实验六 真实应力—应变曲线的测定(有一张白纸)
第六节真实应力应变曲线课件
在压缩法中，试样被逐渐施加压缩力 ，同时测量变形量。通过计算可以得 到应力应变曲线。该方法适用于各种 材料，尤其适用于脆性材料和具有压 缩变形的材料。
剪切法
总结词
剪切法是通过测量试样在剪切状态下应力应变的关系来得到真实应力应变曲线的方法。
详细描述
在剪切法中，试样被放置在剪切装置中，逐渐增加剪切力，同时测量试样的变形量。通 过计算可以得到应力应变曲线。该方法适用于具有剪切变形的材料，如橡胶、塑料等。
优化结构设计
基于真实应力应变曲线，可以优化结构设计 ，如合理布置支撑、加强筋等，提高结构的 承载能力和稳定性。
失效分析与预防
要点一
失效模式识别
通过分析真实应力应变曲线，可以识别材料的各种失效模 式，如屈服、颈缩、断裂等，为失效分析提供依据。
要点二
预防措施制定
基于真实应力应变曲线，可以制定有效的预防措施，如定 期检查、维修和更换等，降低失效风险，确保工程安全。
02 真实应力应变曲线的测量 方法
直接拉伸法
总结词
直接拉伸法是一种常用的测量真实应力应变曲线的方法，通 过直接对试样施加拉伸Baidu Nhomakorabea，记录其变形量，从而得到应力应 变关系。
详细描述
在直接拉伸法中，试样通常为长条形，一端固定，另一端施 加逐渐增大的拉伸力，同时测量试样的变形量。通过计算可 以得到应力应变曲线。该方法具有简单、直接的优点，适用 于各种材料。
真实应力-真实应变曲线的测定
真实应力-真实应变曲线的测定
一、实验目的
1、学会真实应力-真实应变曲线的实验测定和绘制
2、加深对真实应力-真实应变曲线的物理意义的认识
二、实验内容
真实应力-真实应变曲线反映了试样随塑性变形程度增加而流动应力不断上升，因而它又称为硬化曲线。主要与材料的化学成份、组织结构、变形温度、变形速度等因素有关。现在我们把一些影响因素固定下来，既定室温条件下拉伸退火的中碳钢材料标准试样，由拉力传感器行程仪及有关仪器记录下拉力-行程曲线。实测瞬间时载荷下试验的瞬间直径。特别注意缩颈开始的载荷及形成，缩颈后断面瞬时直径的测量，然后计算真实应力-真实应变曲线。
σ真＝f（ε）＝B·εn
三、试样器材及设备
1、60吨万能材料试验机
2、拉力传感器
3、位移传感器
4、Y6D-2动态应变仪
5、X-Y函数记录仪
6、游标卡尺、千分卡尺
7、中碳钢试样
四、推荐的原始数据记录表格
五、实验报告内容
除了通常的要求（目的，过程……）外，还要求以下内容：
1、硬化曲线的绘制
(1)从实测的P瞬、d瞬作出第一类硬化曲线（σ-ε）
(2)由工程应力应变曲线换算出真实应力-真实应变曲线
(3)求出材料常数B值和n值，根据B值作出真实应力-真实应变近似理论硬化
曲线。
2、把真实应力-真实应变曲线与近似理论曲线比较，求出最大误差值。
3、实验体会
六、实验预习思考题
1、 什么是硬化曲线？硬化曲线有何用途？
2、 真实应力-真实应变曲线和工程应力应变曲线的相互换算。
3、 怎样测定硬化曲线？测量中的主要误差是什么？怎样尽量减少误差？
附：真实应力-真实应变曲线的计算机数据处理
实验方法：应力与应变曲线的测定
真实应力-真实应变曲线的测定
一、实验目的
1、学会真实应力-真实应变曲线的实验测定和绘制
2、加深对真实应力-真实应变曲线的物理意义的认识
二、实验内容
真实应力-真实应变曲线反映了试样随塑性变形程度增加而流动应力不断上升，因而它又称为硬化曲线。主要与材料的化学成份、组织结构、变形温度、变形速度等因素有关。现在我们把一些影响因素固定下来，既定室温条件下拉伸退火的中碳钢材料标准试样，由拉力传感器行程仪及有关仪器记录下拉力-行程曲线。实测瞬间时载荷下试验的瞬间直径。特别注意缩颈开始的载荷及形成，缩颈后断面瞬时直径的测量，然后计算真实应力-真实应变曲线。
