一、课程简介
《材料力学》是工科类专业的重要技术基础必修课程。
《材料力学》课程的主要任务是：通过该课程的学习，使学生掌握应用材料力学知识解决实际工程问题的能力。掌握材料力学对实际构件的基本研究方法，即先作基本简化，再进行力学分析,从而解得物体内的应力、应变和位移，并根据强度理论来判断强度。同时，结合实验课，使学生初步了解材料的机械性能及材料力学实验的基本知识和操作技能，为后续其他力学课程的学习打下坚实的基础。
二、课程实验教学目的与要求
1.材料力学的实验目的和内容主要包括三个方面。
⑴验证材料力学的理论
材料力学中的一些公式都是在简化和假设的基础上推导的。事实上材料的性质往往跟完全均匀和完全弹性是有差异的，因此，必须通过实验对根据假设推导出的公式加以验证，才能确定公式的使用范围。如梁的弯曲正应力实验属于这种类型。
⑵测定各种材料的力学性质
建立不同材料的强度、刚度及稳定性条件，必须要知道该材料的强度、塑性、弹性、冲击等特性数据，这就需要通过拉伸、压缩、扭转、冲击、疲劳等实验来测定材料的强度极限、弹性模量、冲击韧性、持久极限等力学性质。这些力学性质参数是设计构件的基本依据。
⑶复杂应力状态下的应力实验
工程中许多实际构件由于受力复杂和结构物的几何组成复杂，无法用材料力学公式进行计算，虽然可以用有限元法计算，但计算结果的精确性，也要通过实验应力分析加以验证。
2. 材料力学实验的基本要求
要求学生了解和掌握力学实验的基本技术和方法，熟悉实验设备、仪器的使用，训练学生观察、分析、解决问题的能力，培养严肃认真的科学作风。具体要求如下：
⑴实验应由班长或课代表将全班同学分成若干实验小组，小组成员间应该互相配合，分工合作共同完成实验。
⑵实验前要求学生预习实验指导书，明确本次实验的目的、原理步骤及注意事项，了解有关实验仪器的基本原理和操作要求。
⑶实验过程中要注意细心观察和记录各种现象及数据，集中精力，认真操作，应该缓慢进行时必须缓慢进行。同时要记录实验日期、实验仪器、试件尺寸，绘制实验装置草图。实验中还要遵守纪律和仪器设备的操作规程，注意安全。
⑷实验完毕后应将使用过的仪器设备断电，表盘复原归位，废断试件清理干净，最后一组同学负责整理卫生。
⑸实验完成后应及时整理数据，书写实验报告，并结合理论对实验现象和数据进行分析，是理论与实际相结合，分析误差产生的原因及减少误差应采取的措施。
三、实验项目
实验项目一 拉伸压缩实验
1.实验目的、任务
（1）测定拉伸时低碳钢的屈服极限σs，强度极限σb，延伸率δ和截面收缩率ψ，铸铁的强度极限σb。
（2）测定压缩时铸铁的强度极限σb。
（3）观察拉伸过程中的各种现象（包括屈服、强化和颈缩等现象），并绘制拉伸图。
（4）观察铸铁压缩时变形和破坏现象，并绘制拉伸图。
（5）比较、分析本实验各试件的断口情况。
2.实验基本要求
通过拉伸压缩实验，进一步巩固有关材料机械性能的概念，增强感性认识，掌握测定材料特性数值的实验方法。
3.实验内容
（1）测定拉伸时低碳钢的屈服极限σs，强度极限σb，延伸率δ和截面收缩率ψ，铸铁的强度极限σb。
（2）测定压缩时铸铁的强度极限σb。
实验项目二 金属材料弹性模量E的测定实验
1.实验目的、任务
（1）用电阻应变仪测定材料弹性模量E和泊松比μ；
（2）在比例极限内验证虎克定律。
2.实验基本要求
通过实验让学生学习拟定实验加载方法，掌握用实验验证理论的方法，要求学生熟悉实验设备、仪器的使用。
3.实验内容
测定材料弹性模量E和泊松比μ。
实验项目三 扭转实验
1.实验目的、任务
(1)测定低碳钢剪切屈服极限τs 剪切强度极限τb铸铁剪切强度极限τb。
(2)观察扭转破坏现象，分析断口形成原因。
2.实验基本要求
通过扭转试验，进一步巩固有关材料机械性能的概念，增强感性认识，掌握测定材料特性数值的实验方法。
3.实验内容
测定低碳钢剪切屈服极限τs 剪切强度极限τb铸铁剪切强度极限τb。
实验项目四 纯弯曲梁正应力分布电测实验
1.实验目的、任务
(1)用电测法测定矩形截面梁在纯弯曲时的正应力的大小及其分布规律，并与理论值进行比较。
(2)学习电测法。
2.实验基本要求
通过实验让学生掌握电测法的基本原理，验证正应力计算公式，测定纯弯曲段某一截面上正应力大小和分布规律，要求学生熟悉实验设备、仪器的使用。
3.实验内容
测定矩形截面梁在纯弯曲时的正应力。
四、实验项目学时分配
序号 |
实验项目 |
实验类型 |
实验类别 |
学时 |
1 |
拉伸压缩实验 |
必做 |
|
2 |
2 |
金属材料弹性模量E的测定实验 |
必做 |
综合性 |
2 |
3 |
扭转实验 |
必做 |
|
2 |
4 |
纯弯曲梁正应力分布电测实验 |
必做 |
综合性 |
2 |
注：实验类型为选做和必做；实验类别为综合性、设计性、创新性、验证性、演示性等。
五、成绩评定办法和考核
学生的实验的成绩由以下三部分组成。
1．实验操作成绩（占60%）
该部分是实验成绩中所占比例最大的，直接关系到学生实践动手能力的培养。主要是遵守纪律程度，操作规范程度，卫生整洁程度来评定成绩。
2．实验报表成绩（占20%）
根据实验报告的正确、规范、认真程度评定成绩。
3．实验理论成绩（占20%）
由学生抽取试题卡（1~2道）回答问题和老师提问相结合，根据学生回答问题的正确、完整、熟练等程度评定成绩。
实验总成绩由上述三部分按比例相加得到。
六、教材及参考书
教材：
王莹.材料力学实验指导书.第一版. 黄河水利出版社，2012
参考书：
1 贾有权. 材料力学实验.第二版.北京：高等教育出版社，1984
2 刘鸿文. 材料力学.第五版.北京：高等教育出版社，2011
3 刘鸿文. 材料力学实验.第二版.北京：高等教育出版社，2002
