轴向拉压实验报告
轴向拉压试验
![轴向拉压试验](https://img.taocdn.com/s3/m/5499a928453610661ed9f4c7.png)
Fs A
方向:同剪力的方向。
四、强度计算
Fs 1、强度条件: A
2、许用剪应力:
3、强度计算:⑴校核强度,⑵设计截面,⑶确定外荷载。
Ⅲ
F
挤压的实用计算
F
一、基本概念:
1、挤压——构件之间相互接触表面产生的一种相互压紧的现象。
2、挤压面——相互压紧的表面。其面积用Abs表示。
例:木榫接头如图所示,a = b =12cm,h=35cm,c=4.5cm, P=40KN,试求接头的剪应力和挤压应力。
F
F
解::受力分析如图∶ :剪应力计算: 剪力:Fs=F 剪切面∶A=bh
剪应力:
F P F P
Fs F 40 10 7 0.952 ( MPa) A bh 12 35
③:挤压应力计算:
F
F
挤压面:Ajy=bc 挤压应力:
挤压力:Fjy=F
A
Abs
jy
F 40 10 7 7.4( MPa) A jy cbL=20*12*100)连接,它传递的扭矩 M=2 KNm,轴的直径 d=70mm,键的许用剪应力为[]= 60 MPa , 许用挤压应力为[bs]= 100 MPa,试校核键的强度。
A
M F
解::键的受力分析如图 2M 2 2 d F 57 (kN) F M 2 d 0.07 :剪应力的强度校核 (Fs F A=bL ) h/2 Fs F 57 10 3 28.6( MPa) A bL 20 100 b L ③:挤压应力的强度校核 (Fjy=F Ajy=Lh/2) h/2 F jy F 57 10 3 95,3( MPa) bs h jy A jy L h 2 100 6
轴向拉伸实验报告
![轴向拉伸实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/1c5277693069a45177232f60ddccda38376be11e.png)
轴向拉伸实验报告轴向拉伸实验报告引言轴向拉伸实验是一种常见的材料力学实验,用于研究材料在受力下的变形和破坏行为。
本实验旨在通过对不同材料进行轴向拉伸实验,探究材料的力学性能和变形特点。
本报告将详细描述实验过程、结果分析以及实验中遇到的问题与解决方案。
实验方法1. 实验材料选择本次实验选取了三种常见的材料进行轴向拉伸实验,分别是金属材料(铝)、塑料材料(聚乙烯)和纤维材料(碳纤维)。
这三种材料具有不同的力学性能和变形特点,可以用来进行对比研究。
2. 实验仪器和设备本次实验使用了万能试验机作为拉伸实验的主要设备。
万能试验机具备精确的力量测量和位移测量功能,能够实时记录材料在拉伸过程中的变形情况。
3. 实验步骤(1)准备工作:将实验材料切割成标准的试样,并进行表面处理,以保证试样的质量和一致性。
(2)实验设置:将试样夹持在万能试验机上,调整试样的初始位置和试验速度。
(3)开始实验:启动万能试验机,开始进行轴向拉伸实验。
在实验过程中,实时记录试样的受力和位移数据。
(4)实验结束:当试样发生破坏或达到预设的拉伸极限时,停止实验,并记录实验结果。
实验结果与分析1. 金属材料(铝)的实验结果金属材料在受力下具有较高的强度和韧性。
实验结果显示,铝试样在拉伸过程中呈现出线性的应力-应变关系,直至达到屈服点。
在屈服点之后,铝试样的应力开始逐渐下降,直至发生破坏。
这种应力-应变曲线表明,铝材料具有较好的可塑性和变形能力。
2. 塑料材料(聚乙烯)的实验结果塑料材料在受力下具有较低的强度和韧性。
实验结果显示,聚乙烯试样在拉伸过程中呈现出非线性的应力-应变关系。
在初期阶段,聚乙烯试样的应力增长较快,但随着应变的增加,应力增长逐渐减缓。
聚乙烯试样的断裂点较低,表明其抗拉强度较弱。
3. 纤维材料(碳纤维)的实验结果纤维材料具有较高的强度和刚度,但韧性较低。
实验结果显示,碳纤维试样在拉伸过程中呈现出线性的应力-应变关系,直至发生破坏。
材料力学实验报告 拉压试验
![材料力学实验报告 拉压试验](https://img.taocdn.com/s3/m/19ff650a3169a4517723a3c4.png)
材料力学实验实验二拉压实验实验日期:2018.10.29一、实验目的1、测定低碳钢(Q235)拉伸最大载荷Fm、拉伸强度Rm、下屈服强度R El、断后伸长率A、断后收缩率Z。
2、观察低碳钢拉伸过程中各种现象(屈服、颈缩等),并绘制拉伸曲线。
3、测定低碳钢(Q235)压缩时下压缩屈服强度R eLc,绘制压缩曲线。
4、测定铸铁压缩时最大压缩力F、抗压强度Rmc,绘制压缩曲线。
二、实验设备1、电子万能试验机2、应变式引伸计(标距50mm)3、计算机数据采集系统及实验软件4、游标卡尺三、实验原理利用拉伸试验机产生的静拉力(或静压力),对标准试样进行轴向拉伸(或压缩),同时连续测量变化的载荷和试样的伸长量,直至断裂(或破裂),并根据测得的数据计算出有关的力学性能指标。
四、实验步骤1、碳素钢拉伸(1)用游标卡尺和分规测量试样的直径d0和标距L0。
在标距中央及两条标距线附近各取截面进行测量。
(2)在控制计算机上打开拉伸实验软件,进人到实验程序界面,如图所示。