σ真＝f（ε）＝B·εn
三、试样器材及设备
1、60吨万能材料试验机
2、拉力传感器
3、位移传感器
4、Y6D-2动态应变仪
5、X-Y函数记录仪
6、游标卡尺、千分卡尺
7、中碳钢试样
四、推荐的原始数据记录表格
五、实验报告内容
除了通常的要求（目的，过程……）外，还要求以下内容：
1、硬化曲线的绘制
(1)从实测的P瞬、d瞬作出第一类硬化曲线（σ-ε）
(2)由工程应力应变曲线换算出真实应力-真实应变曲线
(3) 求出材料常数B 值和n 值，根据B 值作出真实应力-真实应变近似理论硬化
曲线。
2、把真实应力-真实应变曲线与近似理论曲线比较，求出最大误差值。
3、实验体会
六、实验预习思考题
1、 什么是硬化曲线？硬化曲线有何用途？
2、 真实应力-真实应变曲线和工程应力应变曲线的相互换算。
3、 怎样测定硬化曲线？测量中的主要误差是什么？怎样尽量减少误差？
附：真实应力-真实应变曲线的计算机数据处理
应力应变测量实验报告
应力应变测量实验报告
实验名称：应力应变测量实验。
实验目的：
1.熟悉应变计的使用方法和原理，了解应力应变测量的基本原理。
2.掌握金属材料的应力应变特性，以及不同材料的性能差异。
3.学会分析实验结果，提高实验数据的处理能力。
实验器材：
1.应变计。
2.电子秤。
3.轴向夹持装置。
4.辅助器材：力计、千分尺、卷尺等。
实验原理：
1.应变计的原理。
应变计是一种用于测量物体应变的传感器，是利用金属材料的电阻值随应变而发生变化的特性进行测量。当材料发生应变时，应变计中导电性材料发生形变，从而改变应变计电阻值，这种变化可以通过内置电路进行测量，转换成应变数据。
2.应力应变特性的原理。
应力与应变之间为线性关系。应力为物体受力情况下承受压力的大小；应变为受力物体在一定形变下所产生的伸长或缩短的程度。当物体在一定
的应力下发生变形时，它的应变就可以被测量到。
实验步骤：
1.确定试样：从材料样品中选取原料，并对其进行加工，制作成标准
试样。
2.安装应变计：将应变计安装在试样上，注意按照应变计说明书的规
定进行固定、连接当前和测量其电阻值。
3.测量：将样品固定在轴向夹持装置上，并在应变计电路进行校准后
进行测试。期间应注意掌握试样的质量和任何可能会影响测试结果的因素。
4.计算与处理：将测试结果转化成应力应变曲线，并进行分析，根据
公式计算出试验数据并总结分析。
实验结果与分析：
样品材料：钢。
试样直径：5mm。
试样长度：20mm。
应变计响应系数：2.1。
电压：1V。
测试结果：
荷重（N）应变（微米/毫米）。
00。
1004。
2008。
真实应力—应变曲线拉伸实验精选文档
真实应力—应变曲线拉伸实验精选文档
TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
实验一 真实应力—应变曲线拉伸实验
一、实验目的
1、理解真实应力—应变曲线的意义，并修正真实应力—应变曲线。
2、计算硬化常数B 和硬化指数n ，列出指数函数关系式n S Be =。
3、验证缩颈开始条件。 二、基本原理
1、绘制真实应力—应变曲线
对低碳钢试样进行拉伸实验得到的拉伸图，纵坐标表示试样载荷，横坐标表示试样标距的伸长。经过转化，可得到拉伸时的条件应力—应变曲线。在条件应力—应变曲线中得到的应力是用载荷除以试样拉伸前的横截面积，而在拉伸变形过程中，试样的截面尺寸不断变化，因此条件应力—应变曲线不能真实的反映瞬时应力和应变关系。需要绘制真实应力—应变曲线。
在拉伸实验中，条件应力用σ表示，条件应变（工程应变）用ε表示，分别用式(1)和(2)计算。
