材料的基本性质实验

材料的基本性质实验

一、实验目的

1、掌握材料密度、体积密度和表观密度的定义和测定方法

2、掌握材料吸水率的定义和测定方法

3、掌握材料强度的分类和影响因素

4、了解混凝土试件荷载-挠度曲线的测定方法及用途

二、实验内容

1、测定蒸压灰砂砖、烧结粘土砖和烧结页岩砖的体积密度和质量吸水率。

a测定蒸压灰砂砖、烧结粘土砖和烧结页岩砖的体积密度：

使用设备：案秤（量程6kg，精度50g）；直尺（精度1mm）；干燥箱。

实验步骤：首先，将试件放入105 ℃的干燥箱并干燥至恒重状态，然后冷却至室温并测定质量m；用直尺测量试件的尺寸并计算其体积。对六面体的试件，需在长、宽、高各个方向测定三处，取其平均值并计算体积V。材料的体积密度=m/V；

单位kg/m3。(精确至10 kg/m3)

b测定蒸压灰砂砖、烧结粘土砖和烧结页岩砖的质量吸水率：

使用设备：天平；干燥箱。

实验步骤：将试件放入干燥箱在105 ℃的条件下干燥至恒重状态，然后冷却至室温并测定初始质量m0；将试件放入容器并逐次加水，以使得试样中的开放空隙均被水所填充；30分钟后，取出试件，抹去表面水分以使其处于饱和面干状态，称量其质量m1，然后用排水法测出试样的体积V0；使用如下公式计算材料的质量吸水率和体积吸水率(精确至0.01%)：

2、观察承压面状态（环箍效应）对混凝土试件抗压强度和破坏状态的影响：

测定在不同的加荷速率、试件尺寸和承载面状态下对混凝土试件极限抗压强度得影响。

用加载机在0.5MPa/s以及1.0MPa/s两种加载速率，在直接接触和垫胶片两种不同的承压面接触方式上，对100*100*100、150*150*150、100*100*300三种C30混凝土试件进行加载，观察试件的极限强度以及破坏方式，并分析这些变量对实验结果影响的原因，总结加载混凝土试件的规律经验。

3、用Toni 200kN抗折试验机演示混凝土试件荷载-挠度曲线的测定方法

用Toni 200kN抗折试验机演示C30素混凝土、C30轻骨料混凝土、CF30掺入钢纤维的混凝土、C80高强度混凝土进行弯折加载，用计算机绘制不同品质混凝土试件的挠度-荷载曲线，并用日本JSCE - SF4标准分析混凝土的弯曲韧性和弯曲韧性指数，依据混凝土试件挠度-荷载曲线峰值后的面积占曲线总面积的百分比来分析混凝土试样的韧性，并观测强度等级和纤维掺量对混凝土断面形态的影响。

三、实验结果及分析

1、测定蒸压灰砂砖、烧结粘土砖和烧结页岩砖的体积密度和质量吸水率。

a、测定蒸压灰砂砖、烧结粘土砖和烧结页岩砖的体积密度。

实验数据处理：

体积密度：

粘土砖：

页岩砖：

灰砂砖：

实验中测量的三种砖块的体积密度大致为1.7*103kg.m3 至1.9*103kg.m3

2、测定蒸压灰砂砖、烧结粘土砖和烧结页岩砖的质量吸水率

实验数据处理：

质量吸水率：

粘土砖：

页岩砖：

灰砂砖：

吸水率差异分析：

粘土砖：以砂质粘土(主要化学成分是SiO2，Al2O3和Fe2O3)为主要原料，在900-1000摄氏度左右进行烧结而成。由于其中的粘土被部分烧结，故具有较多的孔隙，且多为开口孔隙，所以吸水率较大。

页岩砖：以页岩为主要原料，页岩的化学组成与粘土相近，但因其颗粒细度不及粘土，故塑性较差，制砖时常需掺入一定量的粘土，以增加可塑性。

灰砂砖：以石灰和天然砂为主要原料，在0.8MPa，175摄氏度的条件下蒸养6小时而成，由其中的Ca(OH)2与SiO2反应生产水化硅酸钙凝胶而产生强度。灰砂砖外观光洁整齐，均匀密实。但不宜用在高水流和高温(大于200摄氏度)的地区，以免发生Ca(OH)2的滤析及Ca(OH)2和水化硅酸钙凝胶的脱水分解。

结合上一实验的数据可以发现：材料的体积密度越大，那么它的吸水率就越小，因为体积密度和孔洞的多少有一定关系，蒸压灰砂砖的体积密度大，材料内部结构密实，孔洞较少，因此吸水率较小；烧结粘土砖和烧结页岩砖体积密度较小，空洞多，因此吸水率也较小。

3、观察承压面状态（环箍效应）对混凝土试件抗压强度和破坏状态的影响

用加载机在不同条件下对混凝土试件进行加载，结果如下：

结果分析：

一、加荷速率会影响测得的混凝土极限载荷，加荷速率越大，测得的极

限载荷越大，混凝土破坏时，裂缝最开始出现在粗骨料和浆体的粘合面上，

然后沿着粘合面扩展，裂缝逐渐融合为大的裂缝，最终导致混凝土试件的断

裂，而加载速度越慢，裂缝扩展的越充分，导致测试得到的强度越低。所以

对混凝土试件的加荷速率要有统一的规定，一般强度小于C30的混凝土加荷

速率为0.3-0.5Mpa/s，强度大于C30的混凝土加荷速率为0.5-0.8 Mpa/s，强度

大于C60的混凝土加荷速率为0.8-1.0 Mpa/s；

二、试件尺寸会影响测得的混凝土尺寸，尺寸大的混凝土试件中临界裂

纹存在的几率越大，尺寸越大的混凝土测得的强度越低；

三、在不同条件下，混凝土的破坏性状也不同。直接与加载台接触的试件破坏之后呈现双倒锥破坏的形状，而受压面垫胶皮的一组呈现竖直方向的断裂纹路。承压面状态会影响测试的结果，混凝土试样在受压时，在沿加荷方向发生纵向变形的同时，也按泊松比效应产生横向变形。由于试验机的上下压板的弹性模量比混凝土大5-15倍，而泊松比则不大于混凝土的两倍。所以，在荷载作用下，压板的横向应变小于混凝土的横向应变，从而在摩擦力的作用下对试件的横向膨胀起约束作用，对混凝土试件的测试强度有提高作用。愈接近试样的端面，这种约束作用就愈大。在距离端面大约 的范围以外，这种约束作用才消失。这种约束作用，称为环箍效应。如果在加载平台和试件之间加上一层橡胶，由于橡胶的弹性模量很小，所以对测试结果的影响不大；

四、试件的高度对实验结果也有一定的影响，比较100*100*100和100*100*300两种试件，发现后者的极限强度小，原因是环箍效应对离加载平台近的部分作用更明显，而高度较大的试件中部所受环箍效应不明显，所能承受的载荷极限就较小。对于北美等使用ASTM 标准的国家，用于测定混凝土抗压强度的混凝土试件为圆柱体，且圆柱体的H/D=2。对于圆柱体试件，在抗压强度的测试过程中，在试件高度方向的中部存在单轴向的受压区。所以使用圆柱体试件所测得的混凝土抗压强度较立方体的试件要小。通常假定立方体试件的抗压强度与圆柱体试件的抗压强度之比为 1.25，但这不是严格的一个常数，它随混凝土强度的变化而变化。

结构物体总是存在裂纹，这促使人们去探讨裂纹尖端的应力和应变场以及裂纹的扩展规律。早在20年代，格里菲思首先提出了玻璃的实际强度取决于裂纹的扩展应力这一重要观点。欧文于1957年提出应力强度因子及其临界值概念，用以判别裂纹的扩展，从此诞生了断裂力学。