(3)启动电子万能实验机。
(4)检查横梁运动。
如图3- 6所示,在横梁调整栏中选择合适的下横梁升降速度。
点击横梁(上升]或(下降]按钮,观察下横梁行走方向是否正确。
(5)输入试样参数。
在试样参数栏中填人试样标距L0和直径d0,(6)负荷显示框清零。
此时实验机未加载荷,在负荷显示框下方点击清零按钮,使显示框的负荷数值归零。
注意,加载荷后不得使用此按钮。
(7)安装试样。
将拉伸试样一端装入上夹头,旋转手柄,夹紧。
只夹住试样端头30 mm即可。
上升横梁,将试样的下端30 mm导入下夹头,夹紧。
(8)安装引伸计。
将引伸计的两刀口装卡在试样中段,用皮筋或弹簧固定,限位小圆柱与上刀口臂之间应留不大于0.3 mm缝隙。
(9)在实验界面中将“试验速率”设为5 mm/ min。
(10)在实验前将变形显示框清零,位移显示框清零,负荷显示框不清零。
(11)上述实验准备工作完毕后,请实验指导教师检查一遍无误后,即可开始实验。
材料力学实验报告
![材料力学实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/8bbe5d1f650e52ea54189805.png)
材料力学实验报告学院班级学号姓名成绩安徽工程科技学院机械系材料力学教研室二○○七年四月注意事项材料力学实验是材料力学课程的组成部分之一,对于培养学生理论联系实际和实际动手能力具有极其重要的作用。
因此,要求每个学生做到:一、每次实验前要认真预习,并在实验报告上填写好实验目的和所用实验设备。
二、实验中要遵守实验规则,爱护实验设备,仔细观察实验现象,认真记录实验数据。
三、在实验结束离开实验室前,要将实验原始记录数据填入实验报告中,经实验指导教师签字认可后方可离开实验室。
四、实验后,要及时对实验数据进行整理、计算和分析,填写好实验报告,交授课教师批阅。
实验一轴向拉伸实验日期年月日班级指导教师(签字)一、实验目的二、实验设备(规格、型号)三、实验记录及数据处理1.测定低碳钢拉伸时的力学性能2.测定铸铁拉伸时的力学性能拉伸实验思考题1.低碳钢和铸铁在常温静载拉伸时的力学性能和破坏形式有何异同?2.测定材料的力学性能有何实用价值?3.你认为产生试验结果误差的因素有哪些?应如何避免或减小其影响?压缩实验思考题1.比较低碳钢和铸铁在拉伸与压缩时所测得的s σ和b σ的数值有何差别?实验二压缩实验日期年月日班级指导教师(签字)一、实验目的二、实验设备(规格、型号)三、实验记录及数据处理测定低碳钢和铸铁压缩时的力学性能实验三扭转实验日期年月日班级指导教师(签字)一、实验目的二、实验设备(规格、型号)三、实验记录及数据处理思考题1.比较低碳钢与灰铸铁试样的扭转破坏断口,并分析它们的破坏原因。
2.根据拉伸、压缩和扭转三种试验结果,比较低碳钢与灰铸铁的力学性能及破坏形式,并分析原因。
实验四矩形截面梁的纯弯曲实验日期年月日班级指导教师(签字)一、实验目的二、实验设备(规格、型号)三、实验记录及数据处理(见表4-1)四、误差原因及分析五、思考题1.比较应变片6和7 (或应变片4和5) 的应变值,可得到什么结论?2.本实验中,对应变片的珊长和珊宽尺寸有无要求?为什么?表4-1实验记录及数据处理—9 —实验五薄壁圆筒的弯扭组合变形实验日期年月日班级指导教师(签字)一、实验目的二、实验设备(规格、型号)三、实验记录及数据处理1.测定B、D点的主应力及其方向(1)测定B点的应变(2)测定D点的应变(4)误差原因及分析2.测定与弯矩、扭矩和剪力分别对应的应变和应力(1)测定(2)误差原因及分析实验六 双孔平行梁式传感器敏感元件的实验研究(综合性实验) 实验日期 年 月 日班级 指导教师(签字) 一、 实验目的二、 实验设备和仪器三、实验数据的记录与处理1.将半桥接法的各载荷在不同作用点处,测得的工作点(A 、B 、C 、D )X 方向的应变数据,记录至表6-1,并根据应力计算公式:εσE = ,计算得到的相对应的应力。
轴向拉伸实验报告书(共9篇)
![轴向拉伸实验报告书(共9篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/347080ecb04e852458fb770bf78a6529647d358a.png)
轴向拉伸实验报告书(共9篇)报告一:轴向拉伸实验报告一、实验目的1.掌握轴向拉伸试验的基本原理和步骤。
2.通过实验,了解材料的拉伸性能数据,如抗拉强度、屈服强度和伸长率等。
二、实验原理轴向拉伸试验是一种常见的材料力学试验方法。
它将试样放置在拉伸试验机上,通过拉伸试验机施加一个慢速的恒定力,使试样开始拉伸,并在逐渐递增的力的作用下一直拉伸到破断。
实验中所需要的材料和试样应该具有以下特点:1.材料的性能必须具有可靠性和代表性。
2.试样的尺寸必须符合标准的要求。
3.在测试温度下,试样的畸变应尽可能小。
在轴向拉伸试验中,一般采用的是标准试验方法。
标准试验方法是国家颁布的实验规程和标准测试方法。
标准测试是为了获得所需数据而进行的一系列措施,包括样品的处理、测试设备的标准化、测量和数据处理。
三、实验步骤1.根据所选材料的类型和所需测试数据选择相应的标准试验方法,并详细描述试验过程。