A F
=
σ (1)
式中，σ为条件应力；F 为施加在试样上的载荷；0A 为试样拉伸前的横截面积。
000
l l l
l l ε-∆=
= (2)
式中，ε为工程应变；l 为试样拉伸后的长度；0l 为试样拉伸前的长度。
真实应力用S 表示，真实应变用∈表示，分别用式(3)和(4)计算。 )1()1(0εσε+=+==A F A F S
(3)
式中，S 为真实应力；F 为施加在试样上的载荷；0A 为试样拉伸前的横截面积；σ为条件应力； ε为工程应变。
)1(ε+=n l e
(4)
式中，e 为真实应变；ε为工程应变。
由式(1)和(2)可知，只要测出施加在试样上的载荷以及拉伸前的横截面积，可以计算出条件应力和工程应变；根据式(3)和(4)，就可以计算出真实应力和真实应变。测出几组不同的数据，就可以绘制真实应力应变曲线。
应力应变曲线实验
实验数据处理补充
4.1 颈缩阶段记录数据如下表所示
表一：颈缩阶段原始数据
4.2为方便以后数据的修正处理，在σ~ε曲线选点时优先选用表一中粗体标出的四组数据。计算相应工程应力及真实应力如下表所示：
表二：颈缩阶段取点
表二中三种应力处理过程，举例：
对应于载荷P=15940N，真实直径d=7.2mm，曲率半径R=7.4cm
由于机器默认其横截面积对应于标准直径10mm
因此计算相应工程应力时对应横截面积为S
工=π∙102
4
≈78.54mm2
但是计算真实应力仍用实际直径，对应横截面积为S
真=π∙d2
4
=π∙7.22
4
≈40.72mm2
则有，工程应力σ
工=P
S
工
=15940
78.54
MPa≈203MPa
真实应力σ
真=P
S
真
=15940
40.72
MPa≈392MPa
修正应力σ
修=
σ
真
1+d4R
⁄
=392
1+7.24∗74
⁄
MPa≈382MPa
注：其他数据处理与之同理。
4.3在原始 σ~ε 曲线上取点
取点时应注意，颈缩阶段取点应力值应使用工程应力数据结果。
图一：工程应力应变曲线及取点情况
表三：取点数据整理
（1）表三中真实应变处理过程，举例：
工程应变 ε工=8% ，对应真实应变 ε真=ln (ε工+1)≈7.7%，取对数 lnε真≈−2.56
（2）表三中颈缩阶段之前的真实应力处理过程，举例：
工程应变 ε工=8% ，工程应力 σ工=156MPa ,对应真实应力σ真=σ工(ε工+1)≈168 其修正应力与真实应力近似相等，颈缩阶段三种应力具体计算见4.2数据处理。 注：其他数据处理与之同理。
工程应变/%真实应变/%真应变取对数工程应力/Mpa 真实应力/Mpa 修正应力/Mpa 0.240.24-6.037878781.99 1.97-3.931041061064.44 4.34-3.141301361368.007.70-2.5615616816812.5811.85-2.1318220520520.9919.05-1.6620825225240.7034.15-1.0722231231252.3142.07-0.8720339238253.4742.83-0.8519939838555.5544.18-0.8218642038759.20
真实应力应变曲线
真实应力应变曲线
真实应力应变曲线是由正弦曲线建模而成的模型，它反映了力学物体随外力变化而发生的应力变化情况。它通常用来说明材料在受不均匀载荷作用下的屈服性能，并被广泛用于材料应力应变曲线分析。
一、真实应力应变曲线的构成
1.应力曲线：反映材料在外力作用下的变形情况、应力的大小以及变形的大小，也就是可以从曲线上看出应力-变形关系。
2.应变曲线：反映材料在外力作用时承受的变形应变量之间的关系，可以表示材料受力时变形应变的大小。