当裂缝尖端变成无限地尖锐，即ρ→0时，材料的强度就小到可以忽略的程度。一个具有尖锐裂缝的材料，是否具有有限的强度，必须进一步弄清楚发生断裂的必要条件和充分条件。

格里菲思从能量平衡的观点研究了断裂过程，认为：①断裂要产生新的表面，需要一定的表面能，断裂产生新的表面所需要的表面能是由材料内部弹性储能的减少来补偿的；②弹性储能在材料中的分布是不均匀的。裂缝附近集中了大量弹性储能，有裂缝的地方比其他地方有更多的弹性储能来供给产生新表面所需要的表面能，致使材料在裂缝处先行断裂。

4、用Toni 200kN 抗折试验机演示混凝土试件荷载-挠度曲线的测定方法，观察强度等

级和纤维掺量对混凝土挠度-荷载曲线和断面形态的影响。

用Toni 200kN 抗折试验机在混凝土试件的两个三等分点出对混凝土试件进行加载，中间l/3部分受纯弯曲作用，因此可以通过传感器测量试验机对混凝土的载荷和试件变形量之间的关系，进而做出载荷-挠度曲线，并依据混凝土试件挠度-荷载曲线和日本JSCE - SF4标准分析混凝土的弯曲韧性和弯曲韧性指数。

一、加载过程的控制：

位移控制速率：

对于高度为100mm 的试件，位移控制速率应为0.2-0.1mm/min ，在此取

0.2mm/min 。

11(~) min 15003000

mm

l

测试所需试件跨距中点的挠度值 ： 二、混凝土试件弯曲强度、弯曲韧性、弯曲韧性指数的计算方法：

弯曲强度： 其中：P 为试件的极限弯曲荷载（kN ），b 和h 分别

为试件的宽度和高度（mm ）。

弯曲韧性：韧性的定义是试件在变形或折断的过程中吸收的能量，所以在本实验中可以用载荷-挠度曲线下的面积来表示试件的韧性。

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

02000

400060008000100001200014000

1600018000荷载（N ）

挠度（mm）

弯曲韧性指数：

其中，

为试样的弯曲韧性指数（Mpa ），T b 为弯曲韧性（N*mm ），δ

tb 为试样跨中的挠度，其值为试样跨距/150

毫米，对高度为100mm 的试件，其值

为2mm 。

三、不同品质混凝土试件的挠度-荷载曲线

150

tb l δ=2

b Pl bh σ=

从图中可以看出，C30轻质混凝土在达到极限强度之后迅速断裂，不在吸收能量；C30普通混凝土在达到极限强度之后并没有马上断裂，虽然载荷随位移的增加降幅很大，但是还是要继续吸收一部分能量；C30掺入钢纤维混凝土在达到极限强度之后曲线缓慢下降，达到极限之后的曲线所围的面积远大于达到极限之前的面积。C30轻质混凝土、C30普通混凝土、C30掺入钢纤维混凝土的极限强度没有太大的差别，说明加入钢纤维后并不能增加混凝土的强度，只是增大了混凝土完全断开之前所吸收的能量；C80混凝土的强度明显高于C30轻质混凝土、C30普通混凝土、C30掺入钢纤维混凝土，而且在达到极限强度之后马上发生了断裂，没有吸收多少能量。

四、混凝土的弯曲韧性与弯曲韧性指数

0.0

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

5000100001500030000Load(N)

不同品质混凝土试件的挠度-荷载曲线

Deflection(mm)

不同品质的混凝土的测试结果

从表中可以看出，加入钢纤维的C80混凝土弯曲韧性和弯曲韧性指数明显高于其他混凝土试件，说明加入钢纤维对混凝土韧性的提高效果十分明显，可以在混凝土出现明显裂缝之后仍然保持较高的强度，防止混凝土出现突然断裂。但是对比C30N和C80N可见，JSCE标准不能很好地表达不同品质混凝土的韧性。

五、依据混凝土试件挠度-荷载曲线峰值后的面积占曲线总面积的百分比来分析混凝土试样的韧性

L o a d (N )

Deflection(mm)

L o a d (N )

Deflection(mm)

L o a d (N )

Deflection(mm)L o a d (N )

Deflection(mm)

对比分析列表中的数据，可以发现C30L 混凝土的强度最低，过强度极限后吸收能量很少，所以C30L 混凝土由于使用了强度较低的轻骨料，致使混凝土的强度和韧性等性能下降；C30N 混凝土峰值之后面积占总面积的百分比约为50%，性能一般，如果在混凝土制备过程中掺入了钢纤维，制成C20F 混凝土，峰值之后面积占总面积的百分比可以提高越一倍，说明掺入钢纤维之后混凝土的韧性明显提高，能在断裂之前吸收更多的能量，也更安全；C 80N 混凝土的弯曲强度最大，但是达到峰值之后马上强度变为零，说明强度高的混凝土脆性大，达到强度极限后很危险。 六、观测强度等级和纤维掺量对混凝土断面形态的影响

骨料：比较C30N混凝土和C30L混凝土发现，骨料的强度可以影响断面的形态，轻骨料强度小于重骨料，故在轻质混凝土中骨料的强度小于浆体，也小于过渡区，

断裂穿过骨料，而在重骨料普通混凝土中最薄弱的是过渡区，裂缝沿着过渡区发展。

浆体：比较C30N混凝土和C80N混凝土可以发现，高强混凝土的断裂是穿过骨料的，说明浆体和过渡区的强度已经超过骨料。

钢纤维：不能影响裂缝从哪里发展，在试件断开的过程中钢纤维被从混凝土中拔出。

综合分析，增强混凝土的强度要增强骨料、浆体、过渡区中最薄弱的环节，裂缝总是沿着混凝土中最薄弱的地方发展。加入钢纤维之后，在钢纤维拔出的过程中

吸收能量，可以避免构建的突然断裂。

七、补充知识：

1、混凝土标号

如C20、C30、C80等。C代表混凝土，后面的数值是指抗压强度，以“MPa”为单位。例如混凝土强度等级为C20，即混凝土立方体28d抗压强度标准值为20MPa，

表示为20N/mm2（MPa）。

2、高强混凝土中的细骨料选择

高强度混凝土所用的细骨料以中砂偏粗为好，并且要有良好的级配。从混凝土强度上讲，砂率至关重要。当混凝土中砂率过小时，砂浆层较薄，局部的粗骨料（石

子）之间的间隙很小，此处砂浆粘结强度远低于石子强度，在某些石子的界面处往

往由于剪应力的作用首先开裂，在混凝土抗压试验中，就能看到此种现象。所以，

混凝土拌合物中要有足够的砂浆量，使石子间有一定的距离，保证其界面有足够的

粘结强度。

3、骨料表面特征对混凝土强度的影响

骨料的表面特性及活性大小对混凝土的影响不可忽视，使用卵石配制高强度混凝土效果较差，主要是由于界面粘结强度较差。如把卵石经破碎后再用，对提高混

凝土的强度有一定效果，但仍比不上石灰石混凝土的强度。其原因是卵石破碎面相

对于碎石来说仍较平整，并且还有一部分是未经破碎的光滑表面。界面粘结强度在

很大程度上取决于骨料表面的粗糙程度，表面越粗糙，水泥石与骨料在界面的剪切

强度越大，同时粘结区面积越大。当骨料从规整的几何体到毫无规则的几何体时，

界面粘结强度约提高了3倍。

四、思考题

1、加荷速率、试件尺寸和承压面状态对混凝土试件极限抗压强度(精确至0.1MPa)和破坏形态有何影响？并陈述造成上述差异的原因。

答：加荷速率越大，测得的极限载荷越大，混凝土破坏时，裂缝最开始出现在粗骨料和浆体的粘合面上，然后沿着粘合面扩展，裂缝逐渐融合为大的裂缝，最终导致混凝土试件的断裂，而加载速度越慢，裂缝扩展的越充分，导致测试得到的强度越低。所以对混凝土试件的加荷速率要有统一的规定，一般强度小于C30的混凝土加荷速率为0.3-0.5Mpa/s，强度大于C30的混凝土加荷速率为0.5-0.8 Mpa/s，强度大于C60的混凝土加荷速率为0.8-1.0 Mpa/s；

