实验拉伸与压缩验
§2—1拉伸与压缩实验
7
1.主机
2.手动操作盒
3.EDC 控制器
4.功率放大器
5.计算机显示器
6.打印机
7.计算机主机
图 1-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 电子万能试验机布局图
(1) 主机部分
电子万能试验机主机由负荷机架、传动系统、夹持系统和位置保护装置等四部分组成。
如图 1-4。
1) 负荷机架
负荷机架由四立柱支承上横梁与工作台板构成门式框架，两丝杠穿过动横梁两端并安装
只受到沿轴线方向的单向力，并使该力准确地传递给负荷传感器。但是 500kN 规格的电子
万能试验机的夹具不用万向连轴节，而是通过连杆直接与夹具刚性连接。对于双空间结构的
电子万能试验机（如 100kN 和 200kN 规格的试验机），下夹头安装在动横梁上。对于单空间
3.万向联轴节 6.立柱 9.活动横梁 12.弯曲试台 15.圆弧齿形带 18.导向节
图 1-4 电子式万能试验机主机结构图
3) 夹持系统
对于 100kN 和 200kN 规格的电子万能试验机，在拉伸夹具的上夹头均安装有万向连轴
节，它的作用是消除由于上、下拉伸夹具的不同轴度误差带来的影响，使试样在拉伸过程中
一、 实验目的
1、 通过对低碳钢和铸铁这两种不同性能的材料在拉伸、压缩破坏过程的观察和对试验 数据、断口特征的分析，了解它们的力学性能特点。
2、 了解电子万能试验机的构造、原理和操作。 3、 测定低碳钢拉伸时的弹性模量 E、下屈服强度 σ sL 、抗拉强度 σ b 、断后伸长率 δ 5 和 断面收缩率ψ ①；测定低碳钢压缩时的屈服强度 σ sc ，以及测定铸铁拉伸时的抗拉强度 σ b 和 压缩时的抗压强度 σ bc ①。
材料的 拉伸 与 压缩 实验
材料的拉伸与压缩实验实验目的：一、拉伸实验1. 观察材料在拉伸过程中所表现的各种现象。
2. 确定低碳钢的流动极限（屈服极限）、强度极限、延伸率和面积收缩率；确定铸铁的强度极限。
3. 比较低碳钢（塑性材料）和铸铁（脆性材料）机械性质的特点及破坏情况。
4. 学习电子万能实验机的构造原理，并进行操作练习。
二、压缩实验1．确定压缩时低碳钢的流动极限和铸铁的强度极限。
2．观察低碳钢、铸铁压缩时的变形和破坏现象。
3．学习电子万能实验机的构造原理，并进行操作练习。
实验设备与仪器：微机控制电子万能试验机、应变仪、三相变压器、游标卡尺等。
实验原理：塑性材料和脆性材料在拉伸时的力学性能。
(参考材料力学课本)实验步骤：一、拉伸实验1、试验前的准备工作对低碳钢试样打标距，用试样打点机或手工的方法在试样工作段确定L0=100mm的标记。
试样越短，局部变形所占比例越大，δ也就越大。
2、测量试样尺寸测量方法：测量两端标据点内侧及中间这三个截面处的直径，在每一横截面内沿相互垂直的两个直径方向各测量一次取平均值。
用测得的三个平均值中最小值计算试件的原始横截面积S0 。
3、实验操作步骤1) 接好电源，开启电源开关。
2) 根据低碳钢的抗拉刚度Rm(σb)和原始横截面积S0 估计试件的最大载荷Fm 。
3) 调整试验力为“零”。
4)安装试样。
先上后下5) 输入试验编号并回车确认。
6) 试件参数的设定。
点击“试样”键进入试样参数输入区。
输入：试样截面形状：圆形；ID：学号；标距：100mm;直径：测量值的最小平均值mm。
输入后点击“完成并返回”键。
7）开始试验。
点击“开始试验”键，实验开始。
试验时注意观察显示屏上曲线的变化和荷载的变化，观察相应试验现象的变化。
8）试样断裂后立刻点击停止实验。
9）读取在屏幕上的图像曲线上，找出F eH上屈服点（力）、F eL下屈服点（力）、F m最大荷载（力）及对应的荷载数值。
并保存数据，填写记录表。
二、压缩实验1、测量试样尺寸用游标卡尺测量直径d0。
拉伸压缩实验报告