2.按照标准方法的描述准备所需的测试设备和试样。
3.材料标准化和试样的预处理。
4.测试设备校准和校准。
5.测量并记录实验室条件下的试样尺寸。
6.试样的放置与加载。
7.对试样施加稳定的拉力。
8.记录相关数据并进行曲线拟合和计算。
9.拆除试样并清洁测试设备。
四、实验数据处理和分析1.根据试验过程的数据计算试样的实际应力和应变。
2.根据应力-应变曲线可以评估测试材料的机械特性,如弹性模量、屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率等。
3.分析实验结果并得出结论。
五、实验结果我们进行了轴向拉伸试验,并得出不同材料的应力-应变曲线。
通过实验,我们可以得到所需的数据,如抗拉强度、屈服强度和伸长率等。
以不锈钢材料为例,做下图,可以看出随着应力的增加,应变也随之增加。
当应力大到一定程度后,材料出现屈服现象,强度值略有下降。
当应力继续增加时,材料的应变继续增加,直到达到极限状态,破断。
我们可以根据应力-应变曲线中的数据计算出材料的力学特性。
六、实验结论与意义1.轴向拉伸试验是一种非常重要的材料力学测试方法,可以评估材料的机械特性,如弹性模量、屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率等。
轴向拉伸压缩实验报告
![轴向拉伸压缩实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/5aa8865554270722192e453610661ed9ad5155be.png)
轴向拉伸压缩实验报告轴向拉伸压缩实验报告引言轴向拉伸压缩实验是材料力学中常用的一种实验方法,通过施加轴向拉伸或压缩力来研究材料的力学性能。
本实验旨在探究不同材料在拉伸和压缩过程中的变形行为及其对应的应力-应变关系。
实验装置和方法本实验采用了一台万能试验机来进行轴向拉伸压缩实验。
首先,我们选择了三种不同的材料样品:钢材、铜材和铝材。
每种材料的样品长度均为10cm,直径为1cm。
我们将这些样品分别放置在试验机的夹具中,确保样品的轴线与试验机的轴线重合。
实验开始时,我们通过调整试验机的速度控制器,使拉伸或压缩的速度保持恒定。
接下来,我们开始施加拉伸或压缩力,直到样品发生破坏或达到预设的应变值。
在实验过程中,我们记录了试验机的读数,包括施加的力和样品的应变。
实验结果与分析通过对实验数据的分析,我们得到了不同材料在拉伸和压缩过程中的应力-应变曲线。
下面,我们将分别对钢材、铜材和铝材的实验结果进行讨论。
钢材的应力-应变曲线呈现出明显的弹性阶段和塑性阶段。
在弹性阶段,应变随着施加的拉伸力线性增加,而应力与应变成正比。
当施加的拉伸力超过材料的屈服强度时,钢材进入了塑性阶段。
在这个阶段,应变增加的速度远快于应力的增加速度,材料开始发生塑性变形。
当拉伸力继续增加,钢材最终达到了破坏点,应变迅速增加,而应力急剧下降。
铜材的应力-应变曲线与钢材有所不同。
铜材在拉伸过程中表现出较高的弹性模量和屈服强度。
在弹性阶段,铜材的应变增加速度相对较慢,而应力与应变成正比。
然而,当施加的拉伸力超过铜材的屈服强度时,铜材开始发生塑性变形。
与钢材不同的是,铜材的塑性阶段较为短暂,应变迅速增加,而应力下降较为缓慢。
最终,铜材达到了破坏点,应变急剧增加,应力迅速下降。
铝材的应力-应变曲线与铜材相似,但在塑性阶段表现出了更高的延展性。
在弹性阶段,铝材的应变增加速度较慢,而应力与应变成正比。
当施加的拉伸力超过铝材的屈服强度时,铝材开始发生塑性变形。
轴向拉(压)杆的变形
![轴向拉(压)杆的变形](https://img.taocdn.com/s3/m/5a938c89804d2b160a4ec094.png)
轴向拉(压)杆的变形
1.4 泊松比
实验表明,对于同一种材料,当应力不超过比例极
限时,横向线应变与纵向线应变之比的绝对值为常数。比
值ν称为泊松比,亦称横向变形系数。即
(5-9a)
由于这两个应变的符号恒相反,故有
ε'=-νε
(5-9b)
泊松比ν是材料的另一个弹性常数,由实验测得。工
程上常用材料的泊松比见表5-1。
轴向拉(压)杆的变形
工程力学
引入比例常数E,则上式可写为 (5-7)
上式称为胡克定律,这是胡克定律的另一形式。 由式(5-7)可看出,EA越大,杆件的变形Δl就越小,故称EA 为杆件抗拉(压)刚度。工程上常用材料的弹性模量见表5-1。
轴向拉(压)杆的变形
1.3 横向变形
在轴向力作用下,杆件沿轴向的方向伸长(缩 短)的同时,横向尺寸也将缩小(增大)。设横向 尺寸由b变为b1,如图5-8(b)所示,Δb= b1-b,则 横向线应变为
工程力学
轴向拉(压)杆的变形
轴向拉伸(或压缩)时,杆件的变 形主要表现为沿轴向的伸长(或缩短), 即纵向变形。由实验可知,当杆沿轴向 伸长(或缩短)时,其横向尺寸也会相 应缩小(或增大),即产生垂直于轴线 方向的横向变形。
轴向拉(压)杆的变形
1.1 纵向变形
设一等截面直杆原长为l,横截面面积为A。在轴向拉力F 的作用下,长度由l变为l1,如图5-8(a)所示。杆件沿轴线方 向的伸长为Δl=l1-l,拉伸时Δl为正,压缩时Δl为负。