尺寸大的混凝土试件中临界裂纹存在的几率越大，尺寸越大的混凝土测得的强度越低；

在不同条件下，混凝土的破坏性状不同。直接与加载台接触的试件破坏之后呈现双倒锥破坏的形状，而受压面垫胶皮的一组呈现竖直方向的断裂纹路。承压面状态会影响测试的结果，混凝土试样在受压时，在沿加荷方向发生纵向变形的同时，也按泊松比效应产生横向变

形。由于试验机的上下压板的弹性模量比混凝土大5-15倍，而泊松比则不大于混凝土的两倍。所以，在荷载作用下，压板的横向应变小于混凝土的横向应变，从而在摩擦力的作用下对试件的横向膨胀起约束作用，对混凝土试件的测试强度有提高作用。愈接近试样的端面，这种约束作用就愈大。在距离端面大约的范围以外，这种约束作用才消失。这种约束作用，称为环箍效应。如果在加载平台和试件之间加上一层橡胶，由于橡胶的弹性模量很小，所以对测试结果的影响不大。

2、根据实验结果，计算蒸压灰砂砖、烧结粘土砖和烧结页岩砖的体积密度(精确至10 kg/m3)和质量吸水率(精确至0.01%)。以砖的类型为横坐标，体积密度为纵坐标；以砖的类型为横坐标，质量吸水率为纵坐标分别作直方图比较它们值的大小。

答：

粘土砖页岩砖灰砂砖

第一季度第二季度第三季度

3、基于混凝土的荷载-挠度曲线，分析强度等级、粗集料品种和纤维含量对混凝土在弯曲状态下极限荷载、断面形态和韧性(以荷载-挠度曲线极限荷载后的面积占总面积的比例来表示)的影响。

答：

强度：强度高的混凝土弯曲极限载荷大，断面平整，重骨料被剖开，但是韧性差；

骨料：比较C30N混凝土和C30L混凝土发现，骨料的强度可以影响断面的形态，轻骨料强度小于重骨料，故在轻质混凝土中骨料的强度小于浆体，也小于过渡区，断裂穿过骨料，而在重骨料普通混凝土中最薄弱的是过渡区，裂缝沿着过渡区发展。高强混凝土和轻质混凝土骨料强度最低，断裂穿过骨料，断面较平整，而C30重骨料混凝土从过渡面断开，表面不平整；

钢纤维：不能影响裂缝从哪里发展，即不能影响断面形态，在试件断开的过程中钢纤维被从混凝土中拔出，吸收能量，使混凝土韧性增强。

五、实验小结

在本次试验中，我测量了三种砖的体积密度、吸水率，观察了混凝土试件在不同加载条件下的测试结果，观察了不同品质的混凝土在抗弯时表现出来的性质，在后期数据处理和实验结果分析的过程中，锻炼了数据分析，资料搜集的能力，并对转、混凝土的性质有了一定的了解，收获颇丰，希望在以后的实验中有更好的表现，收获更多的知识。

摩擦磨损性能测试试验

典型黑色金属磨损性能测试实验 史秋月 一、实验目的 1.了解M-2000型摩擦磨损试验机的结构，及材料进行耐磨性测试的意义； 2.掌握滑动摩擦、滚动摩擦及其在不同条件下（干式、湿式、磨粒等）的 实验方法； 3.掌握摩擦磨损性能指标的评估方法； 4.了解典型黑色金属灰铁和球铁在滑动摩擦条件下（干式）的耐磨情况。 二、实验设备 M-2000型摩擦磨损试验机，如图2-1 图2-1 三、实验材料 1.灰铁滑动摩擦试样一对，试样尺寸如附图（a） 2.球铁滑动摩擦试样一对，试样尺寸如附图（a） 四.实验原理与方法 将试样分别装在上下试样轴上，接通电源，双速电动机○1通过三角皮带○3齿12使下试样轴以200转/分（或400转/分）的速度转动；通过轮○4带动下试样轴○ 48的传递。使上试样轴○14以180转/分（或360转/ 47和齿轮○ 蜗杆轴○ 44，滑动齿轮○ 47分）的速度转动。当做滑动摩擦试验时，为使上试样轴不转动，应将滑动齿轮○ 46上。试验时，两试样间的压移至中间位置，齿轮○48必须用销子○22固定在摇摆头○ 19的作用下获得（弹簧中间是一重力传感器），负荷的增大或减少力负荷在弹簧○ 21上即可读出。也可将复合传感器接入25进行调整；负荷的数值从标尺○ 可用螺帽○ 电脑，从显示屏上读出，本实验载荷直接从显示屏上读出。试验的终止条件可由时间或总转速控制。试验结束之后根据不同的方法评估材料的耐磨情况。

五、实验内容 将加工好的滑动摩擦试样装在实验机上，在给定的条件下（干式、滑动摩擦、压力：200N、时间60min）进行试验，试验结束后将试样取下，评估耐磨性能。 根据所选取磨损试验方法的不同以及材料本质的差异，可以选择不同的耐磨性能评定方法，以期获得精确的试验数据，现简单例举下述几种方法以供参考。 1、称重法：采用试样在试验前后重量之差，本表示耐磨性能的方法，由于两试 样之间的摩擦所引起的磨损量，可以采用精度达万分之一的分析天平称量出试样试验前后重量之差非凡获得。试样在磨损前后必须严格进行去油污，烘干后再进行称量否则因残余的没污会影响试验数据的准确性。 计算可按下式进行： W=W0－W1 式中：W—试样的磨损量。 W0—试样在试验前的重量。 W1—试样在试验后的重量。 2、测量直径法：采用试样在试验前后直径的变化大小来表示耐磨性能的方法。 （1）用测微计（或其它测量仪器）测量试样试验前后的直径变化而获得。 （2）本试验机所带小滚轮○6可用来精确测量试样直径试验前后的变化。 测量方法：使用时首先将装有小滚轮○6的支架拆下来装在下试样轴轴承座的小轴（附图）上，在试验前后把试验机各开一分钟或下试样试验前后运转同样转数可得小滚轮转数N1和N2，由此通过下列计算可得到磨损量“S” 如果：D1—试样试验前的直径。 D2—试样试验后的直径。 D0小滚轮○6的直径。 N1—磨损前一分钟内小滚轮○6的转数。

氢氧燃料电池性能测试实验报告

氢氧燃料电池性能测试 实验报告 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

氢氧燃料电池性能测 试实验报告 学号： 姓名：冯铖炼 指导老师：索艳格 一、实验目的 1.了解燃料电池工作原理 2.通过记录电池的放电特性，熟悉燃料电池极化特性 3.研究燃料电池功率和放电电流、燃料浓度的关系 4.熟悉电子负载、直流电源的操作 二、工作原理 氢氧燃料电池以氢气作燃料为还原剂，氧气作氧化剂氢氧燃料电池，通过燃料的燃烧反应，将化学能转变为电能的电池，与原电池的工作原理相同。 氢氧燃料电池工作时，向氢电极供应氢气，同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下，通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电，在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后，这一类似于燃烧的反应过程就能连续进行。

工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（氧气）。氢在负极上的催化剂的作用下分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中，而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，氧气同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。 氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的装置氢氧燃料电池的反应物都在电池外部它只是提供一个反应的容器 氢气和氧气都可以由电池外提供燃料电池是一种化学电池，它利用物质发生化学反应时释出的能量，直接将其变换为电能。从这一点看，它和其他化学电池如锌锰干电池、铅蓄电池等是类似的。但是，它工作时需要连续地向其供给反应物质——燃料和氧化剂，这又和其他普通化学电池不大一样。由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池。 具体地说，燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机"。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。最初，电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成，2013年正发展为直接使用固体的电解质。 工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气，起作用的成分为氧气）。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。当氢离子进入电解液中，而电子就沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。此过程水可以得到重复利用，发电原理与可夜间使用的太阳能电池有异曲同工之妙。 燃料电池的电极材料一般为惰性电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性碳电极等。 利用这个原理，燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电，所以也可称它为一种"发电机"。 一般来讲，书写燃料电池的化学反应方程式，需要高度注意电解质的酸碱性。在正、负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢—氧燃料电池有酸式和碱式两种： 若电解质溶液是碱、盐溶液则