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。
金属材料的拉伸与压缩实验报告
金属材料的拉伸与压缩实验报告
一、前言
拉伸与压缩实验是金属材料力学性能测试中常用的方法之一。
通过实验可以得到金属材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等性能参数。
本实验旨在通过对不同金属材料的拉伸与压缩实验，探索金属材料的力学特性。
二、实验原理
拉伸与压缩实验的原理是将金属样本放入拉力机中，通过施加相应的拉伸或压缩力，在不同的应变下测量样本的力学性能。
应变可以通过求解样本的伸长量与原始长度的比值得到。
三、实验步骤
1. 将金属样本放置在拉力机上，并调整夹具使样本稳固；
2. 开始拉伸实验，慢慢增加加载量，记录下载荷和伸长量；
3. 当样本出现明显的变形时停止拉伸，记录此时的载荷和伸长量；
4. 根据记录数据计算拉力与伸长量之间的比值，得到材料的抗拉强度和延伸率；
5. 进行压缩实验，步骤同拉伸实验；
6. 根据实验数据计算压力与压缩量之间的比值，得到材料的抗压强度和压缩率。
四、实验结果分析
本实验对不同金属材料进行了拉伸与压缩实验。
实验结果表明，不同材料的力学
性能存在较大的差异。
其中，钢材的抗拉强度最高，铝材的延伸率较高。
对于同一材料，在拉伸和压缩实验中得到的结果存在差异，这是由于材料在不同的加载形式下会表现出不同的力学特性。
五、实验总结
拉伸与压缩实验是研究金属材料力学性能的重要手段。
通过实验可以得到材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等性能参数，有助于了解不同材料的应用范围和性能要求。
在实验中需要注意样本的选择和制备，以及试验过程中的操作规范和数据记录精确。
拉伸压缩实验-工程力学实验报告用
l1 l0 100%
O
Dl
l0
低碳钢拉伸曲线
A0 A1 100%
A0
拉 伸、压 缩 实 验
低碳钢拉伸试验现象： 滑移线 屈服：
tmax引起
颈缩：
低碳钢拉伸破坏后，断口呈“杯口”状。
拉 伸、压 缩 实 验
2．测定铸铁拉伸强度指标和塑性指标 ① 强度指标：
F
sb
Fb A0
② 塑性指标：
Fb
F
Fbc
强度极限：
拉伸实验
Dl
O
s
bc
Fbc A0
灰铸铁压缩 实验现象：
tmax引起
拉 伸、压 缩 实 验
四、实验步骤 1．测量试样原始尺寸：直径d0，长度l0。
2．安装试样，进行加载，测量并计算出实 验目的中所要求的各项参数。 3．观察实验过程中试样变形特点，并描述 试样拉伸、压缩破坏后断口特征。
O
铸铁拉伸曲线
l1 l0 100%
Dl
l0
拉 伸、压 缩 实 验
3．测定低碳钢压缩屈服点ssc
F Fsc 拉伸实验
O
压缩屈服点：
s
sc
Fsc A0
Dl
拉 伸、压 缩 实 验
低碳钢压缩实验现象：
低碳钢压缩变扁，不会断裂，由于两 端摩擦力影响，形成“腰鼓形”。
拉 伸、压 缩 实 验
4．测定灰铸铁抗压强度sbc
拉 伸、压 缩 实 验
五、实验报告要求 1．分别计算拉、压实验强度指标和塑性指标。 2．描述断口特征。 3．比较同种材料在拉伸、压缩时的机械性能。 4．强度指标以MPa为单位（1MPa 1N /）mm, 2
并保留3位有效数字。
以上有不当之处，请大家给与批评指正，谢 谢大家！
金属材料的拉伸、压缩实验
s
Ps A
(Mpa )
b
Pb A
(Mpa )
金属材料的拉伸、压缩实验
3、延伸率 及断面收缩率 的测定
L1 L0 100% L0
A0二、实验步骤
1、通电打开计算机与显示器，进入WDW测试软件。 2、打开控制器开关，按下试验机右立柱下方 “启动”按钮 。 3、需预热30分钟。
三、实验原理 低碳钢
P
铸铁
P
Ps Pb
拉伸图
Pb
L
Pb PS
L
压缩图
金属材料的拉伸、压缩实验
