第一篇：材料力學：直梁彎曲實驗[范文模版]

直梁彎曲實驗

36050221 唐智浩 一、實驗目的：

1.用電測法測定純彎時梁橫截面上的正應力分布規(guī)律，并與理論計算結果進行比較，以驗證梁的彎曲理論。

2.

用電測法測定載荷作用面附近橫截面上的正應力分布規(guī)律，與理論計算結果進行比較，并對實驗結果進行分析（選作）。

3．學習電測法的多點測量。

二、實驗設備：

1.微機控制電子萬能試驗機； 2.電阻應變儀；

三、實驗試件：

本實驗所用試件為中碳鋼矩形截面梁，其橫截面設計尺寸為 h×b =(50×30)mm 2，a=50mm(見下圖)，彈性模量 E=210GPa

四..實驗原理及方法：

處于純彎曲狀態(tài)的梁，在比例極限內，根據(jù)平面假設和單向受力假設，其橫截面上的正應變?yōu)榫€性分布，距中性層為 y 處的縱向正應變和橫向正應變?yōu)椋?/p>

實驗裝置圖 P

()()ZZM yyE IM yyE I?? ?????? ? ??

（1）

距中性層為 y 處的縱向正應力為：

()()zM yy E yI? ??? ? ?

（2）

本實驗采用重復加載法，多次測量在一級載荷增量?M 作用下，產(chǎn)生的應變增量??和??’。于是式（1）和式（2）分別變?yōu)椋?/p>

()()()ZZZM yyE IM yyE IM yyI?? ??? ?? ??? ?? ? ? ??? ?? ?

（3）

（4）

在本實驗中，/2 M P a ? ?? ?

（5）

最后，取多次測量的平均值作為實驗結果：

111()()()()()()NnnNnnNnnyyNyyNyyN??????????? ?? ?? ? ??? ????

（6）

本實驗采用電測法，在梁純彎曲段某一橫截面A—A 的不同高度（梁的頂面、底面、中性層及距中性層±10mm、±20mm）處粘貼縱向電阻應變片（見圖一），并在梁的上下表面處粘貼橫向應變片。各應變片的編號為：上下橫向片編號為 1 和 9，縱向片編號從上到下依次為2,3,4…8。

五、實驗步驟

1．設計實驗所需各類數(shù)據(jù)表格； 2．擬定加載方案(參考方案：P 0 =5KN，P max =25KN，?P=20KN)； 3．試驗機準備、試件安裝和儀器調整； 4．確定組橋方式、接線、設置應變儀參數(shù)； 5．檢查及試車； 檢查以上步驟完成情況，然后預加一定載荷，再卸載，以檢查試驗機和應 變儀是否處于正常狀態(tài)。

6．進行試驗； 將載荷加至初載荷，記下此時應變儀的讀數(shù)或將讀數(shù)清零。逐級加載，每增加一級，記錄一次相應的應變值。同時檢查應變變化是否符合線性。實驗至少重復兩次，如果數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重復性好即可。

7．數(shù)據(jù)經(jīng)檢驗合格后，卸載、關閉電源、拆線并整理所用設備。

六、試驗結果 處理

① 梁中點處的應變值 理論值的計算公式為：

()()ZZM yyE IM yyE I?? ?????? ? ?? 計算得下表：

從以上實驗結果可以看出，實驗值與理論值較為符合，平面假設成立。下面 應變片

縱坐標（mm）

應變(*10-6)

應變理論值(*10-6)

百分差 1-25 46 53 13.2% 2-25-187-190 1.6% 3-20-153-152 0.6% 4-10-76-76 0 5 0-3 0 / 6 10 70 76 7.9% 7 20 144 152 5.3% 8 25 182 190 4.2% 9 25-59-53 11.3% 電測法電路圖

將所得的應變值擬合為直線：

-250-200-150-100-***501 2 3 4 5 6 7應變片應變

計算泊松比：

μ 1 =0.246

μ 2 =0.324 μ=(μ 1 +μ 2)/2=0.285 ② 壓頭處的應變值：

測量次數(shù) 應變片-128-133 2-50-53 3 7 3 4 70 68 5 138 137

很明顯地看出，由于應力集中和裝置的各支點的平行度誤差等原因，此處不再滿足平面假設。

七..改進與建議

這個實驗存在的問題很多：

1、裝置陳舊，并且太粗，太短，以至于力臂太小，需要加足夠的載荷才能產(chǎn)生較大的變形，導致試件容易被壓壞。可以考慮把試件加長、變細，增大力臂，減小橫截面積，可以有效提高精度。