图5-8
轴向拉(压)杆的变形
杆件的伸长量与杆的原长有关,为了消除杆件长度 的影响,将Δl除以l,即以单位长度的伸长量来表征杆件 变形的程度,称为线应变或相对变形,用ε表形
轴向拉伸实验报告
![轴向拉伸实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/6ede5adc18e8b8f67c1cfad6195f312b3169ebc1.png)
轴向拉伸实验报告一、实验目的本次实验旨在了解和掌握轴向拉伸试验的原理、方法及结果处理方法,通过实验掌握金属材料的拉伸性能。
二、实验原理轴向拉伸试验是一种常见的金属材料力学性能试验方法,通常用于测试材料的拉伸强度、屈服强度、伸长率等力学性能参数。
实验时,将试样置于试验机的拉伸机械装置中,通过施加拉力使得试样逐渐拉伸,记录下试样的载荷和位移数据,最终得出试样的力学性能指标。
三、实验过程1.准备实验样品,制作试样。
根据实验要求制作试样,并注意试样的尺寸和形状符合要求。
2.安装试样,调整试验机。
将试样装入试验机中,调整试验机的参数和仪器设备,确保实验过程中的安全和准确性。
3.开始实验。
利用试验机施加轴向拉伸载荷,同步记录试样的载荷和位移数据。
在实验过程中,应注意试样的状态和试验机的操作规范。
4.结束实验,处理数据。
试验结束后,将试样取出,记录试样的破坏形态和最终的载荷-位移数据。
根据数据计算出试样的力学性能指标。
四、实验结果通过本次实验,我们得到了以下的结果:试样编号|断口形态|屈服强度(MPa)|极限强度(MPa)|伸长率(%)-|-|-|-|-1|颈缩断|260|300|202|穿孔|310|330|153|减径|290|310|18五、实验分析1.试样的断口形态在本次实验中,试样的断口形态有颈缩断、穿孔和减径等。
颈缩断是指材料发生塑性变形后,断口呈现出缩颈现象的状态;穿孔是指材料的断口出现一个或多个穿孔的状态;减径是指材料在受到外力拉伸作用时,直径逐渐减小的状态。
通过观察试样的断口形态,可以初步判断试样的力学性能状态。
2.试样的屈服强度屈服强度是指材料在受到外力拉伸作用时,材料开始发生塑性变形的最大应力值。
在本次实验中,三个试样的屈服强度分别为260MPa、310MPa和290MPa。
可以看出,试样的屈服强度与试样的形状和尺寸有关,但也受到材料的物理性质等因素的影响。
3.试样的极限强度极限强度是指材料在受到外力拉伸作用时,试样发生破坏的最大应力值。
轴向拉伸与压缩试验
![轴向拉伸与压缩试验](https://img.taocdn.com/s3/m/86d86dcada38376baf1faeba.png)
轴向拉伸与压缩试验:(4学时)(点击下载实验报告)一、实验目的:①测定低碳钢的两个强度指标:屈服极限σs、强度极限σ b 和两个塑性指标:延伸率δ、断面收缩率ψ。
②测定铸铁的强度极限σb。
③观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象,并进行比较。
二、实验要求:了解实验设备的构造及工作原理,要求学生亲自动手操作设备;观察低碳钢、铸铁试件的拉伸和压缩的破坏过程;测定低碳钢的屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ、断面收缩率ψ;测定铸铁的强度极限σb;验证虎克定律;认真观察实验过程中出现的各种实验现象,分析实验结果。
三、试件按GB228—76规定,本实验试件采用圆棒长试件。
取d0=10,L=100,如图所示:实验原理及方法四、实验设备及仪器1、液压式万能材料实验机;2、游标卡尺;3、划线机(铸铁试件不能使用)。
(一)低碳钢的拉伸实验1屈服极限σs的测定P—ΔL曲线实验时,在向试件连续均匀地加载过程中。
当测力的指针出现摆动,自动绘图仪绘出的P—ΔL曲线有锯齿台阶时,说明材料屈服。
记录指针摆动时的最小值为屈服载荷P s,屈服极限σs计算公式为σs=P s/A2、强度极限σb的测定实验时,试件承受的最大拉力Pb所对应的应力即为强度极限。
试件断裂后指针所指示的载荷读数就是最大载荷Pb,强度极限σb 计算公式为:σb=P b/A03、延伸率δ和断面收缩率Ψ的测定计算公式分别为:δ=(L1-L)/L x 100%Ψ=(A0-A1)/A0 x 100%L:标距(本实验L=100)L1:拉断后的试件标距。
将断口密合在一起,用卡尺直接量出。
A0:试件原横截面积。
A1:断裂后颈缩处的横截面积,用卡尺直接量出。
实验步骤1.试件准备:量出试件直径d0,用划线机划出标距L和量出L;2.按液压万能实验机操作规程1——8条进行;3.加载实验,加载至试件断裂,记录Ps 和Pb ,并观察屈服现象和颈缩现象;4.按操作规程10——14进行;将断裂的试件对接在一起,用卡尺测量d1和L1 ,并记录。
金属轴向拉压和扭转实验报告_工程力学
![金属轴向拉压和扭转实验报告_工程力学](https://img.taocdn.com/s3/m/af586a57964bcf84b9d57b60.png)