材料的力学性能E、 s 、b 、 和 是由拉伸 破坏试验来测定的。 1、弹性模量E的测定 E是材料在比例极限内应力和应变的比值，即：
E PL A0L
金属材料的拉伸、压缩实验
金属材料的拉伸、压缩实验
金属材料的拉伸、压缩实验
金属材料的拉伸、压缩实验
二、实验仪器及试样
1、试样 （低碳钢、铸铁）
拉伸试样（10：1 标准试样） 压缩试样（1 h / d 3）
金属材料的拉伸、压缩实验
2、设备和仪器
1.电子式万能试验机 2. 电子引伸计 3. 游标卡尺
金属材料的拉伸、压缩实验
试验用增量法，即把载荷分成若干相等的加载 等级，加载P 时由引伸仪读出与载荷对应的变 形 L ，最后取载荷、变形的增量平均值 P 和 L。 则弹性模量E为：
E PL (Gpa ) A0 (L)
试验中若 (L) 为常数，说明虎克定律成立。
金属材料的拉伸、压缩实验
2、屈服极限 s 及强度极限 b的测定
金属材料的拉伸、压缩实验
材料力学拉伸与压缩实验报告
材料力学拉伸与压缩实验报告一、实验目的本实验旨在通过拉伸与压缩实验，探讨材料在受力下的力学性能，了解材料的强度、延展性和变形特点，为材料的工程应用提供理论依据。
二、实验原理1. 拉伸实验原理：拉伸试验是通过对试样施加拉力，使其发生长度方向的拉伸变形，以研究材料的强度、延展性和断裂特性。
在拉伸过程中，可以通过载荷和位移数据来绘制应力-应变曲线，从而得到材料的力学性能参数。
2. 压缩实验原理：压缩试验是通过对试样施加压力，使其产生长度方向的压缩变形，以研究材料在受压状态下的变形特性和抗压性能。
通过测量载荷和位移数据，可以得到材料的应力-应变关系，并分析其力学性能。
三、实验装置及试样1. 实验装置：拉伸试验机、压缩试验机、数据采集系统等。
2. 试样：常用的拉伸试样为标准圆柱形试样，常用的压缩试样为标准方形试样。
四、实验步骤1. 拉伸实验：a. 准备好拉伸试样，安装在拉伸试验机上。
b. 设置合适的加载速率和采样频率，开始施加拉力。
c. 记录载荷和位移数据，绘制应力-应变曲线。
d. 观察试样的变形情况，记录拉伸过程中的各阶段特征。
2. 压缩实验：a. 准备好压缩试样，安装在压缩试验机上。
b. 设置合适的加载速率和采样频率，开始施加压力。
c. 记录载荷和位移数据，得到应力-应变关系曲线。
d. 观察试样的变形情况，记录压缩过程中的各阶段特征。
五、实验结果及分析1. 拉伸试验结果分析：根据绘制的应力-应变曲线，分析材料的屈服点、最大强度、断裂点等力学性能参数，并观察材料的断裂形态和变形特点。
2. 压缩试验结果分析：根据得到的应力-应变关系曲线，分析材料在受压状态下的变形和抗压性能，并观察材料的压缩断裂形态。
六、实验结论通过拉伸与压缩实验，我们得到了材料在拉伸和压缩条件下的力学性能参数，并对其力学性能进行了分析。
实验结果表明，材料在拉伸状态下具有较好的延展性和韧性，而在受压状态下表现出良好的抗压性能。
这些结果为材料的工程应用提供了重要参考。
实验一、二 拉伸和压缩实验
实验一 拉伸和压缩实验拉伸和压缩实验是测定材料在静载荷作用下力学性能的一个最基本的实验。
工矿企业、研究所一般都用此类方法对材料进行出厂检验或进厂复检，通过拉伸和压缩实验所测得的力学性能指标，可用于评定材质和进行强度、刚度计算，因此，对材料进行轴向拉伸和压缩试验具有工程实际意义。
不同材料在拉伸和压缩过程中表现出不同的力学性质和现象。
低碳钢和铸铁分别是典型的塑性材料和脆性材料，因此，本次实验将选用低碳钢和铸铁分别做拉伸实验和压缩实验。
低碳钢具有良好的塑性，在拉伸试验中弹性、屈服、强化和颈缩四个阶段尤为明显和清楚。
低碳钢在压缩试验中的弹性阶段、屈服阶段与拉伸试验基本相同，但最后只能被压扁而不能被压断，无法测定其压缩强度极限bc σ值。
因此，一般只对低碳钢材料进行拉伸试验而不进行压缩试验。
铸铁材料受拉时处于脆性状态，其破坏是拉应力拉断。
铸铁压缩时有明显的塑性变形，其破坏是由切应力引起的，破坏面是沿45︒～55︒的斜面。