建筑材料——建筑材料的基本性质

第一章 建筑材料的基本性质 一、授课提纲及讲解内容 1、物理性质 主要搞懂密度与表观密度、密度与孔隙率、孔隙率与空隙率之间的联系和区别。 2、力学性质 变形性质有弹塑性变形、脆塑性材料、弹性模量、徐变和松弛几个内容。强度主要了解材料实际强度为什么比理论强度低许多。其他性质有脆性、韧性、疲劳、硬度、磨损等，一般了解即可。 3、触水性质 搞明白亲水性与憎水性、吸水性与吸湿性、耐水性、抗渗、抗冻性概念。 4、热工性质 主要是绝热性能，指标导热系数。 5、耐久性 是一个综合指标。 6、其他性质 装饰性、防火性、放射性。 二、讲解时间 3×50min 。 三、讲稿与板书（*加黑部分为黑板板书内容） §1-1 材料的物理性质 1、密度与表观密度 密度 V m =ρ； 表观密度00V m =ρ V —材料在绝对密实状态下的体积，是指不包括孔隙体积在内的固体所占有的实体积。 0V —材料在自然状态下的体积，或称表观体积，是指包括内部孔隙的体积。 测得含孔材料的V 时，一般用磨细的方法来求得。 表观密度0ρ，一般是指材料在气干状态下的0ρ，在烘干状态下的0ρ，称为干表观密度。 2、密实度与孔隙率 密实度是指材料体积内被固体物质所填充的程度；孔隙率是指材料体积内，孔隙体积所占的比例。即 ρρ0 0==V V D 0001ρρ-=-=V V V P D 和P 从两个不同侧面来反映材料的密实程度，两者关系为1=+D P 。D 和P 通常用百分数表示。 3、堆积密度、填充率和空隙率 堆积密度是指粉状、粒状和纤维材料在堆积状态下（包括了颗粒内部的孔隙和颗粒之间的空

隙），单位体积所具有的质量： '='00V m ρ '0ρ的大小，不仅取决于材料的0ρ，而且还与材料的疏密度有关，还受材料含水程度的影响。 填充率D '是指散粒材料在堆积体积中，被颗粒填充的程度。空隙率ρ' 是颗粒之间的空隙所占堆积体积的比例。即 0000ρρ'='='V V D ；000001ρρ'-='-'='V V V P P '和D '从两个侧面反映材料颗粒互相填充的疏密程度。 §1-2 材料的力学性质 1、变形性质 弹性变形：外力除去后可完全消失的变形。 塑性变形：外力除去后不能消失的变形。 脆性材料：材料在破坏前有明显的塑性变形者。 塑性材料：材料在破坏前无明显的塑性变形者。 弹性模量：εσ= E 。 徐变与松弛：在长期不变外力作用下，变形逐渐增大的现象叫徐变；在长期荷载作用下，如总变形不变，而引起应力逐渐降低的现象，成为应力松弛。 2、材料的强度 理论强度：指按材料结构质点引力计算的强度，一般都很高。 实际强度：按材料在荷载下实际具有的强度，一般远远低于理论强度。原因是材料内部都存在很多缺陷。 通常意义上的强度是指材料的实际强度，常用强度有：压、拉、弯、剪强度。 3、其他性质 脆性：外力下，直到断裂前都不出现明显塑性变形性质。 韧性：在冲击、振动荷载下，材料能承受很大变形而不致破坏的性质。 疲劳极限：交替荷载作用下，应力也随时间作交替变化，这种应力超过某一限度而长期反复会造成材料的破坏，这个限度叫做疲劳极限。 硬度：受外界物质的摩擦作用而减小质量和体积的现象。 磨损：同时受摩擦和冲击两种作用，而减小质量和体积的现象。 §1-3 材料与水有关的性质 1、亲水性与憎水性 材料很快将水吸入内部或使水在材料表面散开来，这种与水的亲和性称为亲水性。 材料不吸水或使水呈珠状存在于材料表面，这种不易被润湿的性质成为憎水性。 2、吸水性与吸湿性

高分子材料典型力学性能测试实验

《高分子材料典型力学性能测试实验》实验报告 学号姓名专业班级 实验地点指导教师实验时间 在这一实验中将选取两种典型的高分子材料力学测试实验，即拉伸实验及冲 击试验作为介绍。 实验一：高分子材料拉伸实验 一、实验目的 （1）熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件、测试原理及其操作，了解测 试条件对测定结果的影响。 （2）通过应力—应变曲线，判断不同高分子材料的性能特征。 二、实验原理 在规定的实验温度、湿度和实验速率下，在标准试样（通常为哑铃形）的 两端沿轴向施加载荷直至拉断为止。拉伸强度定义为断裂前试样承受最大载荷与试样的宽度和厚度的乘积的比值。实验不仅可以测得拉伸强度，同时可得到断裂伸长率和拉伸模量。 玻璃态聚合物在拉伸时典型的应力-应变曲线如下：

是在较低温度下出现的不均匀拉伸，所以又称为冷拉。 将试样夹持在专用夹具上，对试样施加静态拉伸负荷，通过压力传感器、 形变测量装置以及计算机处理，测绘出试样在拉伸变形过程中的拉伸应力—应变曲线，计算出曲线上的特征点如试样直至断裂为止所承受的最大拉伸应力（拉伸强度）、试样断裂时的拉伸应力（拉伸断裂应力）、在拉伸应力－应变曲线上屈服 点处的应力（拉伸屈服应力）和试样断裂时标线间距离的增加量与初始标距之比（断裂伸长率，以百分数表示）。所涉及的相关计算公式： （1）拉伸强度或拉伸断裂应力或拉伸屈服应力或偏置屈服应力σt σt 按式（1）计算： （1） 式中σt—抗拉伸强度或拉伸断裂应力或拉伸屈服应力或偏置屈服应力，MPa； p—最大负荷或断裂负荷或屈服负荷或偏置屈服负荷，N； b—实验宽度，mm；d—试样厚度，mm。 （2）断裂伸长率εt εt 按式（2）计算： 式中εt——断裂伸长率，％；

成合的物药癌抗类铂顺握掌 方正面平、 念概本基的应反代取

《无机合成设计》教学大纲 修订单位：化学与材料科学学院材化系 执笔人：赵琳 一、课程基本信息 1.课程中文名称：无机合成 2.课程英文名称：Inorganic Synthesis 3.课程类别：必修 4.适用专业：无机非金属材料专业 5.先修课程：无机化学、结构化学、无机非金属材料学基础 6.总学时：2周 7.总学分：2学分 二、实践教学目标 本课程以求将现代无机合成中一些主要领域发展的历史概况、合成原理、工艺路线及其应用情况作简要介绍，让学生了解现代无机合成的进展和为学生的进一步钻研、深造提供一些必要的基础知识。本课程主要讲述近二、三十年来，无机合成不断发展的π酸配合物、原子簇化合物、铂系抗癌药物、固体发光材料、人造金刚石、以C60为代表的碳笼原子簇、高温超导体以及特种功能陶瓷的发展概况、性能、结构和针对不同性质和要求的无机化合物的合成方法。 三、实践内容与要求 序号实践内容要求学时 1无机合成的发展简史及其重要作用，无机合成研究的一般程序与步骤。掌握无机合成与无机新材料 的关系。 2 2利用取代反应制各配合物、酸配合物的合成、分子氮配合物、金属夹心配合物 的制备、大环配合物的模板合成、金属 簇状化合物的合成。掌握无机合成的基本知识，了 解各种无机合成的基本技术。 6 3利用取代反应制各配合物、酸配合物的合成、分子氮配合物、金属夹心配合物 的制备、大环配合物的模板合成、金属 簇状化合物的合成掌握每种类型配合物的性能、 结构和合成方法的机理和特 点。 6 4配合物取代反应的基本概念、平面正方掌握顺铂类抗癌药物的合成4

