纸, 抛光机, 抛光膏, 浸湿剂, 金相显微镜; (4) 硬度计。

该设计性实验的需要学生能根据不同的使用条件正确选用材料, 更重要的是还需要制定正确的热处理工艺路线。根据本组确定的实验方案进行实验效果的检验, 首先进行热处理, 并对热处理后的试样进行性能检测, 了解并掌握热处理对试样性能改变的重要作用, 制备试样热处理前后的金相试样, 热处理前后的组织和性能差异, 让同学深刻认识热处理对材料的组织和性能改变的的因果关系。

2 设计实验方案

依据学生自愿和教师指导的原则进行分组, 每组3~5 人。学生接到任务书选定题目后, 按照实验任务书的要求, 查阅所学课程并查找相关文献资料。然后对资料进行总结, 选择合适的材料, 根据材料的制造工艺路线 (如:毛坯→锻造→预先热处理→切削加工→最终热处理 (淬火, 回火) → 磨削) , 确定热处理方案, 将本组所选择的材料以及确定的热处理工艺路线交给教师审阅。

3 实验过程

根据老师修改后的实验方案, 学生分组领取所需材料, 在指导老师的讲解下熟悉实验用到的仪器和设备, 然后按步骤进行实验。要求对原材料和经过各种热处理后的材料硬度进行测试并制备金相试样观察组织、拍出金相照片, 比较热处理前后组织和性能的差异。

4 实验报告上交及答辩

所有实验完成后, 各小组的每位学生均需提交综合实验报告, 报告中需要写出心得体会。按照预先分组进行答辩, 要求答辩的学生能清楚陈述整个实验过程, 包括材料的选择、热处理工艺的设计、实验步骤、操作过程描述、实验现象以及实验结果, 运用所学的材料科学的理论对实验结果进行分析。

5 实验考核

实验指导老师根据以下指标进行考核:文献查阅及阅读情况, 对文献的综述, 所设计的实验方案, 实验具体操作, 实验态度是否端正, 实验报告撰写质量, 答辩表述等。指导教师要指出实验方案以及全过程的优缺点, 实验报告撰写的问题所在, 特别注意要注重对学生参与实验的全过程的评价, 同时要考虑学生的个体差异, 根据前述指标以及学生个人的表现给出总评成绩。

6 结语

工程材料实验教学中设计性实验的开设, 加深了学生对常用工程材料的认识, 拓展了他们的知识面, 使学生能把所学的专业理论知识与具体的工程材料相结合, 进一步巩固了所学的专业理论知识, 并加强了这些课程之间的有机联系。开设工程材料实验, 可以提高学生的实践动手能力, 能激发学生学习课堂知识和参加实验的积极性和主观能动性, 同时培养学生的团队协作精神和沟通交流能力。

以演示验证为主的实验模式会降低学生对课程和实验的兴趣, 忽略实验过程中学生操作技能尤其是创新能力的展示, 不利于调动主观能动性, 也不能激发学生对专业知识的探究。因此本实验对传统的实验教学方法进行了如下改革和探索:

(1) 引入多媒体教学形式:通过动画以及电子图谱等多媒体教学手段, 使学生获得更多的信息, 加深有关内容的理解, 动画演示也可以使同学们更形象地了解到材料的微观结构, 帮助同学理解结构、组织和性能之间的关系。

(2) 探究、启发和讨论式的教学方式:对学生所确定的实验方案以及实验过程中出现的问题或者不满意的实验结果, 指导老师通过提问、讨论等多种教学方式, 启发学生勇于发现问题, 敢于探索问题, 乐于分析问题并最终解决问题。

(3) 改革工程材料课程考评方法:考核方式重视答辩陈述, 淡化纸质报告;注重学生的实验操作过程, 弱化所得实验结果。考评方式的改革提高了学生的积极性和创造性, 也适应我校培养创新型和应用型人才的目标。

长三角是装备制造业基地, 机械学院学生主要在机械制造、模具开发、车辆零配件、电子器件等行业就业。工程材料课程及实验的学习拓展了学生对常用材料的结构及性能认识, 提高了在该行业的竞争力。同时, 该课程的学习对提高学生的课程设计质量、培养学生的科研能力及创新能力也发挥了重要作用。

注释

11路勇, 高峰, 马修真, 韩伟, 李淑英.能源动力专业“进阶式”实验教学探索与实践[J].实验科学与技术, 2010.8 (6) :59-60.

22 何照荣, 王大成, 铁永亮, 李宁.设计性实验中特色创新的探索与实践[J].实验室科学, 2015.18 (1) :230-233.

33 陈灵.金属材料设计性实验的实施与提高[J].长江大学学报 (自然科学版) , 2009.6 (2) :390-391.

44 何峰, 冯小平, 谢峻林.材料专业设计性实验教学改革与实践[J].实验室科学, 2012.15 (2) :9-12.

55 张明坤.在验证型与设计性试验结合中提高实验能力[J].边疆经济与文化, 2012 (8) :103-104.

66 高庆华, 王洁, 宁培海.自主式综合设计性实验教学体系探索.教育教学论坛, 2015.36:136-137.