3.屈服点：材料受力时线性变形突然变形，变形应变仍随着外力增大而增大，此时材料突然失去了线性变形性，即为屈服点。
4.塑性区：在此处，材料应力应变曲线呈现出稳定，但是变形应变较应力有更大的增量，这就是塑性区。
二、真实应力应变曲线的测定
1.弹性试验：是材料弹性特性测定的常用试验方法，其特点是受到外力
的影响，材料的变形量在一定的范围可逆，当外力能小于一定值时，
材料变形量恢复到外力作用前的原状时，此时可以说发生了“完全弹性”现象。
2.延伸试验：是一种测定材料应力应变曲线的常用方法，以延伸速率为定值，通过测定材料在延伸过程中所受应力与延伸量，求出材料应力
应变曲线。
3.冲击试验：则是采用冲击装置测定材料应力应变曲线，通过改变冲击速率，测定材料的应力和应变值，最终求出材料的应力应变曲线。
三、真实应力应变曲线的应用
1.工程设计中，真实应力应变曲线可以为工程设计提供理论指导，避免结构材料超限或安全。
2.模具设计中，真实应力应变曲线可以为模具设计提供准确的理论指导，以确保模具的结构合理。
正应力测定实验报告
正应力测定实验报告
正应力测定实验报告
一、引言
正应力测定是材料力学中的重要实验之一，通过测定材料在受力状态下的正应
力变化，可以了解材料的力学性能及其变化规律。本实验旨在通过实验方法测
定不同材料在不同受力状态下的正应力，并分析其结果。
二、实验原理
正应力是指在材料内部某一点处，垂直于该点处截面的力的作用，通常用σ表示。正应力的单位为帕斯卡（Pa）。正应力测定实验中常用的方法有拉伸试验、压缩试验和剪切试验等。
三、实验步骤
1. 准备不同材料的试样，如金属材料、塑料材料等。
2. 将试样放置在拉伸试验机或压缩试验机中，并调整好试样的位置和夹持方式。
3. 施加适当的拉伸或压缩力，开始实验。
4. 在实验过程中，记录下试样的变形情况和施力情况。
5. 根据实验数据计算出试样在不同受力状态下的正应力。
四、实验结果与分析
通过实验测得的数据，我们可以计算出试样在不同受力状态下的正应力。通过
对不同材料的实验结果进行比较分析，可以得出以下结论：
1. 材料的强度差异：不同材料在相同受力状态下的正应力会有所不同，这是由
于材料的强度不同所致。例如，金属材料的强度通常较高，其正应力也会相应
较大。
2. 受力方式对正应力的影响：不同受力方式下的正应力也会有所差异。例如，
在拉伸试验中，试样的正应力主要集中在试样的中心位置，而在压缩试验中，
试样的正应力主要集中在试样的表面。
3. 应力-应变曲线的特征：通过实验数据可以绘制出应力-应变曲线，该曲线反
映了材料在受力状态下的变形规律。根据曲线的形状可以判断材料的强度、韧
性等力学性能。
五、实验误差分析
高分子材料应力-应变曲线的测定
实验一高分子材料应力-应变曲线的测定
聚合物材料在拉力作用下的应力-应变测试是一种广泛使用的最基础的力学试验。聚合物的应力-应变曲线提供力学行为的许多重要线索及表征参数（杨氏模量、屈服应力、屈服伸长率、破坏应力、极限伸长率、断裂能等）以评价材料抵抗载荷，抵抗变形和吸收能量的性质优劣；从宽广的试验温度和试验速度范围内测得的应力-应变曲线有助于判断聚合物材料的强弱、软硬、韧脆和粗略估算聚合物所处的状况与拉伸取向、结晶过程，并为设计和应用部门选用最佳材料提供科学依据。
一、目的要求
1．熟悉拉力机（包括电子拉力机）的使用；
2．测定不同拉伸速度下PE板的应力-应变曲线；
3．掌握图解法求算聚合物材料抗张强度、断裂伸长率和弹性模量；
二、实验原理
应力-应变试验通常实在张力下进行，即将试样等速拉伸，并同时测定试样所受的应力和形变值，直至试样断裂。
应力是试样单位面积上所受到的力，可按下式计算：
t
P bd
σ=
式中P为最大载荷、断裂负荷、屈服负荷