金属材料轴向拉伸、压缩实验预习要求:1、 复习教材中有关材料在拉伸、压缩时力学性能的内容;2、 预习本实验内容及微控电子万能试验机的原理和使用方法;一、实验目的1、观察低碳钢在拉伸时的各种现象,并测定低碳钢在拉伸时的屈服极限s σ,强度极限b σ,延伸率δ和断面收缩率; 2、 观察铸铁在轴向拉伸时的各种现象;3、 观察低碳钢和铸铁在轴向压缩过程中的各种现象;4、 掌握微控电子万能试验机的操作方法。
二、实验设备与仪器1、 微控电子万能试验机;2、 游标卡尺。
三、试件试验表明,试件的尺寸和形状对试验结果有影响。
为了便于比较各种材料的机械性能,国家标准中对试件的尺寸和形状有统一规定。
根据国家标准(GB6397—86),将金属拉伸比例试件的尺寸列表如下:d 0=10mm ,标距l 0=100mm.。
本实验的压缩试件采用国家标准(GB7314-87d 0=2, d 0=10mm, h =20mm (图二)。
图二图一四、实验原理和方法(一)低碳钢的拉伸试验实验时,首先将试件安装在试验机的上、下夹头内,并在实验段的标记处安装引伸仪,以测量试验段的变形。
然后开动试验机,缓慢加载,同时,与试验机相联的微机会自动绘制出载荷—变形曲线(F —l 曲线,见图三)或应力—应变曲线(—曲线,见图四)。
随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能:1、线性阶段在拉伸的初始阶段,—曲线为一直线,说明应力与应变成正比,即满足胡克定律。
线性段的最高点称为材料的比例极限(p ),线性段的直线斜率即为材料的弹性模量E 。
若在此阶段卸载,应力应变曲线会沿原曲线返回,载荷卸到零时,变形也完全消失。
卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限(e )。
一般对于钢等许多材料,其弹性极限与比例极限非常接近。
2、屈服阶段超过比例极限之后,应力与应变不再成正比,当载荷增加到一定值时,应力几乎不变,只是在某一微小范围内上下波动,而应变却急剧增长,这种现象称为屈服。
金属轴向拉压和扭转实验报告_工程力学
![金属轴向拉压和扭转实验报告_工程力学](https://img.taocdn.com/s3/m/2831f1f0f5335a8102d220b0.png)
金属材料轴向拉伸、压缩实验预习要求:1、复习教材中有关材料在拉伸、压缩时力学性能的内容;2、预习本实验内容及微控电子万能试验机的原理与使用方法;一、实验目的1、观察低碳钢在拉伸时的各种现象,并测定低碳钢在拉伸时的屈服极限s σ,强度极限b σ,延伸率δ与断面收缩率ψ; 2、 观察铸铁在轴向拉伸时的各种现象;3、 观察低碳钢与铸铁在轴向压缩过程中的各种现象;4、掌握微控电子万能试验机的操作方法。
二、实验设备与仪器1、微控电子万能试验机;2、游标卡尺。
三、试件试验表明,试件的尺寸与形状对试验结果有影响。
为了便于比较各种材料的机械性能,国家标准中对试件的尺寸与形状有统一规定。
根据国家标准(GB6397—86),将金属拉伸比例试件的尺寸列表如下:d 0=10mm ,标距l 0=100mm 、。
本实验的压缩试件采用国家标准(GB7314-87)/d 0=2, d 0=10mm, h =20mm (图二)。
(一)图二图一实验时,首先将试件安装在试验机的上、下夹头内,并在实验段的标记处安装引伸仪,以测量试验段的变形。
然后开动试验机,缓慢加载,同时,与试验机相联的微机会自动绘制出载荷—变形曲线(F —∆l 曲线,见图三)或应力—应变曲线(σ—ε曲线,见图四)。
随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能:1、线性阶段在拉伸的初始阶段,σ—ε曲线为一直线,说明应力σ与应变ε成正比,即满足胡克定律。
线性段的最高点称为材料的比例极限(σp ),线性段的直线斜率即为材料的弹性模量E 。
若在此阶段卸载,应力应变曲线会沿原曲线返回,载荷卸到零时,变形也完全消失。
卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限(σe )。
一般对于钢等许多材料,其弹性极限与比例极限非常接近。
2、屈服阶段超过比例极限之后,应力与应变不再成正比,当载荷增加到一定值时,应力几乎不变,只就是在某一微小范围内上下波动,而应变却急剧增长,这种现象称为屈服。
第5章 轴向拉压实验
![第5章 轴向拉压实验](https://img.taocdn.com/s3/m/e5394064a417866fb84a8e20.png)
4 结论:此杆满足强度要求,能够正常工作。
例3 如图为简易吊车,AB和BC均为圆形钢杆,已知
d1=36mm,d2=25mm, 钢的许用应力[σ]=100MPa。试确定吊车 的最大许可起重量。
解:1 计算杆AB、BC的轴力
X 0:
Y 0 :
FN 2 FN 1 cos 30 0
第5 章 材料的拉伸和压缩力学性能
第一节
概述
力学性能:材料在受力后的表现出的变形和破坏特性。
不同的材料具有不同的力学性能 材料的力学性能是材料固有的物理特性 可通过实验测定。 ——常温静载下的拉伸压缩试验 弹性模量(E)、泊松比(υ)等参数是如何测定 的,材料在过载后有什么表现,安全的极限荷载是 如何确定的?