工程材料力学实验报告 篇8

关键词：实验教学改革；验证性；设计性

1前言

一直以来，在任何学科专业中实践课程的教学对培养学生学习兴趣、端正学习态度、提高动手能力都有着非常重要的作用。土木工程材料是土木工程专业的一门重要的专业基础课，其教学目的在于使学生掌握土木工程材料的性质、用途、制备和使用方法以及检测和质量控制方法，并了解工程材料性质与材料结构的关系，以及性能改善的途径，以便能够针对不同工程合理选则和使用材料。而土木工程材料实验课程正是达到这一教学目的的重要途径，因此进行土木工程材料实验课程教学改革的研究与探索，对实现该课程教学目的，完成人才培养目标具有重要意义。

2传统教学模式的现状及存在的问题

2.1教学方法陈旧

目前在该实验课程的教学中通常都是先在课堂上讲解理论知识，再到实验室进行实验，实验时由老师介绍实验目的、仪器设备、操作步骤，学生按部就班，看一步做一步，机械化的完成实验，最终实验结果要求全部合格。这种方式难以调动学生的积极性，也很难深入理解实验的目的，更难以创新。

2.2教学内容陈旧

现在大多数教科书上设置的还都是一些传统的经典的材料实验，比如材料的基本性质试验、钢筋拉伸试验、普通混凝土试验、木材试验等。随着科技的进步建筑材料也在不断的发展，各种绿色节能材料、合成高分子材料越来越多的用于土木建筑，而这些材料的实验方法却相当缺乏，难以满足现代教学要求。

2.3与实际工程脱节

土木工程材料实验课不仅应该培养学生实际操作能力，更应该以此锻炼培养学生的工作和科研能力，而传统实验教学中都是验证性实验，即通过实验验证理论，。比如混凝土配合比设计部分，大多数都是老师讲设计过程，学生按步骤计算，将初步配合比的调整与校正过程的练习略过，因为在实验室里只完成混凝土拌合物和易性测定和混凝土立方体抗压强度测定，其结果均为合格，不需要调整，这样就缺乏理论与实践相结合。因此传统实验教学模式无法适应工程应用。

3实验教学改革措施

3.1转变实验教学模式

土木工程材料实验课程中部分验证性实验难以调动学生的学习兴趣和求知欲望，改变成设计性实验更能让学生真正的参与进来，从而对理论知识有更加深刻的认识。比如混凝土试验，按照某一设计强度要求，根据所提供的原材料，由学生自己计算出计算配合比，然后进行混凝土拌合物的和易性和混凝土强度试验，观察其计算配合比是否能满足坍落度及强度要求，不满足则将按照各材料的特点及计算原理对水泥浆的数量和水胶比进行调整，直到满足各项要求为止，还可以让各组比较哪一组配合比更经济。通过这一实验过程才能让学生真正理解混凝土的性能及影响因素，同时也更加深刻的认识到该实验目的。

3.2建设开放式实验室

由于该课程实验教学学时有限，所以难以满足部分对实验环节有更高需求和求知欲望较强的同学的要求，所以将实验室改革成开放式实验室教学平台，只要学生有动手操作的要求，便可提出书面申请，申请审核通过方可进入实验室进行实验。在满足教学大纲基本要求的同时也满足了不同层次的学生对实验课程的需求。

3.3结合工程实际

土木工程材料在入场后使用前需对其性能进行检测，以判断是否可以用于工程施工，作为建筑工程专业学生在毕业后就业方向之一可能会是工程质量检测机构，其主要工作便是建筑材料检测。因此在实验课堂上增加模拟实验，模拟某实际工程，从材料取样、实验到数据整理、出具检测报告，完全按照现行的相关规范操作，之后与实际工程的材料实验结果进行对比，找出不足并提出合理化的处理办法。这样不仅可以调动学生学习的积极性，曾强工作的责任心，也能在毕业后更快的进入工作状态。

3.4注意实验内容的更新与对师资力量的提高

随着工程技术的发展，土木工程材料实验方法与标准液在不断更新，各种新材料、新仪器、新设备的的问世都对实验教师提出了更严格的要求。因此在教学内容不断更新的同时也要注重对任课教师的培训，只有对教师定期组织培训或外出学习才能不断的提高教学质量，同时也将提高教师的科学技术水平与科研能力。

3.5改变成绩考核方式

原有的教学模式中都是将实验教学纳入到该课程中，对实验部分没有单独的评价，学生只是通过考试获得该学分，这严重影响了实验教学的质量。改革后对学生土木工程材料试验课单独设置评价体系，在原来只占总成绩的10%的基础上提高实验课程的权重，增加到占课程的30%，由实验指导老师根据学生在实验过程中操作的规范性、解决问题方法的合理性、数据处理的准确性和学习态度等方面来判定实验成绩，若实验成绩不合格则将取消该门课程考试资格。在实验课程中增设课程论文，通过设计性实验研究公开发表论文的给与一定的奖励。改变后的成绩考核方式不仅提高了学生的研究创新能力，并且将该门课程的及格率有原来的70%调高到了85%。

4结论

通过教学改革不仅改变了教师的教学观念，也改变了学生的学习态度与方法。使学生能够真正的将理论与实践相结合，掌握了相关的实际操作技能，调动了学习的积极性，变被动为主动，提高了动手能力、创新能力，正适应了我校“应用型”人才培养目标的要求。

参考文献

[1]邓夕胜，王泽根，李璐.土木工程材料实验教学改革与实践[J].高校实验室工作研究，2009，（3）：7-8.

[2]杨枫，罗才松.《土木工程材料》实验教学的思考与改革实践[J].长沙铁道学院学报，2010，（9）：108-109.

[3]鄢朝勇，叶建军.《土木工程材料实验》教学改革研究[J].教育教学论坛，2013，（11）：43-44.

[4]彭春元，张俊平.土木工程材料实验教学体系改革思路[J].理工高教研究，2004，（8）：123-124.