第一节 实验在材料力学课程中的地位 . 2 第二节 材料力学实验的基本内容 . 2 第三节 实验须知 . 3 第四节 实验报告的一般要求 . 4 第二章 常用试验机原理及使用方法 . 5 第一节 万能试验机 . 5 （一） 电子万能试验机 . 5 （二） 液压式万能试验机 . 9 第二节 扭转试验机 . 12 （一） 50 型扭转试验机 . 12 （二） 伯明翰 6609─CHG 型扭转试验机 . 14 第三章 电测法基本原理及方法 . 17 第一节 电阻应变片 . 17 一．构造 . 17 二．工作原理 . 18 三．应变片的分类 . 19 四．应变片的工作特性参数 . 20 第二节 电阻应变仪 . 22 一．测量电路 . 22 二．放大与指示电路 . 25 三．电桥的温度补偿 . 25 四．串联与并联桥臂的输出 . 27 五．应变仪读数的修正 . 28 第三节 电测法的基本应用 . 30 一．测量电桥的应用 . 30 二．二向应力状态中主应力与主方向的测定 . 36 三．静态多点应变测量 . 38 第四节 应变片式传感器 . 42 一．测力传感器 . 42 二．位移传感器 . 43 三．传感器的使用 . 44 第四章 基本实验 . 46 第一节 拉伸实验 . 46 第二节 压缩试验 . 50

简述了超高矫顽力永磁体测量现状,分析了静态磁滞回线仪在测量高矫顽力永磁体时存在的问题及其原因.为解决此问题,采用\f-2f\原理建立了基于脉冲磁场技术的高矫顽力永磁测量装置,该装置能产生最高8 756 kA·m-1的测量磁场,能够测量高矫顽力永磁体的整个磁滞回线.阐述了该脉冲磁场测量装置的优势、组成结构以及涡流修正方法.经过实验验证,该系统具有良好的测量重复性.与国家永磁标准测量装置的对比结果显示:在低矫顽力范围内两者剩磁Br、内禀矫顽力HcJ、磁感应强度矫顽力HcB和最大磁能积(BH)max四个参数的测量偏差在1%以内;在高矫顽力范围,该装置解决了静态磁滞回线仪测量曲线变形的问题

利用差热分析仪和X射线衍射仪研究了矿物棉纤维的析晶行为.矿物棉纤维的差热曲线上存在两个重叠的析晶峰.X射线衍射结果和扫描电镜分析结果表明该矿物棉在高温下析出两个结晶相:钙镁黄长石和钙长石,前者的析晶温度范围为850~920℃,后者的析晶温度范围为880~1 010℃.利用Ozawa方程和修正的Kissinger方程分析了两个析晶相的析晶机理和析晶活化能.钙镁黄长石的Avrami指数n为0.682,属于表面析晶机理,与扫描电镜观察到的结果相吻合;扫描电镜观察到钙长石生长方式为三维生长方式;计算得到钙镁黄长石和钙长石的晶体生长活化能EG分别为248 kJ·mol-1和347 kJ·mol-1

以提取得到的小球藻(USTB-01)油脂为原料,采用离子液体酸([C4MIm]HSO4)为催化剂,研究了通过酯交换反应制备生物柴油的适宜条件,并采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对小球藻油脂及所制备的生物柴油的脂肪酸组成进行了分析测定.结果表明,研磨破碎藻细胞壁能显著提高索氏法提取藻脂的提取率,石油醚是最适宜的提取溶剂.提取得到的小球藻脂富含C16和C18脂肪酸.藻脂转化生物柴油的适宜条件是:醇油摩尔比为9∶1,催化剂用量占藻脂质量的8%,反应时间为6 h,反应温度为150℃.在此条件下,生物柴油的产率为64%.气质联用仪(GC-MS)分析表明该生物柴油主要成分为棕榈酸(C16:0)甲酯和不饱和的亚油酸(C18:2)甲酯,是可行的石化柴油替代品

采用高温摩擦磨损试验机研究了HTCS-130和DAC55两种热作模具钢在100~700℃范围内的耐磨性差异及磨损机制, 并结合X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光学轮廓仪等手段对表面相组成、磨损表面、截面形貌等进行分析. 结果表明: 两种钢的磨损率均在100~700℃范围内呈现先增后减的趋势; 其磨损机制表现为在100℃和300℃分别发生黏着磨损和黏着-轻微氧化磨损; 500℃时磨损机制转变为单一氧化磨损, 磨损表面氧化层由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成, 亚表面发生轻微软化并出现塑性变形层; 700℃时磨损进入严重氧化磨损阶段, 氧化物数量急剧增多, 同时由于马氏体基体回复导致材料出现严重软化, 磨损表面形成连续的氧化层. HTCS-130钢优异的热稳定性能使得基体具有较高硬度和更窄的摩擦软化区, 能够更好地支撑氧化层, 从而在700℃下比DAC55钢更耐磨