铸铁材料的抗压强度bc σ远远大于抗拉强度b σ。
通过铸铁压缩试验观察脆性材料的变形过程和破坏方式，并与拉伸结果进行比较，可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响。
一、 实验目的1．测定低碳钢的屈服极限s σ（包括sm σ、sl σ），强度极限b σ，断后伸长率δ和截面收缩率ψ；测定铸铁拉伸和压缩过程中的强度极限b σ和bc σ。
2．观察低碳纲的拉伸过程和铸铁的拉伸、压缩过程中所出现的各种变形现象，分析力与变形之间的关系，即P —L ∆曲线的特征。
3．掌握材料试验机等实验设备和工具的使用方法。
二、 实验设备和工具1． 液压摆式万能材料试验机。
2． 游标卡尺(0.02mm)。
三、 拉伸和压缩试件材料的力学性能sm s σσ(、sl σ）、b σ、δ和ψ是通过拉伸和压缩试验来确定的，因此，必须把所测试的材料加工成能被拉伸或压缩的试件。
试验表明，试件的尺寸和形状对试验结果有一定影响。
为了减少这种影响和便于使各种材料力学性能的测试结果可进行比较，国家标准对试件的尺寸和形状作了统一的规定，拉伸试件应按国标GB ／T6397—1986《金属拉伸试验试样》进行加工，压缩试件应按国标GB ／T7314—1987《金属压缩试验方法》进行加工。
拉伸压缩实验
4）加载：缓慢加载，国标规定： 应力速率（弹性阶段）：3 ~ 30MPa/sec
2、低碳钢拉伸时的力学性质
低碳钢：含碳量低于0.3﹪
1）拉伸图
2) 应力-应变图（σ-ε图）
克服拉伸图的尺寸效应
e s b p
强化阶段
颈缩阶段
σ= P/A0 名义应力 ε=⊿l / l0 名义应变
A0——初始横截面面积； l 0——原长
再进入计算页面，点击【计算】键，软 件自动计算并显示计算【结果】。 再次【保存】本试验。 19、打印报告：选择需打印的实验结果，打 印实验报告。
思考题 1、低碳钢拉伸图可分为几个阶段？每一阶段，力与 变形有何关系？出现什么现象？
2、低碳钢和铸铁在拉伸时可测得哪些力学性能指
标？
3、 金属材料的压缩实验能测得哪些力学性能指标？
下横梁
试验机三大部分： 1 加力——电机带动丝杠使下横梁移动；
压缩空间
2 测量——力传感器、横梁位移传感器、变形引伸计； 3 控制与计算——计算机、实验软件、信号采集系统。
6、拉伸实验软件简介
负荷传感器 引伸计传感器 下横梁位移传感器
下横梁操作界面
下横梁调速
下横梁动作按钮
实验报告打印选项
试验钮
曲 线 到 此处 可 以 摘除引伸计
4、 压缩实验时，为何要在试件两端面涂油？压缩试 件为何规定1< 坏？为什么？ 5、 低碳钢压缩后为什么成鼓形？铸铁压缩时如何破
h <3？ d
深入思考的问题—— 1. 为什么国标对拉伸压缩试样尺寸有要求？不同的 尺寸规格如：l =10d , l = 5d（圆)，影响那个力 学指标？ 2. 拉伸实验中为什么要控制应力、应变速率？对哪 些力学性能指标有影响？在何种阶段分别控制什 么速率？为什么？ 3. 真应力、真应变的含义？什么力学概念？如何得 到？ 4. 颈缩阶段中应力应变曲线下降的原因？应力真的 下降了吗？
金属材料的拉伸与压缩实验_2
机械学基础实验指导书力学实验中心金属材料的拉伸与压缩实验1.1 金属材料的拉伸实验拉伸实验是材料力学实验中最重要的实验之一。
任何一种材料受力后都要产生变形，变形到一定程度就可能发生断裂破坏。
材料在受力——变形——断裂的这一破坏过程中，不仅有一定的变形能力，而且对变形和断裂有一定的抵抗能力，这些能力称为材料的力学机械性能。
通过拉伸实验，可以确定材料的许多重要而又最基本的力学机械性能。
例如：弹性模量E 、比例极限R p 、上和下屈服强度R eH 和R eL 、强度极限R m 、延伸率A 、收缩率Z 。
除此而外，通过拉伸实验的结果，往往还可以大致判定某种其它机械性能，如硬度等。