b为试样宽度，m；
d为试样厚度，m。
应变是试样受力后发生的相对变形，可按下式计算：
0 0100%
t I I I
ε
-
=⨯
式中I0为试样原始标线距离，m；
I为试样断裂时标线距离，m。
应力-应变曲线是从曲线的初始直线部分，按下式计算弹性模量E（MPa，N/m2）：
E
σε=
式中σ为应力；ε为应变。
在等速拉伸时，无定形高聚物的典型应力-应变曲线见图15-1：
a点为弹性极限，σa为弹性（比例）极限强度，εa为弹性极限伸长率。由0到a点为一直线，应力-应变关系遵循虎克定律σ＝Eε，直线斜率E称为弹性（杨氏模量）。y点为屈服点，对应的σy和εy称为屈服强度和屈服伸长氯。材料屈服后可在t点处断裂，σt、εt为材料的断裂强度、断裂伸长率。（材料的断裂强度可大于或小于屈服强度，视不同材料而定）
真实应力—应变曲线拉伸实验
实验一 真实应力—应变曲线拉伸实验
一、实验目的
1、理解真实应力—应变曲线的意义，并修正真实应力—应变曲线。
2、计算硬化常数B 和硬化指数n ，列出指数函数关系式n
S Be =。 3、验证缩颈开始条件。 二、基本原理
1、绘制真实应力—应变曲线
对低碳钢试样进行拉伸实验得到的拉伸图，纵坐标表示试样载荷，横坐标表示试样标距的伸长。经过转化，可得到拉伸时的条件应力—应变曲线。在条件应力—应变曲线中得到的应力是用载荷除以试样拉伸前的横截面积，而在拉伸变形过程中，试样的截面尺寸不断变化，因此条件应力—应变曲线不能真实的反映瞬时应力和应变关系。需要绘制真实应力
—应变曲线。
在拉伸实验中，条件应力用σ表示，条件应变（工程应变）用ε表示，分别用式(1)和(2)计算。
A F
=
σ (1) 式中，σ为条件应力；F 为施加在试样上的载荷；0A 为试样拉伸前的横截面积。
000
l l l
l l ε-∆=
= (2) 式中，ε为工程应变；l 为试样拉伸后的长度；0l 为试样拉伸前的长度。
真实应力用S 表示，真实应变用∈表示，分别用式(3)和(4)计算。
)1()1(0
εσε+=+==
A F A F S (3) 式中，S 为真实应力；F 为施加在试样上的载荷；0A 为试样拉伸前的横截面积；σ为条件应力； ε为工程应变。
)1(ε+=n l e (4)
式中，e 为真实应变；ε为工程应变。
由式(1)和(2)可知，只要测出施加在试样上的载荷以及拉伸前的横截面积，可以计算出条件应力和工程应变；根据式(3)和(4)，就可以计算出真实应力和真实应变。测出几组不同的数据，就可以绘制真实应力应变曲线。
真实应力-真实应变曲线的测定
真实应力-真实应变曲线的测定
一、实验目的
1、学会真实应力-真实应变曲线的实验测定和绘制
2、加深对真实应力-真实应变曲线的物理意义的认识
二、实验内容
真实应力-真实应变曲线反映了试样随塑性变形程度增加而流动应力不断上升，因而它又称为硬化曲线。主要与材料的化学成份、组织结构、变形温度、变形速度等因素有关。现在我们把一些影响因素固定下来，既定室温条件下拉伸退火的中碳钢材料标准试样，由拉力传感器行程仪及有关仪器记录下拉力-行程曲线。实测瞬间时载荷下试验的瞬间直径。特别注意缩颈开始的载荷及形成，缩颈后断面瞬时直径的测量，然后计算真实应力-真实应变曲线。
σ真＝f（ε）＝B·εn
三、试样器材及设备
1、60吨万能材料试验机
2、拉力传感器
3、位移传感器
4、Y6D-2动态应变仪
5、X-Y函数记录仪
6、游标卡尺、千分卡尺
7、中碳钢试样
四、推荐的原始数据记录表格
五、实验报告内容
除了通常的要求（目的，过程……）外，还要求以下内容：
1、硬化曲线的绘制
(1)从实测的P瞬、d瞬作出第一类硬化曲线（σ-ε）
(2)由工程应力应变曲线换算出真实应力-真实应变曲线