2、各支點不平行，加載時的誤差明顯。可以考慮改進各支座和 U 型梁的壓頭，使其能夠實現(xiàn)自動調節(jié)平行。

3、實驗太過簡單，大多數(shù)同學一小時左右就完成了。可以考慮改進試件增加一些有必要的試驗項目，使儀器試件都得以充分利用。

第二篇：力學實驗教學大綱

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普通物理實驗（力學）教學大綱

（物理系物理教育專業(yè)用）

實驗目的：本課程是對理科學生進行科學實驗訓練的一門必修課程，通過本課程的學習，使學生了解科學實驗的主要過程與基本方法，培養(yǎng)學生熟練、扎實的實驗基本知識、方法和技能，培養(yǎng)學生良好的科學素質，創(chuàng)新精神和實踐能力，為今后的學習和工作奠定基礎。

基本要求：本課程要求學生對基本物理現(xiàn)象進行觀察和研究，學習基本物理量的測量方法，學習常用測量儀器的結構原理和測量方法，提高學生的基本實驗能力、分析能力、表達能力和綜合設計能力。通過完成一定數(shù)量的力學、熱學實驗，應達到如下要求：

1、掌握常用基本物理實驗儀器的原理和性能，學會正確使用、調節(jié)和讀數(shù)。

2、了解一些物理量的測量方法，知道如何根據(jù)實驗要求確定實驗方案、選擇實驗儀器、設備，如何減少實驗誤差。學會對實驗進行誤差分析和不確定度評定的基本方法，正確運用有效數(shù)字，學會定性判斷和定量估算實驗結果的可靠性。

3、養(yǎng)成良好的實驗習慣和嚴謹?shù)目茖W作風，特別是嚴肅認真對待實驗數(shù)據(jù)，杜絕弄虛作假，樹立實事求是的科學態(tài)度和道德。