卸载定律及冷作硬化
材料在卸载过程中应 力和应变是线性关系,这 就是卸载定律。
当拉伸超过屈服阶段后,如果 逐渐卸载,在卸载过程中,应 力——应变将按直线规律变化。
e-弹性极限 p-塑性应变 e -弹性应变
冷作硬化:在常温下将钢材拉伸超过 屈服阶段,卸载后短期内又继续加载, 材料的比例极限提高而塑性变形降低 的现象。 材料的比例极限增高,延伸率降低, 称之为冷作硬化或加工硬化。
塑性材料: 脆性材料:
{
强度破坏 刚度破坏 稳定性破坏
极限应力(ultimate stress ):构件失效时的应力。 许用应力
s
b
s
ns
b
nb
ns、nb : 安全因数。
2. 强度条件
max
等直杆: 应用:
1 强度校核:
N max A N max A
1. 低碳钢的压缩试验
金属轴向拉压和扭转实验报告_工程力学
![金属轴向拉压和扭转实验报告_工程力学](https://img.taocdn.com/s3/m/d2496fce710abb68a98271fe910ef12d2af9a92f.png)
金属轴向拉压和扭转实验报告_工程力学一、实验目的1. 了解金属材料在轴向拉伸和压缩过程中的变形规律,并掌握试验数据的处理方法。
2. 了解金属材料在扭矩作用下的变形规律,并掌握试验数据的处理方法。
二、实验原理1. 轴向拉伸和压缩实验在材料测试机上进行轴向拉伸和压缩试验时,样品首先在载荷作用下发生弹性形变,之后随着载荷的增大,样品开始发生塑性形变,最终断裂。
在轴向拉伸和压缩过程中,由于样品的截面积随着应变的增大而发生变化,因此要得到真实的应力应变曲线,需进行截面积的修正。
修正后的应力可以表示为:σ = F/A0,其中,F为试验时所施加的载荷,A0为试验前的原始截面积;修正后的应变可以表示为:ε = ln(L/L0),其中,L0为试验前的原始长度,L为载荷作用下试验中材料的长度。
2. 扭转试验在扭转试验中,试样在两端被夹持并扭转,当扭矩载荷增加时,试样在弹性阶段会发生弹性变形,而在塑性阶段则会发生塑性变形,最终达到破坏。
扭转弹性变形的大小与材料受到的扭转力矩、试样的几何尺寸、材质以及试验中使用的设备的刚度有关。
可以通过测量扭转角度和扭矩来得到真实的应力应变曲线。
三、实验内容1. 准备两根长度分别为25mm和30mm的测试圆柱材料,直径分别为6mm和8mm。
2. 对于轴向拉伸和压缩实验:(1)将试样夹在材料测试机上,贴上标定纸。
(2)测量原始样品的长度和直径,并计算出截面积。
(3)运行测试仪器,添加增量载荷,持续施加载荷,收集各个载荷下的抗拉性能数据。
(4)计算每个试验点的应力和应变,并绘制出应力-应变曲线。
3. 对于扭转实验:四、实验结果及分析经过轴向拉伸和压缩实验和扭转实验,得出各个试验点的应力和应变、剪切应力和角位移数据,并绘制出相应的应力-应变曲线和剪切应力-角位移曲线。
根据曲线分析,可以发现材料在弹性阶段是呈线性变化的,而在超过一定载荷后,就会进入塑性状态,呈明显的非线性变化,最终会破裂。
五、实验结论通过本次实验,得出以下结论:1. 在轴向拉伸和压缩试验中,材料的应力-应变曲线显示出材料具有明显的弹性阶段和塑性阶段。
轴向拉伸与压缩实验报告
![轴向拉伸与压缩实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/2a8dea1aef06eff9aef8941ea76e58fafab04529.png)
轴向拉伸与压缩实验报告
轴向拉伸与压缩实验报告是用来测试材料在轴向加载下的拉伸和压缩性能的实验报告。
它是判断材料的机械性能的重要依据,也是结构安全设计的参考依据之一。
轴向拉伸与压缩实验通常采用标准化的试验机,如压缩机、拉伸机等,通过测试物体的抗压强度、拉伸强度等数据,对材料的机械性能进行研究和评价。
实验报告中应当有试验机型号、试验台负荷档位、试验负荷单位、试样尺寸、试样标记及外观、试样厚度、试验温度、试验湿度、试验时间、试验结果等内容。
轴向拉伸与压缩实验的步骤分为预处理步骤和试验步骤。
在预处理步骤中,首先应将试样充分清洗,然后按照规定的尺寸切割,并进行粗加工。
接着,将试样放在试验机上,确保试样处于安全状态,完成试样的支承及固定工作。
最后,根据试验要求设定相应的参数,并校准试验机,使其能够按照设定参数进行测试。
在试验步骤中,首先应当按照要求设定负荷量,在试验开始时,应随时观察试样的变形情况,并将记录在报告中。
当负荷量达到设定值时,应立即停止试验,并记录试样的变形情况。
最后,应将试验结果数据统计出来,并对试验结果进行分析,得出结论。
轴向拉伸与压缩实验报告是对材料机械性能的重要评价依据,可以提供关于材料的抗压强度、抗拉强度、断裂伸长率等参数,为设计者提供有效的参考依据。
同时,实验报告还可以提供关于材料在不同温度、湿度、应力条件下的变形情况,为材料的选择和使用提供参考,以确保结构安全性能。
轴向拉升实验报告
![轴向拉升实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/4aaad857ba68a98271fe910ef12d2af90242a8e5.png)
一、实验目的1. 了解轴向拉伸实验的基本原理和操作步骤。
2. 掌握使用拉伸试验机进行材料力学性能测试的方法。
3. 学习如何测定材料的屈服极限、强度极限、延伸率和断面收缩率等力学性能指标。
4. 通过实验,加深对材料力学性能的理解。
二、实验原理轴向拉伸实验是材料力学实验中最基本的实验之一,主要用于测定材料的弹性、塑性、强度等力学性能。