(3)求出材料常数B值和n值，根据B值作出真实应力-真实应变近似理论硬化
曲线。
2、把真实应力-真实应变曲线与近似理论曲线比较，求出最大误差值。
3、实验体会
六、实验预习思考题
1、 什么是硬化曲线？硬化曲线有何用途？
2、 真实应力-真实应变曲线和工程应力应变曲线的相互换算。
3、 怎样测定硬化曲线？测量中的主要误差是什么？怎样尽量减少误差？
附：真实应力-真实应变曲线的计算机数据处理
实验六 真实应力—应变曲线的测定(有一张白纸)
实验六 真实应力—应变曲线的测定
一、实验目的
1. 学习掌握测定与绘制真实应力—应变曲线的方法。
2. 掌握简化形式的真实应力—应变曲线的绘制方法。
3. 比较实测曲线与简化曲线，认识简化曲线的误差分布特点。
二、实验条件
1. 实验设备：60T 万能材料试验机；
2. 量具：外径千分尺，游标卡尺，半径规；
3. 材料：20钢和45钢退火状态拉伸试件各一件。
三、实验步骤及方法
1. 测定和绘制真实应力—应变曲线。 真实应力—应变曲线)(εf S =
A F S /=
()A A /ln 0=ε
其中，F ——瞬时载荷（kg 或N ）； A ——瞬时断面积（mm 2）； A 0——试件原始断面积（mm 2）。
由此可见，在均匀变形阶段，只需测定瞬时载荷和相应的瞬时断面积，就可作出真实应力—应变曲线。但是，在产生缩颈以后，由于应力状态发生变化，出现了三向拉应力，因而产生了所谓“形状硬化”，使实测曲线失真，为此，需进行修正。按齐别尔修正公式：
)81/(ρ
d
S S +
'= 式中，S ——取出形状硬化后的真实应力； S'——包含形状硬化在内的真实应力； d ——缩颈处的瞬时断面直径；
ρ——缩颈处试件外形瞬时曲率半径。
因此，在产生缩颈之后，除以测定瞬时载荷F 、缩颈处瞬时直径d 以外，还需要测定相应瞬时试件外形的曲率半径ρ，才能绘制出实测的真实应力—应变曲线。
2. 绘制简化真实应力—应变曲线 （1）n B S ε=简化真实应力—应变曲线 式中，B ——材料常数； n ——加工硬化指数。
因为b n ε=，b b b S B ε
第六节 真实应力-应变曲线
YP FY
σ
P
F0
32
二．压缩试验曲线
拉伸试验曲线的局限性： 拉伸试验曲线的最大应变量受到塑性失稳的限制 ，一般∈≈1.0在左右，而曲线的精确段在∈<0.3 范围内，实际塑性成型时的应变往往比1.0大得多 ，因此拉伸试验曲线便不够用。 而压缩试验的真实应力——应变曲线的应变量可 达∈= 2.0 ，有人在压缩铜试样时甚至获得∈= 3.0的变形程度。因此，要获得大变形程度下的真 实应力——应变曲线就需要通过压缩试验得到。33
真实应力是金属塑性加工变形抗力的指标。
3、条件应力（标称应力）：拉伸载荷与试样原始横截面
积之比。
P(
N)
Pb
Ps Pe
o
3
△L %
变换：P/F0 = σ (MPa) F0 为试样原始截面积(mm2) △L/ L0 = ε （%） L0 为试样标距长度 转化：纵坐标：以应力σ表示，横坐标：以应变ε表示，
边缘单 向受拉
所谓形状硬化：由于 形状变化而产生应力 升高的现象称形状硬
靠中心三 向受拉
化。 25
分析：
边缘单向受拉
0 靠中心三向受拉
z
边缘单 向受拉
0 z ( 1)
靠中心三 向受拉
z
越靠中心σρ越大，因而使拉应力增大。
应力应变曲线实验报告
应力应变曲线实验报告
应力应变曲线实验报告
引言：
应力应变曲线是材料力学性质的重要指标之一，通过该曲线可以了解材料在外力作用下的变形特性。本实验旨在通过拉伸试验，绘制出不同材料的应力应变曲线，并分析其特点和应用。
实验目的：
1. 了解应力应变曲线的基本概念和意义；
2. 学习拉伸试验的操作方法；
