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

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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（6、6）和塑性指标（5、0）;测定压缩时铸铁的强度极限6。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

2、钢试件拉伸过程屮，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，/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

3、/A。为试件变形前的横截面积）计算屈服极限。屈服阶段终了后，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6二FMA。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炭U端面收缩率0,即/_/A-A力=—X100%,屮=__X100%-A）式中，厶、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

4、器进行数据采集，A/D转换和处理，并输入计算机，得到F-AJ曲线，即铸铁压缩曲线，见图4。对铸铁材料，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

5、压缩实验的强度极限：a,=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打印机的顺序开札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

6、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）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d

7、o,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

8、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（）/mm测最部位上中下121212测量数值平均值截而而积/mm2标距长度Zo/mm实验后断口截面直径//mm测最数值12平均值/截面面积A/mm2标距长度人/mm屈服载荷Fs/kN屈服极限oJMPa强度载荷FJkN强度极限5,/MPq延伸率/断而收缩率屮3、铸铁断口呈