工程力学素材作者王丽梅实验报告材料拉伸压缩实验报告参考

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1、材料的拉伸、压缩实验一、实验目的1.观察试件受力和变形之间的相互关系;2.观察低碳钢在拉伸过程屮表现出的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象;观察铸铁在压缩时的破坏现彖。3.测定拉伸吋低碳钢的强度指标(氐、6)和塑性指标(力、肖);测定压缩时铸铁的强度极限内。4.学习、掌握电了万能试验机的使用方法及工作原理。二、实验设备1.微机控制电子万能试验机;2.游标卡尺。三、实验材料拉伸实验所用试件(材料:低碳钢)如图1所示,压缩实验所用试件(材料:铸铁)如图2所示:图1拉伸试件四、实验原理1>拉伸实验低碳钢试件拉伸过程屮,通过力传感器

2、和位移传感器进行数据采集,A/D转换和处理,并输入计算机,得到F-A1曲线,即低碳钢拉伸曲线,见图3。对于低碳钢材料,由图3Illi线中发现少直线,说明尸正比于/厶此阶段称为弹性阶段。屈服阶段(B-C)常呈锯齿形,表示载荷基本不变,变形增加很快,材料失去抵抗变形能力,这时产生两个屈服点。其屮,7点为上屈服点,它受变形大小和试件等因素影响;〃点为下屈服点。下屈服点比较稳定,所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷。测定屈服载荷用时,必须缓慢而均匀地加载,并应用6二E/ANA。为试件变形前的横截面积)计算屈服极限。屈服阶段终了后

3、,要使试件继续变形,就必须增加载荷,材料进入强化阶段。当载荷达到强度载荷尺后,在试件的某一局部发生显著变形,载荷逐渐减小,直至试件断裂。应用公式m=Fb/A0计算强度极限(仏为试件变形前的横截面积)。根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积,计算出低碳钢的延伸率励U端面收缩率妇即/-74-A/=~xlOO%,屮=~~xlOO%式中,1。、厶为试件拉伸询后的标距长度,川为颈缩处的横截而积。2、压缩实验铸铁试件压缩过程中,通过力传感器和位移传感器进行数据采集,A/D转换和处理,并输入计算机,得到F-A1曲线,即铸铁压缩曲线,见图4。对

4、铸铁材料,当承受压缩载荷达到最人载荷尺时,突然发生破裂。铸铁试件破坏示表明出与试件横截而大约成45。〜55。的倾斜断裂而,这是由于脆性材料的抗剪强度低于抗压强度,使试件被剪断。材料压缩吋的力学性质可以由压缩时的力与变形关系曲线表示。铸铁受压时曲线上没有屈服阶段,但曲线明显变弯,断裂时有明显的嫂性变形。由于试件承受压缩时,上下两端面与压头之间有很人的摩擦力,使试件两端的横向变形受到阻碍,故压缩后试件呈鼓形。铸恢压缩实验的强度极限:cyh=Fb/Ao为试件变形両的横截而积)。五、实验步骤及注意事项1、拉伸实验步骤(1)试件准备:在试

5、件上划岀长度为厶的标距线,在标距的两端及中部三个位置上,沿两个相互垂肓方向各测量一次肓径取平均值,再从三个平均值屮取最小值作为试件的肓径do.(2)试验机准备:按试验机T计算机T打印机的顺序开机,开机后须预热十分钟才可使用。按照“软件使用手册”,运行配套软件。(3)安装夹具:根据试件情况准备好夹具,并安装在夹具廉上。若夹具已安装好,对夹具进行检杳。(4)夹持试件:若在上空间试验,则先将试件夹持在上夹头上,力清零消除试件口重后再夹持试件的另一端;若在下空间试验,则先将试件夹持在下夹头上,力清零消除试件自重后再夹持试件的另一端。(5

6、)开始实验:点击主机小键盘上的试样保护键,消除夹持力;位移清零;按运行命令按钮,按照软件设定的方案进行实验。(6)记录数据:试件拉断示,取下试件,将断裂试件的两端对齐、靠紧,用游标卡尺测岀试件断裂后的标距长度Z及断口处的最小直径d(—般从相互垂直方向测量两次后取平均值)。2、压缩实验步骤(1)试件准备:用游标卡尺在试件中点处两个和互垂肖•的方向测量宜径do,取其算术平均值,并测量试件高度ho。(2)试验机准备:按试验机T计算机T打印机的顺序开机,开机后须预热十分钟才可使用。按照“软件使用手册”,运行配套软件。(3)安装夹具:根据

7、试件情况准备好夹具,并安装在夹具座上。若夹具已安装好,对夹具进行检查。(4)放置试件:试验力清零;把试件放在压盘中间,通过小键盘调节横梁位置,通过肉眼观察,到上压盘离试件上平面还有一定缝隙时停止。(注意:尽量将试件放在压盘屮心,如放偏的话对试验结果甚至是试验机都有影响。)(5)开始实验:位移清零;按运行命令按钮,按照软件设定的方案进行实验。(6)记录数据:试件压断后,取下试件;记录强度载荷尺。六、实验数据记录及处理结果1.低碳钢F-A1拉伸曲线力-位移曲线kNmm2、实验数据及数据处理试件材料低碳钢试件规格实验前截血直径d()/

8、mm测最部位上中下121212测量数值10.0810.0410.0210.0610.610.10平均值10.0610.0410.0810.04截而而积/mm279.17标距长度Zo/mm113.54实验后断口截面直径//mm测最数值125.725.70平均值/5

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