3. 绘制不同材料的应力应变曲线，并对其进行分析。
实验步骤：
1. 准备工作：根据实验要求，选择不同材料的试样，并进行标记；
2. 实验装置：将试样固定在拉伸试验机上，确保试样处于正确的拉伸状态；
3. 实验参数设置：根据试样的特性和实验要求，设置拉伸速度、采样频率等参数；
4. 开始拉伸：启动拉伸试验机，开始进行拉伸试验；
5. 数据采集：通过传感器采集试样在拉伸过程中的应力和应变数据；
6. 数据处理：将采集到的数据进行整理和处理，计算得到应力应变曲线；
7. 曲线绘制：利用绘图软件或手工绘图，将应力应变曲线绘制出来；
8. 结果分析：对不同材料的应力应变曲线进行比较和分析。
实验结果与分析：
通过实验，我们得到了不同材料的应力应变曲线。根据曲线的特点和形状，我
们可以对材料的力学性质进行评估和比较。
首先，我们观察到曲线的线性阶段，即弹性阶段。在这个阶段，应变与应力成正比，材料表现出良好的弹性回复能力。弹性模量可以通过斜率计算得到，是衡量材料刚性的重要指标。
其次，曲线进入非线性阶段，即屈服阶段。在这个阶段，材料开始发生塑性变形，应力随应变增加而逐渐增大。屈服强度是材料的重要特征之一，它表示了材料开始发生塑性变形的能力。
第六节 真实应力-应变曲线
第六节 真实应力－应变曲线
基本概念 拉伸试验曲线 真实应力-应变曲线种类
真实应力—应变曲线的绘制方法 变形温度和变形速度对真实应力—应变曲线 的影响
27
从图可以看出，Y—∈曲线在失稳点b′后仍然是上 升的，这说明材料抵抗塑性变形的能力随应变的增加而增 加，也就是不断地发生硬化。
所以真实应力—应变曲线也称为硬化曲线。
28
拉伸真实应力-应变曲线在失稳点的特性
设拉伸在塑性失稳点之前 某一瞬时的轴向载荷为P， 试样断面积为F，真实应 力为S，则有：
b
30
判断： 真实应力－真实应变曲线与条件应力－应变曲线在试样拉 伸产生缩颈以前上完全相同的( )。 条件应力－断面收缩率曲线与条件应力－应变曲线在试样 拉伸产生缩颈以前上完全相同的( )。
填空：
拉伸真实应力应
变曲线上,过失稳
点(b点)所作的切
线的斜率等于该
点的(
)
产生缩颈
31
拉伸真实应力应变曲线上,过失稳点(b点)所作的切 线的斜率等于该点的:真实应力Yb
1
有关概念
1、屈服应力：材料开始塑性变形的应力即屈服应力， 通常用σs表示。一般材料在进入塑性状态之后，继 续变形时会产生强化，屈服应力不断变化。
应力应变测量实验报告
应力应变测量实验报告
简介
应力应变测量是工程力学中非常重要的实验项目之一。通过测量材料受力后的
应变情况，可以分析材料的性能和强度。本实验旨在通过一系列步骤，探索应力应变测量的基本原理和方法。
实验步骤
1. 准备工作
首先，准备实验所需的材料和设备。这包括测试样品、应变计和测量设备等。
确保所有设备都处于正常工作状态，并进行必要的校准和调整。
2. 安装应变计
将应变计粘贴在待测试材料的表面。在此过程中，确保应变计与材料表面充分
接触，并且没有空隙存在。确保粘贴的位置符合测量要求，并且应变计的方向正确。
3. 连接测量设备
将测量设备与应变计连接起来。这可能包括数据采集系统和电阻应变计的连接。确保连接稳固可靠，并检查信号传输是否正常。
4. 施加载荷
通过施加适当的载荷来引导材料产生应变。这可以通过外力施加或设备操作实现。确保施加的载荷稳定，并记录下施加的载荷数值。
5. 记录测量数据
随着载荷的施加，测量设备会记录下应变计的反应。将这些数据记录下来，并
确保其准确无误。可能需要进行多次测量以获得可靠的数据。
6. 计算应力和应变
根据测量数据，计算出样品的应力和应变值。应力可以通过施加的载荷除以样
品的截面积得到。应变可以通过应变计测量值除以应变计的灵敏度得到。