在实验过程中,将试件固定在拉伸试验机上,施加轴向拉伸力,直到试件断裂。
通过测量试件在不同拉伸力下的变形和断裂情况,可以计算出材料的屈服极限、强度极限、延伸率和断面收缩率等指标。
三、实验设备1. YDD-1型多功能材料力学试验机2. 150mm游标卡尺3. 标准低碳钢拉伸试件4. 计算器四、实验步骤1. 准备工作- 将拉伸试验机预热至规定温度。
- 使用150mm游标卡尺测量试件的直径,记录数据。
2. 安装试件- 将试件安装到拉伸试验机上,确保试件与试验机夹具接触良好。
- 调整试验机夹具,使试件轴线与拉伸方向一致。
3. 施加拉伸力- 打开试验机电源,启动拉伸试验程序。
- 按照实验要求,逐步增加拉伸力,观察试件的变形和断裂情况。
4. 记录数据- 在实验过程中,记录试件在不同拉伸力下的变形和断裂情况。
- 记录实验数据,包括拉伸力、变形量、断裂时间等。
5. 数据处理- 根据实验数据,绘制拉伸曲线。
- 计算材料的屈服极限、强度极限、延伸率和断面收缩率等指标。
五、实验结果与分析1. 拉伸曲线- 通过实验,绘制了低碳钢的拉伸曲线。
曲线显示了试件在拉伸过程中的变形和断裂情况。
2. 屈服极限- 根据拉伸曲线,确定低碳钢的屈服极限为(数值)MPa。
3. 强度极限- 根据拉伸曲线,确定低碳钢的强度极限为(数值)MPa。
4. 延伸率- 根据实验数据,计算低碳钢的延伸率为(数值)%。
5. 断面收缩率- 根据实验数据,计算低碳钢的断面收缩率为(数值)%。
六、实验总结1. 通过本次实验,我们了解了轴向拉伸实验的基本原理和操作步骤。
轴向拉伸实验报告
![轴向拉伸实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/46cbf8ff0129bd64783e0912a216147917117e27.png)
一、实验目的1. 了解轴向拉伸实验的基本原理和操作方法。
2. 学习使用万能材料试验机进行材料力学性能测试。
3. 测定低碳钢在轴向拉伸过程中的应力-应变关系。
4. 计算低碳钢的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标。
5. 分析低碳钢的拉伸断裂过程和破坏机理。
二、实验原理轴向拉伸实验是材料力学性能测试中最基本、应用最广泛的实验之一。
通过在常温、静载条件下对材料进行轴向拉伸,可以测定材料在拉伸过程中的应力-应变关系,从而得到材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标。
在轴向拉伸实验中,材料受到轴向拉伸力作用,产生轴向应变。
根据胡克定律,在弹性范围内,应力与应变之间存在线性关系,即应力-应变曲线呈直线。
当材料达到屈服点后,应力-应变曲线发生非线性变化,直至材料断裂。
三、实验设备及仪器1. 万能材料试验机:用于施加轴向拉伸力,并测量材料的应力-应变关系。
2. 游标卡尺:用于测量试件尺寸。
3. 引伸计:用于测量试件的轴向应变。
4. 计算机及数据采集系统:用于记录和处理实验数据。
四、实验步骤1. 准备实验材料:选取一定规格的低碳钢试件,并对其进行表面处理,确保试件表面平整、无损伤。
2. 测量试件尺寸:使用游标卡尺测量试件的直径和标距长度,记录数据。
3. 安装试件:将试件安装在万能材料试验机上,确保试件中心线与试验机拉伸方向一致。
4. 设置实验参数:根据试件尺寸和材料特性,设置试验机的拉伸速度、加载速率等参数。
5. 进行实验:启动试验机,使试件在轴向拉伸力作用下产生应变,同时记录应力-应变数据。
6. 分析实验数据:将实验数据导入计算机,绘制应力-应变曲线,计算力学性能指标。
五、实验结果与分析1. 实验数据及曲线(此处插入实验数据表格和应力-应变曲线图)2. 力学性能指标计算根据实验数据,计算低碳钢的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标:(此处插入力学性能指标计算公式及结果)3. 拉伸断裂过程分析根据应力-应变曲线,分析低碳钢的拉伸断裂过程:(此处插入拉伸断裂过程分析)六、结论1. 通过轴向拉伸实验,成功测定了低碳钢的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标。
建筑力学-轴向拉伸实验报告书
![建筑力学-轴向拉伸实验报告书](https://img.taocdn.com/s3/m/5be3b4608f9951e79b89680203d8ce2f006665f7.png)
轴向拉伸实验报告书一.实验名称
二.实验内容
三.实验目的与要求
四.实验主要仪器、设备(可以抓图粘贴)
五.实验步骤
六.测试数据与实验结果(可以抓图粘贴)
(一)实验记录
1.试件原始尺寸记录:将试件原始尺寸填入表一中。
2.荷载及试件断后尺寸记录:将荷载及试件断后尺寸填入表二中。
3.绘出低碳钢和铸铁拉伸时的荷载—变形曲线
(二)实验数据处理
1.低碳钢
比例极限应力(MPa ) ==0
A F P P σ 屈服极限应力(MPa ) ==0
A F S S σ 强度极限应力(MPa ) ==
0A F b b σ 延伸率 =⨯-=%1001l
l l δ 断后收缩率 =⨯-=
%1001A A A ψ 2.铸铁
强度极限应力(MPa ) ==0
A F b b σ 七.结果分析
1低碳钢和铸铁在拉伸破坏时的特点有什么不同?分别说明各自破坏的原因。
2 低碳钢和铸铁这两种材料在拉伸时的力学性能有何区别?
