材料力学拉伸实验报告

材料的拉伸压缩实验徐浩1221241020机械一班

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中表现出的弹性、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象

3.测定拉伸时低碳钢的强度指标（

2、%）和塑性指标（

6、甲）测定压缩时铸铁的强度极限

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U!实验原理拉伸实验所用试件（材料低碳钢）如图所示，低碳钢试件拉伸过程中，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，得到广△/曲线，即低碳钢拉伸曲线，见图2o对于低碳钢材料，由图2曲线中发现OA直线，说明/正比于A/,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中，*点为上屈服点，它受变形大小和试件等因素影响；3点为下屈服点下屈服点比较稳定，所以工程上均以下属服虚过廨的载荷作为屈月艮熬前J则定跚慈被户时，加、须缓慢而均匀地加载，并应用（A为试件变形箭的横截面积）计算屈服破限s s00的抗剪强度低于抗压强度，使试件被剪断材料压缩时的力学性后可以由压缩时的力与变形关豕曲纬表示c铸铁等压时铸铁压缩实验的强度极限^=F/A（八为试件变形前的横截面积）b低碳钢试样压缩时同样存在弹桂极限、比例极限、屈服极限而且数值和拉伸所得的相应数值差不多，但是在屈服时却不像拉伸那样明显从进入屈服开始，试样塑性变形就有较大的增长，试样截面面积随之增大由于截面面积的增大，要维持屈服时的应力，载荷也就要要维持屈服时的应力，载荷也就要相应增大因此，在整个屈服阶段，载荷也是上升的，在测力盘上看不到指针倒退现象，这样，判定压缩时的Ps要特别小心地注意观察在缓慢均匀加载下，测力指针是等速转动的，当材料发生屈服时，测力指针的转动将出现减慢，这时所对应的载荷即为屈服载荷PSo由于指针转动速度的减慢不十分明显，故还要结合自动绘图装置上绘出的压缩曲线中的拐点来判断和确定PSo因此，在整个屈服阶段，载荷也是上升的，在测力盘上看不到指针倒退现象，这样，判定压缩时的Ps要特别小心地注意观察在缓慢均匀加载下，测力指针是等速转动的，当材料发生屈服时，测力指针的转动将出现减慢，这时所对应的载荷即为屈服载荷PSo由于指针转动速度的减慢不十分明显，故还要结合自动绘图装置上绘出的压缩曲线中的拐点来判断和确定PSo低碳钢超过屈服之后，低碳钢试样由原来的圆柱形逐渐被压成鼓形继续不断加压，试样将愈压愈扁，但总不破坏所以，低碳钢不具有抗压强度极限（也可将它的抗压强度极限理解为无限大）

五、实验步骤及注意事项

（1）试件准备用游标卡尺在试件中点处两个相互垂直的方向测量直径d,取其算术平均值，并测量试件高度/o

（2）试验机准备按试验机一计算机-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”，运行配套软件图2低碳钢拉伸曲线屈服阶段终了后，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与后，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计算强度极限（Ao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5和端面收缩率V，即I-I A-A9-x100%,V=—Q4-x100%3=-1------I A00式中，％、为试件拉伸前后的标距长度，％为颈缩处的横截面积

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出长度为的标距线，在标距的两端及中部三个位置上，沿两个相互垂直方向各测量一次直径取平均值，再从三个平均值中取最小值作为试件的直径

（2）试验机准备按试验机一计算机f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

（4）夹持试件若在上空间试验，则先将试件夹持在上夹头上，力清零消除试件自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）记录数据试件拉断后，取下试件，将断裂试件的两端对齐、靠紧，用游标卡尺测出试件断裂后的标距长度//及断口处的最小直径4（一般从相

（3）安装夹具根据试件情况准备好夹具，并安装在夹具座上

（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中心，如放偏的话对试验结果甚至是试验机都有影响）互垂直方向测量两次后取平均值）

六、实验数据记录及处理结果低碳钢拉伸曲线

1.FAZ力-位移曲线kN4U36—•32r\28\24/20/16/12/8/4U4812162024283236400mm,实验数据及数据处理2试件材料低碳钢试件规格上中下测量部位121212截面直径测量数值

10.

0810.

0410.

0210.

0610.

0610.10d/mm0平均值

10.

0610.

0410.08实验前d

10.040截面面积mm

79.17A/

2113.54标距长度/1mm0实验后测量数值12断口截面直径

5.

725.70d/mm1平均值d

5.711截面面积1mm2A

25.611标距长度//mm

1147.21屈服载荷F/kN s

23.80屈服极限/MPa sO301强度载荷F/kN b

34.48强度极限1MPa bO436延伸率

329.65%断面收缩率中

67.65%试件材料铸铁试件规格上中下测量部位121212截面直径测量数值

10.

0010.

0410.

049.

9810.

0210.02d/mm实验前0平均值

10.

0210.

0110.02d

10.010截面面积1mm2A

079.17标距长度/颉

112.8412测量数值断口截面直径

10.

009.98d/mm1平均值实验后d

5.711截面面积AJmm

225.61标距长度〃冽相

113.81屈服载荷F/kNS屈服极限1MPaOS强度载荷F/kN b强度极限1MPa bO延伸率

30.86%断面收缩率中

0.2%,铸铁断口呈不平整状，是典型的脆性断裂；低炭钢断口外围光滑，是塑性变形区域，中部区域3才呈现脆性断裂的特征这表明，铸铁在超屈服应力下，瞬时断开；而低碳钢在超应力的时候，有塑性形变过程，发生颈缩，直到断面面积减小到一定程度时，才瞬时断裂压缩实验报告徐浩1221241020机械一班

一、实验目的

4.观察试件受力和变形之间的相互关系；

5.观察铸铁在压缩时的破坏现象

6.测定压缩时铸铁的强度极限％

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U!、实验原理压缩实验所用试件（材料铸铁）如图所示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，得到广△/曲线，即铸铁压缩曲线，见图4o图4铸铁压缩曲线对铸铁材料，当承受压缩载荷达到最大载荷F时，突然发生破裂铸铁试00件破坏后表明出与试件横截面大约成4555的倾斜断裂面，这是由于脆性材料〜。