7. 分析结果
通过分析应力应变数据，我们可以得到材料的力学性质和行为。这可能包括材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度等。根据实验目的，进行相应的数据处理和图表绘制。
8. 讨论和结论
基于实验结果，进行讨论和分析。讨论实验中的误差来源和改进措施。最后，得出结论，并根据实验结果提出进一步研究的建议。
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实验六 真实应力—应变曲线的测定
一、实验目的
1. 学习掌握测定与绘制真实应力—应变曲线的方法。
2. 掌握简化形式的真实应力—应变曲线的绘制方法。
3. 比较实测曲线与简化曲线，认识简化曲线的误差分布特点。
二、实验条件
1. 实验设备：60T 万能材料试验机；
2. 量具：外径千分尺，游标卡尺，半径规；
3. 材料：20钢和45钢退火状态拉伸试件各一件。
三、实验步骤及方法
1. 测定和绘制真实应力—应变曲线。 真实应力—应变曲线)(εf S =
A F S /=
()A A /ln 0=ε
其中，F ——瞬时载荷（kg 或N ）； A ——瞬时断面积（mm 2）； A 0——试件原始断面积（mm 2）。
由此可见，在均匀变形阶段，只需测定瞬时载荷和相应的瞬时断面积，就可作出真实应力—应变曲线。但是，在产生缩颈以后，由于应力状态发生变化，出现了三向拉应力，因而产生了所谓“形状硬化”，使实测曲线失真，为此，需进行修正。按齐别尔修正公式：
)81/(ρ
d
S S +
'= 式中，S ——取出形状硬化后的真实应力； S'——包含形状硬化在内的真实应力； d ——缩颈处的瞬时断面直径；
ρ——缩颈处试件外形瞬时曲率半径。
因此，在产生缩颈之后，除以测定瞬时载荷F 、缩颈处瞬时直径d 以外，还需要测定相应瞬时试件外形的曲率半径ρ，才能绘制出实测的真实应力—应变曲线。
2. 绘制简化真实应力—应变曲线 （1）n B S ε=简化真实应力—应变曲线 式中，B ——材料常数； n ——加工硬化指数。
因为b n ε=，b b b S B ε
ε/=
于是上式可写为：b
b b S S εεε⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛=
式中，S b ——刚产生缩颈时即失稳点的真实应力； b ε——失稳点的真实应力。
由此可见，只要准确测定失稳点的真实应力和真实应变，就能作出该种简化应力应变曲线。
（2）简化真实应力—应变曲线，即真实应力—应变曲线在塑性失稳点上所作的切线。由于该切线斜率为b σ，所以这条直线是很容易作出来的（参照教材有关内容）。
四、实验报告要求
1. 实验前应预习实验指导书和教材有关章节，并按附表格式预先绘制实验用记录表格二张，分别用以记录20钢和45钢试件的测量数据。
2. 实验后，整理记录数据，进行有关计算，最后将记录和计算数据填入实验报告的表格中。
3. 用坐标纸绘制实测的真实应力—应变曲线及两种简化的真实应力—应变曲线。
4. 对上述三种曲线进行分析比较，以实测曲线为基准，讨论其误差分布和适用范围。
附表：原
始数据试件材料
时间原始直径/mm 平均直径
试件原始断面积A0/mm2 d01d02d03d0均
均匀变形期测定瞬时载荷
F/吨
相应瞬时试件直径/mm
瞬时平均
直径
瞬时断面积
A/mm2
真实应力
S
真实应变
Єd1d2d3d均
缩
颈
点
测
定
载荷F b直径d b断面积A b真实应力S b真实应变Єb 缩
颈后测定瞬时载荷F
瞬时直
径d min
相应瞬时ρ
瞬时断面
积A min
真实应力S’
修正后真
实应力S
真实应变Є