3 低碳钢和铸铁这两种材料在拉伸时,破坏的标志分别是哪一个极限应力?。
拉伸压缩实验报告
![拉伸压缩实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/dbc4ef2ef342336c1eb91a37f111f18582d00c1b.png)
一、实验目的1. 了解材料力学中拉伸和压缩的基本原理及实验方法。
2. 通过实验观察材料的弹性、屈服、强化等力学行为。
3. 测定材料的屈服极限、强度极限、延伸率、断面收缩率等力学性能指标。
4. 掌握电子万能试验机的使用方法及工作原理。
二、实验原理1. 拉伸实验:将试样放置在万能试验机的夹具中,缓慢施加轴向拉伸载荷,通过力传感器和位移传感器实时采集力与位移数据,绘制F-Δl曲线,分析材料的力学性能。
2. 压缩实验:将试样放置在万能试验机的夹具中,缓慢施加轴向压缩载荷,通过力传感器和位移传感器实时采集力与位移数据,绘制F-Δl曲线,分析材料的力学性能。
三、实验设备1. 电子万能试验机2. 力传感器3. 位移传感器4. 游标卡尺5. 计算机及数据采集软件四、实验材料1. 低碳钢拉伸试样2. 铸铁压缩试样五、实验步骤1. 拉伸实验:1. 将低碳钢拉伸试样安装在万能试验机的夹具中。
2. 设置试验参数,如拉伸速率、最大载荷等。
3. 启动试验机,缓慢施加轴向拉伸载荷,实时采集力与位移数据。
4. 绘制F-Δl曲线,分析材料的力学性能。
2. 压缩实验:1. 将铸铁压缩试样安装在万能试验机的夹具中。
2. 设置试验参数,如压缩速率、最大载荷等。
3. 启动试验机,缓慢施加轴向压缩载荷,实时采集力与位移数据。
4. 绘制F-Δl曲线,分析材料的力学性能。
六、实验结果与分析1. 低碳钢拉伸实验:1. 通过F-Δl曲线,确定材料的屈服极限、强度极限、延伸率、断面收缩率等力学性能指标。
2. 分析材料在拉伸过程中的弹性、屈服、强化等力学行为。
2. 铸铁压缩实验:1. 通过F-Δl曲线,确定材料的强度极限等力学性能指标。
2. 分析材料在压缩过程中的破坏现象。
七、实验结论1. 通过本次实验,我们掌握了拉伸和压缩实验的基本原理及实验方法。
2. 通过实验结果,我们了解了低碳钢和铸铁的力学性能。
3. 实验结果表明,低碳钢具有良好的弹性和塑性,而铸铁则具有较好的抗压性能。
轴向拉伸与压缩_试验
![轴向拉伸与压缩_试验](https://img.taocdn.com/s3/m/1f13742e0066f5335a8121c9.png)
6
三、卸载规律与冷作硬化现象
卸载规律: 卸载规律: 线性卸载, 线性卸载,如图中 dd′直线段 冷作硬化现象: 冷作硬化现象: 材料预加塑性变形后重新加 载,比例极限提高,塑性变形 比例极限提高, 降低。 降低。
d ′ εd
σd
7
四、材料的塑性指标
(1)伸长率 )
l1 − l δ= × 100% l A − A1 ψ= × 100% A
σ 0.2
9
六、铸铁拉伸时的力学性能
铸铁拉伸 σ — ε 曲线 性能特点—— 性能特点—— 1. 塑性变形很小 2. 强度指标:强度极限 σb 强度指标: 3. 抗拉强度很低 4. 弹性模量:以σ – ε 曲线开始部分 弹性模量: 的割线的斜率作为弹性模量 弹性模量, 的割线的斜率作为弹性模量,即对 于铸铁,胡克定律近似成立。 于铸铁,胡克定律近似成立。
大致相同。 大致相同。 ⑵ 不存在强度极限 σb 。
ε
11
2. 铸铁压缩 σ − ε 曲线
主要结论: 主要结论:
⑴ 抗压强度极限 σbc 明显高于抗拉 强度极限σb(约为 3~4 倍) ~ ◆ 脆性材料适宜制作承压构件。 脆性材料适宜制作承压构件。 断口方位角大致为45 ⑵ 断口方位角大致为 °~ 55° 什么原因? ◆ 什么原因?
σ σ bc
σb
ε
12
5塑性材料5五名义屈服极限有些塑性材料不存在明显的屈服阶段工程中通常以产生02的塑性应变所对应的应力作为屈服强度指标称为名义屈服极限或条件屈服极限记作0210六铸铁拉伸时的力学性能性能特点铸铁拉伸曲线开始部分的割线的斜率作为弹性模量即对于铸铁胡克定律近似成立
第五节 材料在拉伸时的力学性能
一、拉伸试验简介
拉压试验
![拉压试验](https://img.taocdn.com/s3/m/5b8dbcc35fbfc77da269b162.png)
实验一 金属材料拉伸、压缩实验实验简介:金属材料常温、静载下的轴向拉伸与压缩试验是材料力学实验中最基本且应用广泛的实验。
通过实验,可以全面测定材料的力学性能指标。
这些指标对材料力学的分析计算及工程设计有极其重要的作用。
本次试验将参照国家标准GB/T228-2002《金属材料室温 拉伸试验方法》选用低碳钢和铸铁作为塑性材料和脆性材料的代表,分别进行拉伸和压缩试验。
预习要求:学生在上实验课之前,必须复习课堂上讲过的有关材料在拉伸、压缩时力学性能的内容。
根据上述试验目的,写出确定各个力学性能参数的计算公式,明确在试验前应测量哪些初始数据,在试验过程中需要记录哪些数据,合理列出本次试验所需的数据记录与表格,画在实验记录纸上。
试验前交指导教师检查。
一.实验目的:1.测定低碳钢下列力学性能指标:拉伸时的屈服极限s σ、强度极限b σ、延伸率、截面收缩率;压缩时的屈服极限s σ。
2.测定铸铁下列力学性能指标:拉伸时的强度极限bt σ;压缩时的强度极限bc σ。
3.观察上述两种材料在拉伸和压缩的全过程中所出现的各种变形现象。
4.比较低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)的力学性能特点与试件的断口情况,分析各自的破坏原因。
二.实验设备仪器:1.电子万能材料试验机。
2.画线机、力传感器、位移传感器和游标卡尺等。
3.符合国标规定的圆形截面拉伸和压缩试件。
三.实验原理 :进行拉伸试验时,外力必须通过试样轴线,以确保材料处于单向应力状态。
一般试验机都设有自动绘图装置,用以记录试样的拉伸图即P-ΔL 曲线,形象地体现了材料变形特点以及各阶段受力和变形的关系。
但是P-ΔL 曲线的定量关系不仅取决于材质而且受试样几何尺寸的影响。
因此,拉伸图往往用名义应力-应变曲线(即ζ-ε曲线)来表示:0A P=σ 试样的名义应力0L L∆=ε 试样的名义应变A 0和L 0分别代表初始条件下的面积和标距。
ζ-ε曲线与P-ΔL 曲线相似,但消除了几何尺寸的影响。