第一部分 力學實驗（36 學時）

緒論（誤差理論）4 學時

實驗一 長度測量

要求：練習使用測長度的幾種儀器；做好實驗記錄和計算不確定度。實驗類型：驗證實驗 學時分配：2 學時

實驗二 自由落體運動

要求：學習用自由落下的物體測量重力加速度，對組合測量進行數(shù)據(jù)處理。實驗類型：驗證實驗 學時分配：2 學時

實驗三 密度的測量

要求：熟習物質密度的測量方法，測定規(guī)則和不規(guī)則物體的密度。實驗類型：驗證實驗 學時分配：2 學時

實驗四 傾斜氣墊導軌上滑塊運動的研究

要求：用傾斜氣墊導軌測定重力加速度，分析和修正實驗中的部分系統(tǒng)誤差分量。實驗類型：綜合實驗 學時分配：2 學時

實驗五 阻尼振動

要求：觀察彈簧振子在有阻尼情況下的振動，測定表征阻尼振動特征的一些參量，利用動態(tài)法測定

滑塊和導軌之間的粘性阻尼常量。更多免費資料請訪問：豆丁教育百科

實驗類型：綜合實驗 學時分配：2 學時

實驗六 單擺

要求：使用停表和米尺測單擺周期和長度，求出當?shù)刂亓铀俣萭 值，考查單擺的系統(tǒng)誤差對測重

力加速度的影響。實驗類型：驗證實驗 分配學時：2 學時

實驗七 楊氏彈性模量測量

要求：用伸長法測定金屬絲的楊氏模量，學習光杠桿的原理并掌握使用方法。實驗類型：綜合實驗 學時分配：2 學時

實驗八 轉動慣量的測定

要求：測量不同形狀物體的轉動慣量。實驗類型：綜合實驗 學時分配：2 學時

實驗九 弦振動的研究

要求：觀察弦振動時形成的駐波，測量均勻弦線上橫波的傳播速度及均勻弦線的線密度。實驗類型：綜合實驗 學時分配：2 學時

實驗十 復擺振動的研究

要求：考查復擺振動時振動周期與質心到支點距離的關系，測出重力加速度、回轉半徑和轉動慣量。

實驗類型：綜合實驗 學時分配：2 學時

實驗十一 牛頓第二定律的驗證

要求：學習在氣墊導軌上驗證牛頓第二定律 實驗類型：驗證實驗 學時分配：2 學時

實驗十二 彈簧振子的研究

要求：研究彈簧本身質量對振動的影響 實驗類型：綜合實驗 學時分配：2 學時

實驗十三 碰撞實驗

要求：驗證動量守恒定理，了解非完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞的特點。實驗類型：驗證實驗 分配學時：2 學時

實驗十四 慣性秤

要求：掌握用慣性秤測定物體質量的原理和方法，了解儀器的定標和使用。實驗類型：綜合實驗 學時分配：2 學時

第三篇：實驗力學學習心得

實驗力學學習心得

曾經(jīng)對力學的認識很懵懂，以前在我心中力學是一個很抽象的東西，我一直認為力學更多的是在圖紙上的演算與推導，凡是與力相關的事物都屬于力學范疇。對于力學應用方面的理解，也只是粗略的知道它會應用于航空航天、機械、土木、交通、能源、化工、材料、環(huán)境、船舶與海洋等等，但原理是什么，方法是怎樣的，我想也絕不只是我最初理解的只是一些受力分析那么簡單。而對實驗力學這門課的學習則是讓我們知道了目前所學的這些知識與它所應用的工程實際相聯(lián)系的途徑和方法。

簡單的來說，實驗力學就是用實驗的方法求解力學問題。即用實驗方法測量在力的作用下，物體產(chǎn)生的位移、速度、加速度、應變（形變）、應力、振動頻率等物理量。工程實驗力學中對實驗力學的定義是用實驗方法測量應變、應力和位移。也稱為實驗應力分析。在我現(xiàn)在學習了這門課之后的理解，實驗力學是解決工程問題中力學問題的一個重要環(huán)節(jié)，是求解其力學問題的中間環(huán)節(jié)，通過實驗力學方法測得所需物理量，最終求出結果。

通過課程認知，我了解了解決力學問題的方法主要有兩個：理論方法和實驗方法。理論方法就是理論方法就是將實際問題轉化為數(shù)學模型，建立方程，然后求解。它主要有解析法和數(shù)值法，理論方法的解答是數(shù)學模型的解答，只有實際問題與數(shù)學模型相符時才是精確的，這也是它的局限性。而我們這學期學的實驗力學的方法就是在實際問題上直接測量。我們這學期做了三個實驗力學的實驗，分別是測量電橋特性，動態(tài)應變測量和光測彈性學方法。這三個實驗就用到了實驗應力分析的方法——電測，振動測量，光測。實驗力學的實驗結果更可靠，并且可以發(fā)現(xiàn)新問題，開創(chuàng)新領域。不過它也有它的缺點就是測量都有誤差，并且實驗儀器和材料昂貴，這也導致了費用高。不過，理論分析和實驗分析是相輔相成。理論的建立需要實驗分析的成果，發(fā)現(xiàn)新問題，建立新理論。實驗設計和實施需要理論分析做指導。復雜問題需要需要理論與實驗共同完成。

正如我剛剛說的，誤差是實驗方法的一個弊端，也是不可避免的，但隨著測試手段的改進和測量者水平的提高，可以減少誤差，或者減少誤差的影響，提高實驗準確程度。實驗誤差按其產(chǎn)生原因和性質，可以分為系統(tǒng)性誤差、偶然性誤差和過失誤差（粗差）三種。實驗力學這門課，同樣教會了我們如何去減少誤差。比如對稱法、初載荷法、增量法消除系統(tǒng)誤差。還有通過分析給出修正公式用來消除系統(tǒng)誤差，或者定期用更準確的儀器校準實驗儀器以減少實驗誤差，校準時做好記錄供以后修正數(shù)據(jù)用。偶然性誤差難以排除，但可以用改進測量方法和數(shù)據(jù)處理方法，減少對測量結果的影響。例如用多次測量取平均值配合增量法，可以使偶然性誤差相互抵消一部分，得到最佳值。過失誤差是指明顯與實際不符，沒有一定的規(guī)律。這在我們實驗中也會經(jīng)常出現(xiàn)，通常這些都是由于疏忽大意、操作不當或設備出了故障引起明顯不合理的錯值或異常值，一般都可以從測量結果中加以剔除。