形配合物的取代反应、顺铂及其类似化 合物的合成、顺铂的抗癌机理、合成顺 铂类抗癌药物的某些规律。 机理和该类药物的抗癌机理。 5发光材料的发展概况和基本概念、固体中的缺陷及其类化学平衡、固体中杂质 的扩散、固相反应、晶体的发光、制备 发光材料的基本过程、灯用卤磷酸钙荧 光粉的制备、彩色屯视三基色稀土荧光 粉的制备及其发光性能、发光材料的应 用及其开发前景。了解发光材料中晶体发光的 基本特性，掌握制备发光材料 的基本方法和过程及其应用 前景。 6 6自然界中碳素的存在形式及其键合情况、金刚石的人工合成原理、人造金刚 石的制备方法、人造金刚石的提纯、 筛选与检测。掌握人造金刚石的合成原理、 制备方法以及提纯和筛选与 检测。 4 7超导电性的发现及其发展概况、超导电性的一些基本特性、超导电性的形成机 理、氧化超导体的结构特征、氧化物陶 瓷高温超导体的合成、临界温度和临 界电流的检测、超导电技术的应用。掌握超导电的形成的机理以 及几种氧化物陶瓷高温超导 体的合成的基本技术和特点、 应用。 4 四、考核方式及成绩评定 教材：刘祖武.现代无机合成.北京：化学工业出版社，1999 参考书：[1]徐如人.无机合成与制备化学.北京：高等教育出版社，2001 [2][美]W.L.乔利著，李彬等译.无机化合物的合成与鉴定.北京：高等教育出版社，1986年 实践报告的格式： 1.封面：（系别、专业班级、实践项目、实践地点、学生姓名、指导老师、日期） 2.正文： （1）实践题目和内容摘要 （2）实践内容：要求按照实践时间顺序认真填写实践的内容和感受 （3）成绩以及系和学院意见 要求： 1.文字要求:文字通顺,语言流畅,基本无错字,不准请他人代写。

性能测试工具LoadRunner实验报告

性能测试工具LoadRunner实验报告 一、概要介绍 1.1 软件性能介绍 1.1.1 软件性能的理解 性能是一种指标，表明软件系统或构件对于其及时性要求的符合程度;同时也是产品的特性，可以用时间来进行度量。 表现为:对用户操作的响应时间;系统可扩展性;并发能力;持续稳定运行等。1.1.2 软件性能的主要技术指标 响应时间:响应时间=呈现时间+系统响应时间 吞吐量:单位时间内系统处理的客户请求数量。(请求数/秒，页面数/秒，访问人数/秒) 并发用户数:业务并发用户数; [注意]系统用户数:系统的用户总数;同时在线用户人数:使用系统过程中同时在线人数达到的最高峰值。 1.2 LoadRunner介绍 LoadRunner是Mercury Interactive的一款性能测试工具，也是目前应用最为广泛的性能测试工具之一。该工具通过模拟上千万用户实施并发负载，实时性能监控的系统行为和性能方式来确认和查找问题。 1.2.1 LoadRunner工具组成 虚拟用户脚本生成器:捕获最终用户业务流程和创建自动性能测试脚本，即我们在以后说的产生测试脚本; 压力产生器:通过运行虚拟用户产生实际的负载; 用户代理:协调不同负载机上虚拟用户，产生步调一致的虚拟用户; 压力调度:根据用户对场景的设置，设置不同脚本的虚拟用户数量;

监视系统:监控主要的性能计数器; 压力结果分析工具:本身不能代替分析人员，但是可以辅助测试结果的分析。 1.2.2 LoadRunner工具原理 代理(Proxy)是客户端和服务器端之间的中介人，LoadRunner就是通过代理方式截获客户端和服务器之间交互的数据流。 1)虚拟用户脚本生成器通过代理方式接收客户端发送的数据包，记录并将其转发给服务器端;接收到从服务器端返回的数据流，记录并返回给客户端。 这样服务器端和客户端都以为在一个真实运行环境中，虚拟脚本生成器能通过这种方式截获数据流;虚拟用户脚本生成器在截获数据流后对其进行了协议层上的处理，最终用脚本函数将数据流交互过程体现为我们容易看懂的脚本语句。 2)压力生成器则是根据脚本内容，产生实际的负载，扮演产生负载的角色。 3)用户代理是运行在负载机上的进程，该进程与产生负载压力的进程或是线程协作，接受调度系统的命令，调度产生负载压力的进程或线程。 4)压力调度是根据用户的场景要求，设置各种不同脚本的虚拟用户数量，设置同步点等。 5)监控系统则可以对数据库、应用服务器、服务器的主要性能计数器进行监控。 6)压力结果分析工具是辅助测试结果分析。 二、LoadRunner测试过程 2.1 计划测试 定义性能测试要求，例如并发用户的数量、典型业务流程和所需响应时间等。 2.2 创建Vuser脚本 将最终用户活动捕获(录制、编写)到脚本中，并对脚本进行修改，调试等。协议类型:取决于服务器端和客户端之间的通信协议;

建筑材料考试试题及答案 基本性质

建筑材料与建筑科学的发展有何关系？ 答：首先，建筑材料是建筑工程的物质基础；其二，建筑材料的发展赋予了建筑物以时代的特征和风格；其三，建筑设计理论不断进步和施工技术的革新不但受到建筑材料发展的制约，同时亦受到其发展的推动；其四，建筑材料的正确、节约、合理的使用直接影响到建筑工程的造价和投资。 影响材料强度试验结果的因素有哪些？ 1、材料的组成 2、材料的形状和大小 3、材料的养护温湿度 4、试验时的加载速度 5、材料的龄期（主要是混凝土） 6、试验时的含水状况 天然大理石板材为什么不宜用于室外？ 大理石一般都含有杂质，尤其是含有较多的碳酸盐类矿物，在大气中受硫化物及水气的作用，容易发生腐蚀。腐蚀的主要原因是城市工业所产生的SO2与空气中的水分接触生成亚硫酸、硫酸等所谓酸雨，与大理石中的方解石反应，生成二水硫酸钙（二水石膏），体积膨胀，从而造成大理石表面强度降低、变色掉粉，很快失去光泽，影响其装饰性能。其反应化学方程式为： CaCO3+H2SO4+H2O=CaSO4?2H2O+CO2↑ 在各种颜色的大理石中，暗红色、红色的最不稳定，绿色次之。白色大理石成分单纯，杂质少，性能较稳定，不易变色和风化。所以除少数大理石，如汉白玉、艾叶青等质纯、杂质少、比较稳定耐久的品种可用于室外，绝大多数大理石品种只宜用于室内。 石灰石主要有哪些用途？

一、粉刷墙壁和配臵石灰砂浆和水泥混合砂浆 二、配制灰土和三合土 三、生产无熟料水泥、硅酸盐制品和碳化石灰板 亲水材料与憎水材料各指什么? 亲水材料是指亲水材料是指：：水滴在该材料表面的接触角θ大小来判断θ＜90度，则材料为亲水材料，θ=90度，则为顺水材料。 憎水材料是指：水滴在该材料表面的接触角θ大小来判断，若θ＞90度，表示材料为憎水材料 ：：水滴在该材料表面的接触角θ大小来判断θ＜90度，则材料为亲水材料，θ=90度，则为顺水材料。 憎水材料是指：水滴在该材料表面的接触角θ大小来判断，若θ＞90度，表示材料为憎水材料 水泥的细度是指什么,水泥的细度对水泥的性质有什么影响？ 细度是指水泥颗粒总体的粗细程度。水泥颗粒越细，与水发生反应的表面积越大，因而水化反应速度较快，而且较完全，早期强度也越高，但在空气中硬化收缩性较大，成本也较高。如水泥颗粒过粗则不利于水泥活性的发挥。一般认为水泥颗粒小于40μm（0.04mm）时，才具有较高的活性，大于100μm（0.1mm）活性就很小了。实际上水泥厂生产各种标号的水泥是同一操作方法，但在最后分级时，通过筛分，将细度最小的定为最高级，细度最大的定为最低级。细度3-5的定为42.5，细度5-8的定为32.5，小于3的定为特种水泥。 影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素？ 矿物组成直接影响水泥水化与凝结硬化，此外还与下列因素有关：