在实验室模拟高炉条件下研究了含钒钛铁矿球团的还原过程,采用X射线衍射仪测定含钒钛铁矿球团在不同还原温度下的物相组成,通过光学显微镜和扫描电镜观察含钒钛铁矿球团还原过程中微观结构变化,并结合能谱分析仪研究氧化物中不同元素的分布状况.含钒钛铁矿球团在还原过程中出现的铁钛分离现象会影响含钒钛铁矿球团的还原性,形成的高钛含量钛铁晶石会增加铁氧化物还原难度.高温时形成的密实金属铁球壳会阻碍内部氧化物的还原,导致还原停滞,从而造成含钒钛铁矿球团高温还原性较差.当内部熔融物滴下时,会提高高炉下部氧势,有利于减少Ti(C,N)的生成

采用挤出式3D打印技术制备锂离子电池电极，选取三元镍钴锰酸锂（LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2）作为正极活性材料，以去离子水、羟乙基纤维素和其他添加剂为溶剂来制备性能稳定且适合3D打印技术的锂离子电池正极墨水，利用流变仪、X射线衍射仪、电池测试仪、ANSYS模拟等探究了增稠剂种类和含量、墨水黏度、打印工艺等对墨水流变性质和可打印性能的影响。结果表明：选取羟乙基纤维素/羟丙基纤维素质量比为1∶1混合且质量分数为3%时，所制备的墨水黏度为20.26 Pa·s，此时墨水具有较好的流变性，打印过程出墨均匀，打印电极光滑平整，满足后期墨水的可打印性要求，经模拟分析，墨水黏度对墨水流动性影响明显；电极材料经超声分散、打印、烧结等过程后未造成原有晶体结构的改变；电极首次充放电容量分别为226.5和119.4 mA·h·g?1，经过20次循环后，电池充放电容量的变化率减小并趋于稳定，3D打印电极表现出良好的循环稳定性

采用等温凝固实验、差示扫描量热仪(DSC)研究了K424合金的凝固行为以及冷却速度对其影响.利用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析仪分析了合金在不同温度等温凝固、不同冷却速度下的微观组织以及凝固后期的元素的偏析行为,确定K424合金的固相线、液相线和主要相的析出温度等凝固特性以及冷却速度对γ'相、MC碳化物以及共晶组织的影响规律.研究结果表明:K424合金的凝固顺序为:1345℃,γ相从液相析出,随后在1308℃析出MC型碳化物,在非平衡凝固条件下,共晶组织在1260℃析出,1237℃,凝固结束;共晶组织的形成与凝固末期Al、Ti元素的偏析行为以及冷却速度密切相关;随着冷却速度的增加,MC和共晶组织尺寸及数量均呈现先增大后减小的趋势;γ'相形貌从花瓣形状向规则立方及球形转变,尺寸也从2 μm减小至60 nm

以CaF2＋SiO2作为硅传感器辅助电极材料,将其均匀涂覆于ZrO2（MgO）固体电解质表面,在高纯Ar气保护下,1400℃焙烧30min制备得到定硅传感器.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及能量色散谱仪系统研究了制备条件对于焙烧后形成的辅助电极膜层组成、物相和微观形貌的影响.膜层中不存在CaF2,而是以SiO2固体颗粒、CaO·MgO·2SiO2固溶体及ZrSiO4为主.另外,探讨了辅助电极膜层中物相的变化对于膜层黏结性以及定硅性能的影响.在1450℃下对铁液中硅含量进行测试,传感器响应时间在10s左右,稳定时间在20s以上,而且传感器的重复性也很理想.当铁液中硅质量分数在0.5%~1.5%时,硅传感器测量值与化学分析法分析值相吻合

热电偶的特性及应用设计的目的在于研究铜-康铜热电偶温差电势的特性，描绘热电偶温差电势特性曲线以及了解热电偶在生产和生活中应用。内容主要有：了解热电偶的结构、分类及工作原理；熟练掌握DHT-2型热学实验仪的使用；对DHT-2型热学实验仪配套的铜－康铜热电偶进行定标；求上述热电偶的温差电系数α；设计一种用热电偶测量旋转高温炉内部温度的方法（高温炉呈椭圆形状直径2.5米绕长轴旋转、炉内温度1200摄氏度，炉的转速每分钟8转）。实验主要采用通过利用热电偶的测温原理，标定原理和冷端补偿原理在实验室中标定未知热电偶。主要成果是理论上设计出一种用热电偶测量旋转高温炉内部温度的可行方案和准确的标定了热电偶