建筑力学教学课件作者沈养中-陈年和电子教案轴向压缩实验指导书.doc

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1、轴向压缩实验指导书一．实验作用和目的1．测定低碳钢在压缩时的屈服极限。2．测定铸铁在压缩时的强度极限。3．观察上述材料在压缩时的变形及破坏形式，并分析其破坏原因。4．比较塑性材料与脆性材料的力学性能及特点。二．实验内容试验时，利用自动绘图装置，绘出低碳钢压缩曲线和铸铁压缩曲线。图2-1为低碳钢--曲线图。低碳钢为塑性材料，压缩时不会断裂，同时屈服现象也不明显，只有较短的屈服阶段，即当指针由匀速转动而突然减慢、或停转、或回摆，同时绘制的压缩曲线出现转折，此时的载荷Fs所对应的应力为低碳钢的屈服极限。因此，在压缩试验中测定Fs时要特别小心观察，常要借助绘图装置绘出的压缩图

2、来判断Fs到达的时刻。由于低碳钢为塑性材料，所以载荷虽然不断增加，但试件并不发生破坏，只是被压扁，由圆柱形变成鼓形，因此无法求出强度极限。2-1低碳钢压缩时--曲线图图2-2铸铁压缩时--曲线图图2-2为铸铁--曲线图。铸铁为脆性材料，试件在较小的变形情况下突然破坏，破坏后试件的断面与轴线大约成45°～55°的倾角。这表明铸铁试件沿斜截面因剪切而破坏。因此，铸铁没有屈服极限，只有在最大载荷Fb下测出的强度极限。铸铁的抗压强度极限比它的抗拉强度极限高3～4倍。脆性材料抗拉强度低，塑性性能差，但抗压能力强，而且价格低廉，宜于作为抗压构件的材料。铸铁坚硬耐磨，易于浇铸成形状

3、复杂的零部件，广泛地用于铸造机床床身、机座、缸体及轴承等受压零部件。因此，铸铁的压缩试验比拉伸试验更为重要。三．仪器设备1．液压式万能试验机。2．游标卡尺和直尺。四．操作步骤1．测量试件尺寸。用游标卡尺按互相垂直方向，两次测量金属材料试件的直径，取其平均值为（用于计算试件原始截面面积Ao）。同时测量试件高度。2．选择加载范围（量程）。根据不同材料选择不同的测力范围，配置相应的摆铊。3．安装试件。把试件放在机器的压板上（注意试件中心应对准压板轴心），开启机器，调节横梁，使试件上升到与机器上压板间距离约为2～3mm的空隙。4．开始加载。按试验机的操作方法进行加载。5．观察

4、实验。当低碳钢试件过了屈服点后，开始变成鼓形即可停止试验，因为它是塑性材料，没有最大载荷值，只测屈服载荷即可。同时记录有关数据。6．铸铁试件压碎后会突然飞出，要注意防护，避免受伤。五．成果整理（一）实验记录1.试件原始尺寸及荷载记录：将试件原始尺寸及荷载记录填入表一。2.绘出低碳钢和铸铁压缩时的荷载—变形曲线（二）实验数据处理1.低碳钢比例极限应力（MPa）屈服极限应力（MPa）2.铸铁强度极限应力（MPa）