金属材料硬度测试实验

实验报告 课程名称：材料性能研究技术成绩：实验名称：金属材料硬度测试实验批阅人： 实验时间：实验地点：x5406 报告完成时间：2 姓名：学号：班级： 同组实验者：指导教师： 一、实验目的 1.了解不同类型硬度测试的基本原理。 2.了解不同类型硬度测试设备的特点及应用范围。 3.掌握各类硬度计的操作方法。 二、实验原理 金属的硬度可以认为是金属材料表面在压应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。硬度测试能够给出金属材料软硬度的定量概念，即：硬度示值是表示材料软硬程度的数量指标。由于在金属表面以下不同深度处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量应变抗力、应变强化能力以及大量形变抗力。硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形的能力越大，材料产生塑性变形就越困难。硬度的大小对于机械零件或工具的使用寿命具有重要的影响。 硬度测试方法有很多，大体可以分为弹性回跳法（如肖氏硬度）、压入法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度）和划痕法（如莫氏硬度）等三类。 硬度是表征金属材料软硬程度的一种性能，其物理意义随着试验方法的不同而表示不同的意义。其中弹性回跳法主要表征金属弹性变形功的能力；压入法主要表征金属塑性变形抗力及应变硬化能力；而划痕法主要表征金属切断能力。 下面介绍三种最常用的硬度测试方法： 1、布氏硬度 （1）布氏硬度试验原理 用一定直径D（mm）的硬质合金球作为压头，用一定的试验力F（N），将其压入试样表面，经过规定的保持时间t（s）之后卸载试验力，观察试样表面，会发现有残留压痕（如图1）。测残留压痕的平均直径d（mm），然后求出压痕球形面积A（mm2）。布氏硬度值（HBW）就是试验力F除以压痕表面积A所得的商，F以N作为单位时，其计算公式为 注：布氏硬度值不标出单位 布氏硬度试验用的压头球直径有10mm、5mm、2.5mm和1mm四种，主要根据试验厚度选择，选择要求是使压痕深度h小于试样厚度的1/8 。当试样厚度足够时，应尽量选用10mm 的压头球。 （2）布氏硬度的特点 布氏硬度试验时一般采用直径较大的压头球，所以它所得的压痕面积会比较大。 压痕面积大的一个优点就是它的硬度值能反映金属在较大范围内各组成相的平均性能，而不会受到个别的组成相和微小相的影响，所以说，布氏硬度试验主要用于测定灰口铸铁，轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度；压痕较大的另外一个优点就是实验的数据稳定，重复性强。 但是压痕面积较大的缺点就是不能再成品上进行试验，布氏硬度的另外一个缺点就是对于不同的材料需要更换不同直径的压头球并且需要改变试验力，压痕直径的测量也会比较麻烦，所以一般不用于自动检测。 （3）布氏硬度的表示方法

“材料工程基础综合实验”——教学大纲

北京工业大学 “材料工程基础综合实验”——教学大纲 英文名称：Systematic Experiment on Fundamental of Materials Engineering 课程编号：***** 课程类型：学科基础必修课 学时：64 学分：2.0 适用对象：材料类本科生 先修课程：大学物理、材料科学基础、材料工程基础、材料性能学、材料现代分析方法 使用教材及参考书： [1] 许并社，材料工程基础综合实验指导书，北京工业大学出版社，2010 [2] 张廷楷、高家诚、冯大碧，金属学及热处理实验指导书，重庆大学出版社，1998 [3] 葛春霖、盖雨聆，机械工程材料及材料成型技术基础实验指导书，冶金工业 出版社，2001 [4] 王祥生，铸造实验技术，东南大学出版社，1990 [5] 吕立华，金属塑性变化与轧制原理，化学工业出版社，2007 [6] 刘军、佘正国，粉末冶金与陶瓷成型技术，化学工业出版社，2005 [7] 果世驹，粉末烧结理论，冶金工业出版社，1998 [8] 廖寄乔，粉体材料科学与工程实验技术原理及应用，中南大学出版社，2001 [9] 刘新年、赵彦钊，玻璃工艺综合实验，化学工业出版社，2005 [10] 赵彦钊、殷海荣，玻璃工艺学，化学工业出版社，2006 [11] 张文钺，焊接工艺与失效分析，机械工业出版社，1989 [12] 吴林，焊接手册/ 第1卷/ 焊接方法及设备，机械工业出版社，2001 [13] 左铁镛、聂祚仁，环境材料基础，科学出版社，2003 [14] 聂祚仁，生态环境材料学，机械工业出版社，2004 一、课程性质、目的和任务

《材料工程基础综合实验》是面向北京工业大学材料学院三年级本科生开设的专业基础必修课。课程内容以学生的创新能力及环境友好意识的培养为核心，目的是提高学生的实践能力、知识运用能力及团队合作能力，培养综合能力强、具有环境责任感的人才。为此，以材料四要素（成分、制备加工、组织及性能）为主线，结合我院在国内外具有广泛影响的特色优势学科（环境材料）的重要科研成果--自行研发的材料环境评估系统，开设了六类综合实验。本门课程属于实验教学类课程，集中安排在两周之内完成，共64学时。 实践教学内容 实践教学地点在北京工业大学材料学院中的各个实验中心、实践教学基地内进行，主要包括了新材料开发中心、药芯焊丝生产中心、材料分析中心、材料力性检测室、焊接实验室、轧制实验室、高分子材料研究室及环境材料评价中心。主要内容是进行金属材料、无机非金属材料、高分子材料等典型材料的生产加工过程实验。通过实践教学，使学生认识到材料四要素中“合成与加工”与“成分结构”、“性质与使用性能”各要素间的关系，强化课堂教学内容。此外通过环境评价了解材料生产的环境负荷主要环节，并提出降低其环境负荷的方法和途径，培养学生的环境意识和作为材料科学工作者的环境责任。 理论教学内容 主要讲解材料四要素之间的内在联系，将课程的宏观结构及内容大纲进行介绍。系统地讲解本课程的基本理论、基本方法、主要实验内容及与所学课程的关系。 二、课程教学内容及要求 材料工程基础综合实验绪论（4学时） 综合实验一铝合金制备、加工及改性（10学时） 1.1 铝合金的熔炼、铸锭与固溶-时效处理实验（3学时） 1.2 铝合金轧制工艺实验（3学时） 1.3 铝合金铸锭、轧制、改性的金相组织的检验及力学性能实验（4学时）综合实验二铝材料及其产品的环境协调性评价（3学时） 2.1 铝合金材料制备工艺流程（0.5学时） 2.2 功能单位的数据收集与计算（1学时） 2.3 清单分析，材料环境影响评价（1学时）

PC性能评测实验报告

计算机体系结构课程实验报告 PC性能测试实验报告 学号： 姓名：张俊阳 班级：计科1302 题目1：PC性能测试软件 请在网上搜索并下载一个PC机性能评测软件（比如：可在百度上输入“PC 性能benchmark”，进行搜索并下载，安装），并对你自己的电脑和机房电脑的性能进行测试。并加以比较。 实验过程及结果： 我的电脑：