我們主要做了三個實驗，測量電橋特性，動態(tài)應變測量和光測彈性學方法。給自己印象最深刻的就是第一個實驗。橋路變換接線實驗是在等強度實驗梁上進行，當時是要在梁的上下表面哥粘貼兩個應變片。當時老師在黑板上畫了三個圖，可是我當時連最基本的圖都看不懂，根本不知道哪個是應變片哪個是電阻的意思。接下來在粘應變片的時候也遇到了各種麻煩，應變片倒是沒粘好幾個，但是手上已經(jīng)一團糟。好不容易把應變片粘好后，需要用焊錫把電線連上，在仔細琢磨過到底那根線連哪個之后，又遇到了新的麻煩就是那個怎么焊都焊不上，后來找來老師才知道原來是我們那一組的電烙鐵有問題，換了個，才繼續(xù)把這個艱辛的實驗做完。這個實驗做了不少時間，也著實費了不少的功夫，不過通過這個實驗我認識到了自己身上很多的不足但確實學到了不少的東西。對應變電測法有了更深刻的認識。比如電阻應變的半橋接線法和全橋接線法，拉壓、扭轉、彎曲以及組合變形的電測原理還有記憶猶新的貼片、應變計的正確使用。

我們第二個實驗動態(tài)應變測量當時是完全用電腦軟件操作的。隨時間而變的應變叫做動態(tài)應變。它會在處在一定的運動狀態(tài)以及承受的載荷按一 定的規(guī)律變化的情況下產(chǎn)生。動態(tài)應變測量目的主要有1）記錄動態(tài)波形2）最大動態(tài)應變3）頻譜（頻率及振幅）4）疲勞強度校核。通過實驗，也讓我認識到了應變波的兩種傳播形式：（1）應變從構件表面?zhèn)鬟f到敏感柵。（2）應變波沿柵長方向的傳播。第三個實驗是光測彈性學方法，它是利用偏振光通過具有雙折射效應的透明受力模型，從而獲得干涉條紋圖，由于干涉條紋與模型內主應力的大小和方向有一定關系，因此可以直接觀察到模型內應力分布情況。但是這種方法的缺點是周期長，成本較高。光彈法是一種模型實驗，它的一大特點就是直觀性強以及全場顯示與分析。它的條紋可直接表示應力分布情況，特別是用于有應力集中的情況。至今想起當時觀察到的圖像還是會不由的感嘆力學模型奇特的美麗。

力學是基礎學科，又是技術科學，其發(fā)展橫跨理工，與各行業(yè)的結合是非常密切的。實驗力學是將我們所學的基礎知識同實際應用相聯(lián)系的一個重要的橋梁。由于相關行業(yè)的發(fā)展與國名經(jīng)濟和科學技術的發(fā)展同步，使得力學在其中多項技術的發(fā)展中起著重要的甚至是關鍵的作用。我們以后的方向會有很多，既可以從事力學教育與研究工作，又可以從事與力學相關的機械、土木、航空航天、交通、能源、化工等工程專業(yè)的設計與研究工作，還可以從事數(shù)學、物理、化學、天文、地球或生命等基礎學科的教育與研究工作。不僅如此，隨著力學學科的發(fā)展，本世紀將產(chǎn)生一些新的學科結合點，如生物醫(yī)學工程、環(huán)境與資源、數(shù)字化信息等。經(jīng)典力學與納米技術一起孕育了微納米力學將力學知識應用于生物領域產(chǎn)生量生物力學和仿生力學：這些都是近年來力學學科發(fā)展的亮點。可以預計，隨著社會的發(fā)展，力學學科與環(huán)境和人居工程等專業(yè)的學科交叉也將進一步加強。從這個意義上講，實驗力學的應用也將更為廣泛并且不斷進步。

