基本变形杆件模拟实验装置设计+EXB图纸(3)
材料力学所研究的构件通常都是一些可变形固体。
按几何形状来分类，构件可以分为杆、板、壳和块体等四类。其中杆是工程中最常用的构件，根据杆的轴线与横截面特征等要素，杆件又可以分为直杆与曲杆、等截面杆与变截面杆。
材料力学主要研究对象是弹性变形范围内的杆件。
1.2杆件变形的基本形式
杆件在外力作用下发生的变形是多种多样的，但是最基本的四种变形是：轴向拉伸（或压缩）、剪切、扭转和弯曲。其他一些复杂的变形都是可以由以上的四种基本变形组合而来。
轴向拉伸（或压缩）：通常来说，杆件轴向拉伸或压缩时，外力或其合力的作用线都是沿杆件轴线的，而杆件的主要变形也通常为轴向伸长或缩短。一般作用线沿着杆件轴线的载荷，称为轴向载荷。而以轴向拉长或缩短为主要特征的变形形式，称为轴向拉压。以轴向拉压为主要变形的杆件，称为拉压杆。
扭转：构件为直杆，并在垂直于杆件轴线的平面内作用有力偶。在这种情况下，杆件各横截面绕轴线作相对旋转。通常是以横截面围绕着轴线作相对旋转为主要特征的变形形式，称为扭转。使杆件产生扭转变形的外力偶，称为扭力偶，其矩称为扭力偶矩。一般以扭转为主要变形的杆件，叫做轴。
弯曲：一般说来，当杆件承受垂直其轴线的外力，或在其轴线平面内作用有外力偶时，杆的轴线将由直线变为曲线。以轴线变弯为主要特征的变形形式，称为弯曲。凡是以弯曲为主要变形的杆件，称为梁。
1.3材料力学实验的地位
近年以来，各所高校的材料力学的理论课时都普遍有所减少。相反，为了提高学生的实验技能和工作实践能力，全面推进素质教育，材料力学实验课时不但没有减少，反而在逐渐增加，以此来增加实验在现代学习研究中的地位。
而材料力学实验的地位具体体现在以下的三个方面：
（1）在材料力学中，是新的理论研究以及计算方法提出的必要依据。运用新的理论，计算方法所得的结论也必要经过实验验证。
（2）可以解决许多理论研究解决不了的工程实际问题。
（3）是材料力学发展的三大支柱（新的理论，计算方法，力学实验）之一。
1.4材料力学实验的意义
我国目前正处于全面推进素质教育，提高学生的动手实验能力，然而许多高校都一样，存在在实验仪器缺乏的问题。尤其是我校的情况，在上实验课时，整个班级的学生都围绕着一台万能实验机，看着老师做实验给我们看。很多时候我们想在实验室看看力学实验都不可能，他们只能看着老师在电脑上面放的模拟实验，自己却不能感受到。力学实验是力学研究的重点，因此实验应该得到教育界的重视。而我们自己所做的基本变形杆件模拟实验装置虽然简单，却也是一个小的实验器材，可以更直观的把一些理论所体现出来，便于我们更好的理解这一门学科。
第二章 基本杆件实验装置的设计方案
2.1力学实验的原理分析
利用气缸加压或减压，通过其他装置对杆件进行拉压，运用气缸摆放于不同位置，对杆件形成的受力情况不同，从而形成模拟杆件的几种基本变形装置。
2.1.1拉伸或压缩变形实验原理
将试样安装在实验台上，气缸缓慢增压，试样将依次经过弹性、屈服、强化和颈缩四个阶段，其中前三个阶段都是均匀变形的。
不同材料在拉伸和压缩过程中表现出不同的力学性质和现象。例如低碳钢和铸铁就是塑性材料和脆性材料两种典型代表。而低碳钢材料具有非常好的塑性特性，在拉伸实验中，尤其是弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和紧缩阶段等最为明显。低碳钢材料在压缩实验中的弹性阶段、屈服阶段与拉伸实验基本相同，然而低碳钢试样最后只能被压扁而不能被压断，所以无法测定其压缩强度极限值。因此，通常对于低碳钢材料而言，我们只进行拉伸实验，却不进行压缩实验。