机房电脑：

综上分析：分析pcbenchmark所得数据为电脑的current performance与其potential performance的比值，值大表明计算机目前运行良好，性能好，由测试结果数据可得比较出机房的电脑当前运行的性能更好。分析鲁大师性能测试结果：我的电脑得分148588机房电脑得分71298，通过分析我们可以得出CPU占总得分的比重最大，表明了其对计算机性能的影响是最大的，其次显卡性能和内存性能也很关键，另外机房的电脑显卡性能较弱，所以拉低了整体得分，我的电脑各项得分均超过机房电脑，可以得出我的电脑性能更好的结论。 题目2：toy benchmark的编写并测试 可用C语言编写一个程序（10-100行语句），该程序包括两个部分，一个部分主要执行整数操作，另一个部分主要执行浮点操作，两个部分执行的频率（频率整数，频率浮点）可调整。请在你的计算机或者在机房计算机上，以（，），（，），（，）的频率运行你编写的程序，并算出三种情况下的加权平均运行时间。 实验过程及结果： #include<> #include<> int main() {

int x, y, a; double b; clock_t start, end; printf("请输入整数运算与浮点数运算次数（单位亿次）\n"); scanf("%d%d", &x, &y); /*控制运行频率*/ start = clock(); for (int i = 0; i

建筑材料基本性质 习题与答案

建筑材料的基本性质 一、填空题 1.材料的密度是指材料在（ 绝对密实 ）状态下（ 单位体积的质量 ）。用公式表示为（ ρ＝m/V ）。 2.材料的表观密度是指材料在（ 自然 ）状态下（ 单位体积的质量 ）。用公式表示为（ρ0＝m/V 0 ）。 3.材料的表观体积包括（固体物质）和（ 孔隙 ）两部分。 4.材料的堆积密度是指（散粒状、纤维状）材料在堆积状态下（ 单位体积 ）的质量，其大小与堆积的（ 紧密程度 ）有关。 5.材料孔隙率的计算公式是（ ρρ01-=P ），式中ρ为材料的（ 密度 ），ρ0为材料的（ 表观密度 ）。 6.材料内部的孔隙分为（ 开口 ）孔和（ 闭口 ）孔。一般情况下，材料的孔隙率越大，且连通孔隙越多的材料，则其强度越（低），吸水性、吸湿性越（大）。导热性越（差）保温隔热性能越（好）。 7.材料空隙率的计算公式为（ 0'0'1ρρ-=P ）。式中0ρ为材料的（表 观）密度，0 ρ'为材料的（ 堆积 ）密度。 8.材料的耐水性用（ 软化系数）表示，其值越大，则耐水性越（ 好 ）。一般认为，（ 软化系数 ）大于（ 0.85 ）的材料称为耐水材料。 9.材料的抗冻性用（ 抗冻等级 ）表示，抗渗性一般用（ 抗渗等级）表示，材料的导热性用（ 导热系数 ）表示。 10.材料的导热系数越小，则材料的导热性越（ 差 ），保温隔热性能越（ 好）。常将导热系数（k m w *23.0≤）的材料称为绝热材料。

二、名词解释 1.软化系数：材料吸水饱和时的抗压强度与其干燥状态下抗压强度的比值。 2.材料的吸湿性：材料在潮湿的空气中吸收水分的能力。 3.材料的强度：材料抵抗外力作用而不破坏的能力。 4.材料的耐久性：材料在使用过程中能长期抵抗周围各种介质的侵蚀而 不破坏，也不易失去其原有性能的性质。 5.材料的弹性和塑性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材 料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质 称为弹性； 材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，仍保持 变形后的形状尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑性。 三、简述题 1.材料的质量吸水率和体积吸水率有何不同？什么情况下采用体积吸水率来反映材料的吸水性？ 答：质量吸水率是材料吸收水的质量与材料干燥状态下质量的比值； 体积吸水率是材料吸收水的体积与材料自然状态下体积的比值。 一般轻质、多孔材料常用体积吸水率来反映其吸水性。 2.什么是材料的导热性？材料导热系数的大小与哪些因素有关？ 答：材料的导热性是指材料传导热量的能力。 材料导热系数的大小与材料的化学成分、组成结构、密实程度、含 水状态等因素有关。

材料的基本物理性质1

项目一建筑材料基本性质 （1）真实密度（密度） 岩石在规定条件(105土5)℃烘干至恒重，温度 20℃)下，单位矿质实体体积(不含孔隙的矿质实体的体积)的质量。真实密度用ρ t表示，按下式计算： 式中：ρt——真实密度，g/cm3 或 kg/m3； m s——材料的质量，g 或 kg； Vs——材料的绝对密实体积，cm3或 m3。 ??因固 ??测定方法：氏比重瓶法 将石料磨细至全部过0.25mm的筛孔，然后将其装入比重瓶中，利用已知比重的液体置换石料的体积。（2）毛体积密度 岩石在规定条件下，单位毛体积(包括矿质实体和孔隙体 积)质量。毛体积密度用ρ d表示，按下式计算：

式中：ρd——岩石的毛体积密度, g/cm3或 kg/m3； m s——材料的质量，g 或 kg； Vi、Vn——岩石开口孔隙和闭口孔隙的体积，cm3或m3。（3）孔隙率 岩石的孔隙率是指岩石部孔隙的体积占其总体积的百分率。孔隙率n按下式计算： 式中：V——岩石的总体积，cm3或 m3； V0——岩石的孔隙体积，cm3或 m3； ρd——岩石的毛体积密度, g/cm3或 kg/m3 ρt——真实密度, g/cm3或 kg/m3。 2、吸水性 、岩石的吸水性是岩石在规定的条件下吸水的能力。 、岩石与水作用后，水很快湿润岩石的表面并填充了岩石的孔隙，因此水对岩石的破坏作用的大小，主要取决于岩石造岩矿物性质及其组织结构状态(即孔隙分布情况和孔

隙率大小)。为此，我国现行《公路工程岩石试验规程》规定，采用吸水率和饱水率两项指标来表征岩石的吸水性。（1）吸水率 岩石吸水率是指在室常温(202℃)和大气压条件下，岩石试件最大的吸水质量占烘干(1055℃干燥至恒重)岩石试件质量的百分率。 吸水率ｗa的计算公式为： 式中：m h——材料吸水至恒重时的质量（g）； m g——材料在干燥状态下的质量（g）。 （2）饱和吸水率 在强制条件下（沸煮法或真空抽气法），岩石在水中吸收水分的能力。 吸水率ｗsa 的计算公式为： 式中：m b——材料经强制吸水至饱和时的质量（g）； m g——材料在干燥状态下的质量（g）。 饱水率的测定方法(JTG E41—2005)： 采用真空抽气法。因为当真空抽气后占据岩石孔隙部的空气被排出，当恢复常压时，则水即进入具有稀薄残压的

高分子材料拉伸性能实验

高分子材料拉伸性能实验 1. 实验目的 了解高分子材料的拉伸强度、模量及断裂伸长率的意义和测试方法，通过应力－应变曲线，判断不同高分子材料的性能特征。 2. 实验原理 拉伸强度是用规定的实验温度、湿度和作用力速度，在试样的两端以拉力将试样拉至断裂时所需的负荷力，同时可得到断裂伸长率和拉伸弹性模量。 将试样夹持在专用夹具上，对试样施加静态拉伸负荷，通过压力传感器、形变测量装置以及计算机处理，测绘出试样在拉伸变形过程中的拉伸应力－应变曲线，计算出曲线上的特征点如试样直至断裂为止所承受的最大拉伸应力（拉伸强度）、试样断裂时的拉伸应力（拉伸断裂应力）、在拉伸应力－应变曲线上屈服点处的应力（拉伸屈服应力）和试样断裂时标线间距离的增加量与初始标距之比（断裂伸长率，以百分数表示）。 3. 实验材料 实验原料：GPPS、PP、PC。 （1）拉伸样条：哑铃型样条，测试标准：ASTM D638。样条如下：

4. 实验设备 万能材料实验机及夹具 5. 实验条件 不同的材料由于尺寸效应不同，故应尽量减少缺陷和结构不均匀性对测定结果的影响，按表2选用国家标准规定的拉伸试样类型以及相应的实验速度。 表 2 拉伸试样类型以及相应的实验速度 ①Ⅲ试样仅用来测试拉伸强度 实验速度为以下九种： A: 1mm/min ±50% B: 2mm/min ±20% C: 5mm/min ±20% D: 10mm/min ±20% E: 20mm/min ±10% F: 50mm/min ±10% G: 100mm/min ±10% H: 200mm/min ±10% I: 500mm/min ±10% 6.实验步骤 （1）实验环境：温度23℃，相对湿度50％，气压86～106KPa。 （2）测量试样中间平行部分的宽度和厚度，精确到0.01mm，每个试样测量三点，取算术平均值。