很感謝老師這學期為我們傳授的知識，受益匪淺。

第四篇：力學七個實驗小結

力學七個實驗小結

1.研究勻變速直線運動

主要原理：用△x=at2和v=△x/△t來解題 2.探究彈力和彈簧伸長的關系 主要原理：用F=Kx來解題和做圖 3.驗證平行四邊形法則

主要方法：用等效替代法驗證平行四邊形定則 4.驗證牛頓第二定律 方法：控制變量法。裝置：斜面裝置

要得出的結論 ： ① a正比于合外力。

② a正比于小車的質量。

注意：合外力等于細繩所吊的物體重量，故：

⑴ 必須要把斜面固定打點計時器的一端墊高，用小車重力的分力去平衡木板對小車的摩擦阻力和打點計時器限位孔對紙帶的阻力（記住不能掛細繩）。

⑵ 使小車的總質量遠遠大于所掛物體的質量。5.探究動能定理

常見的有三種方法：① 用橡皮筋彈射小車來驗證。

② 用牛頓第二實驗中的斜面裝置來驗證。

③用自由落體裝置來驗證

實驗原理：W=△EK2-△EK1 主要結論：得出力與速度的平方的關系圖象并用圖象來回答問題 6.驗證機械能守恒定律

主要用自由落體的裝置來加以驗證

原理：驗證過程守恒量。△EP=△EK

（驗證重力勢能的減小量等于動能的增加量）誤差主要來自于紙帶與打點計時器限位孔的阻力和空氣阻力。減小誤差的方法，把紙帶所吊的重錘質量增大。7.驗證動量守恒定律 常用方法：

① 用平拋運動的方案來驗證

(用天平測質量，用位移代替速度)② 用擺球方案來驗證（用完全非彈性碰撞來加以驗證）③ 用氣墊導軌來驗證 {用類似爆炸或反沖（就是兩滑塊中間加以壓縮的彈簧）來加以驗證} 原理：m1v1+m2v2= m1v1’+m2v2’

第五篇：物理演示實驗感想 力學

物理實驗感想

這是我上大學的第一次物理實驗課，記憶深刻。還沒上課時，我有些緊張，以為會是有難度的實驗，可能還要像高中實驗課一樣做很多記錄和數(shù)據(jù)計算，沒想到一進教室門，看到的是滿教室的實驗儀器，大家都忍不住東摸西看，小聲討論著各種儀器的實驗方法，好像對著各種玩具似的。

老師讓大家集中在一起，開始挨個講解實驗儀器的原理和操作，有驗證各種物理定律的實驗，有讓波可視化的儀器，林林總總，都很有趣。

讓我印象最深的就是進門口處的“魚洗”了。看起來好像從歷史博物館或者古玩店直接拿來的東西，上面滿是綠色的銅銹，只有兩個把手被磨得發(fā)亮。把手放進盆里沾點水，手掌對著把手摩擦，水面就出現(xiàn)了魚鱗樣的波紋，還伴隨著震耳的聲音，一盤水居然像變戲法一樣神奇，據(jù)說魚洗的原理還沒有得到科學解釋，這更給它添了幾分神秘感。物理世界果然令人感到趣味無窮，不像冷冰冰的定律和公式，這些現(xiàn)象讓物理靈動起來，這恐怕就是設置物理實驗課的原因吧。

另一個有趣的實驗是關于重心的實驗。兩條斜桿上架著一個扁的杠鈴樣的重物，由于重心的改變，重物會自動向斜桿的高處滾動，看起來十分不可思議，卻是在遵循物理的基本原理。這樣的物理現(xiàn)象也出現(xiàn)在生活的很多地方，比如一些坡道明明看起來是斜向下的，車停在上面卻會向上自己滑動，其實也和視線的錯覺有關。

還有關于風洞的實驗，驗證運動定理的實驗，聲波的傳遞演示，許許多多有趣的實驗，大家圍著不同的儀器一一擺弄討論，這節(jié)課的時間很快就過去了，我們還有些意猶未盡。物理是一門和實驗緊密相連的科學，許多定理都是從物理現(xiàn)象中推出來或者被證明的，把實驗和定理結合到一起，可以更好的讓我們學習物理的奧妙。這堂實驗課讓我們學到了很多東西。