计算材料学_Ising模型实验报告

Monte Carlo实验报告 一、项目名称：Ising 模型 二、项目内容概要 1、编译和运行 进入实验的文件夹：cd□~/sourcecode/2D_Ising 文件夹里有源代码mc2d.f和输入文件in.2d 阅读理解并编辑输入文件：gedit□in.2d 之后编译mc2d.f f95 mc2d.f -o mc2d.exe 运行可执行文件 ./mc2d.exe 查看刚刚生成的四个输出文件，四个文件的内容如下： file1.out：温度；时间；单位原子能量；单位原子磁化强度 file2.out：温度；单位原子能量；能量变化；单位原子磁化强度；磁化强度变化；单位原子热容 file3.out：温度；自旋构型 file 4.out：温度；能量升高而被接受的数目；能量下降而被接受的数目；被拒绝的数目2、gnuplot 作图

作温度与能量图：p “file2.out” u 1:2 w p ps 3 pt 5 作出file2.out 中第1 列与第2 列数据； 作温度与磁化强度图：p “file2.out” u 1:4 w p ps 3 pt 5 作出file2.out 中第1 列与第4 列数据 作温度与热容图：p “file2.out” u 1:6 w p ps 3 pt 5 作出file2.out 中第1 列与第6 列数据 三、项目实施方法/原理 1925 年，伊辛提出描写铁磁体的简化模型：设有N 个自旋组成的d 维晶格 (d=1,2,3)，第i 格点自旋为Si=±1(i=1,2,…N; ±代表上下)。只考虑最近邻作用，相互作用能为±J(J>0 为铁磁性, J<0 为反铁磁性)，平行为-J，反平行为J。 伊辛模型的蒙特卡洛模拟基本步骤如下：

流量计性能测定实验报告doc

流量计性能测定实验报告 篇一：孔板流量计性能测定实验数据记录及处理篇二：实验3 流量计性能测定实验 实验3 流量计性能测定实验 一、实验目的 ⒈了解几种常用流量计的构造、工作原理和主要特点。 ⒉掌握流量计的标定方法（例如标准流量计法）。 ⒊了解节流式流量计流量系数C随雷诺数Re的变化规律，流量系数C的确定方法。 ⒋学习合理选择坐标系的方法。 二、实验内容 ⒈通过实验室实物和图像，了解孔板、1/4园喷嘴、文丘里及涡轮流量计的构造及工作原理。 ⒉测定节流式流量计（孔板或1/4园喷嘴或文丘里）的流量标定曲线。 ⒊测定节流式流量计的雷诺数Re和流量系数C的关系。 三、实验原理 流体通过节流式流量计时在流量计上、下游两取压口之间产生压强差，它与流量的关系为： 式中： 被测流体(水)的体积流量，m3/s； 流量系数，无因次；

流量计节流孔截面积，m2； 流量计上、下游两取压口之间的压强差，Pa ； 被测流体(水)的密度，kg／m3 。 用涡轮流量计和转子流量计作为标准流量计来测量流量VS。每一 个流量在压差计上都有一对应的读数，将压差计读数△P和流量Vs绘制成一条曲线，即流量标定曲线。同时用上式整理数据可进一步得到C—Re关系曲线。 四、实验装置 该实验与流体阻力测定实验、离心泵性能测定实验共用图1所示的实验装置流程图。 ⒈本实验共有六套装置，流程为：A→B(C→D)→E→F→G→I 。 ⒉以精度0.5级的涡轮流量计作为标准流量计，测取被测流量计流量（小于2m3/h流量时，用转子流量计测取）。 ⒊压差测量：用第一路差压变送器直接读取。 图1 流动过程综合实验流程图 ⑴—离心泵；⑵—大流量调节阀；⑶—小流量调节阀； ⑷—被标定流量计；⑸—转子流量计；⑹—倒U管；⑺⑻⑽—数显仪表；⑼—涡轮流量计；⑾—真空表；⑿—流量计平衡阀；⒁—光滑管平衡阀；⒃—粗糙管平衡阀；⒀—回流阀；⒂—压力表；⒄—水箱；⒅—排水阀；⒆—闸阀；⒇—

实验力学读书心得

太原科技大学 2015-2016 学年第 2 学期研究生课程考核 （读书报告、研究报告） 考核科目：实验力学 学生所在院（系）：应用科学学院力学系 学生所在学科：力学 姓名：王心怡 学号：S2******* 本课程是力学专业研究生的一门专业课，具有很强的工程实践性。力学是基础学科，又是技术科学，其发展横跨理工，与各行业的结合是非常密切的。实验力学是将我们所学的基础知识同实际应用相联系的一个重要的桥梁。由于相关行业的发展与国名经济和科学技术的发展同步，使得力学在其中多项技术的发展中起着重要的甚至是关键的作用。我们以后的方向会有很多，既可以从事力学教育与研究工作，又可以从事与力学相关的机械、土木、航空航天、交通、能源、化工等工程专业的设计与研究工作，还可以从事数学、物理、化学、天文、地球或生命等基础学科的教育与研究工作。不仅如此，随着力学学科的发展，本世纪将产生一些新的学科结合点，如生物医学工程、环境与资源、数字化信息等。经典力学与纳米技术一起孕育了微纳米力学将力学知识应用于生物领域产生量生物力学和仿生力学：这些都是近年来力学学科发展的亮点。可以预计，随着社会的发展，力学学科与环境和人居工程等专业的学科交叉也将进一步加强。从这个意义上讲，实验力学的应用也将更为广泛并且不断进步。 一、课程内容总结 简单的来说，实验力学就是用实验的方法求解力学问题。即用实验方

法测量在力的作用下，物体产生的位移、速度、加速度、应变（形变）、应力、振动频率等物理量。在我现在学习了这门课之后的理解，实验力学是解决工程问题中力学问题的一个重要环节，是求解其力学问题的中间环节，通过实验力学方法测得所需物理量，最终求出结果。 本门课程实验涉及到低碳钢、铸铁拉伸压缩扭转实验、电测法及电桥、梁的弯曲正应力试验、弯扭组合变形的主应力和内力的测定冲击试验。分别涉及到材料性能学、实验力学电测法、工程材料等。进行的操作有测量、电阻应变仪使用、多功能试验机使用、记录等。 通过课程认知，我了解到了解决力学问题的方法主要有两个：理论方法和实验方法。理论方法就是理论方法就是将实际问题转化为数学模型，建立方程，然后求解。它主要有解析法和数值法，理论方法的解答是数学模型的解答，只有实际问题与数学模型相符时才是精确的，这也是它的局限性。而我们这学期学的实验力学的方法就是在实际问题上直接测量。理论的建立需要实验分析的成果，发现新问题，建立新理论。实验设计和实施需要理论分析做指导。复杂问题需要理论与实验共同完成。 学习材料力学实验并不仅仅是学习几个枯燥的公式和几种材料的性质，而是学习一种方法，一种看待事物分析问题的方法。 二、学习收获 收获与体会如下： 1、发挥主观能动性去做试验、完成实验报告。实验过程中要多思考，思考实验每一步的用途以及为什么这么做。在有限的课堂时间内投入到无限的学习思考中去。实验报告的完成不能仅仅认为完成老师给的模板上提出的问题就行，比如老师要求做相应的数值模拟，不应该只是把数值模拟的图弄上去，应该明白老师要求数值模拟的意义何在，必须分析数值模拟的结果，再和实验结果相比较，，思考两种方法的不同，相互检验，互相补充。 2、实验研究方法。每个实验的考察点都不相同，没有重复的内容，