我们以两种材料——低碳钢，铸铁做拉伸试验，以便对于塑性材料和脆性材料的力学机械性能进行比较。
这个实验是研究材料在静载和常温条件下的拉断过程。
利用电子万能材料试验机自动绘出的载荷——变形图，及试验前后试件的尺寸来确定其机械性能。
试件的形式和尺寸对实验的结果有很大影响，就是同一材料由于试件的计算长度不同，其延伸率变动的范围就很大。
例如：对45#钢：当L 0＝10d 0时（L 0为试件计算长度，d 0为直径），延伸率A 10＝24~29%，当L 0＝5d 0时，A 5＝23~25%。
为了能够准确的比较材料的性质，对拉伸试件的尺寸有一定的标准规定。
按国标GB/T228-2002、GB/P7314-2005的要求，拉伸试件一般采用下面两种形式：图1-11. 10倍试件；圆形截面时，L 0＝10d 0 矩形截面时，L 0＝11.30S 2. 5倍试件圆形截面时，L 0＝5d 矩形截面时, L 0＝5.650S =45Sd 0——试验前试件计算部分的直径； S 0——试验前试件计算部分断面面积。
此外，试件的表面要求一定的光洁度。
光洁度对屈服点有影响。
因此，试件表面不应有刻痕、切口、翘曲及淬火裂纹痕迹等。
一、实验目的：1．研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。
拉伸和压缩实验.
拉伸和压缩实验拉伸和压缩试验是建筑材料力学性能试验中最基本和最普通的实验，它对于评定材料的基本力学性能关系最密切。
对于大多数建筑材料是使用其拉伸强度还是压缩强度，基本上取决于材料的工作条件，而工作条件又取决于材料本身的结构性能，即：根据材料的性能，决定材料的工作条件——受拉或受压等。
或根据受力特点——受拉或受压，选择结构材料。
例如：金属材料具有较高的抗拉强度，同时也具有较高的抗压强度，而用做受拉力作用的材料则更为有效，而用作受压杆（若为细长杆）容易失稳，为此，需增加杆件的截面积，而材料的强度值未能充分得以利用。
因此，按材料的性能进行设计时，钢结构中的杆件应尽可能设计为受拉杆件。
又如：大多数无机非金属材料如：混凝土、砖、砂浆等，都具有较大的脆性，其抗拉强度与抗压强度相比很低，因此常用于抵抗压力的作用，因此其抗压试验的作用和意义与拉伸试验相比就显得很重要。
而这类材料用于承受拉力荷载显然是不适合的，当然象砖砌件这类结构其破坏又是由于砖的折（拉）断而开始的。
总之，材料受拉力和压力的作用，是材料受力的两个最基本形式，此外材料还可能受到弯、剪、扭等力的作用，材料抗拉强度与抗压强度之间有一定关系（材料不一样关系不一样），抗压强度与抗弯、抗剪和抗扭之间也有一定的关系，这些关系难有准确的表达式，而拉、压强度是材料使用得最为广泛的两个强度值。
（建筑结构中，柱墙主要承受压力，梁、板主要承受弯曲应力，屋架中的拉杆承受拉力）第一节拉伸实验一、对试件的要求（对试件总的要求是，对试验结果影响大的应消除）1、试件形式，有园柱形，如钢，平板形，如钢板等，8字形，如砂浆等，受拉截面一般为园形、正方形或长方形。
为了使断裂面发生在试件中长度的中部试件总是制成在长度中间的横截面小于两端的横截面，在这个断面上的应力不受夹具装置的影响。
2、试件的端部形状，应适合于试验材料本身的性能和试验机夹具装置。
可做成平滑的、阶梯形、螺纹形或锥形等。
端部的直径或宽度与中间偏袄截面直径或宽度之比与材料性能有关，如钢材为1.5:1，材料1.7—3.75:1,对脆性材料端部的制作特别重要，由于受夹具作用应力的影响，避免在端部破坏，应做得大一些。
实验一 拉伸与压缩实验
实验一 拉伸与压缩实验拉伸实验是对试件施加轴向拉力，以测定材料在常温静荷载作用下的力学性能的实验。
它是材料力学最基本、最重要的实验之一。
拉伸实验简单、直观、技术成熟、数据可比性强，它是最常用的实验手段。
由此测定的材料力学性能指标，成为考核材料的强度、塑性和变形能力的最基本的依据，被广泛、直接地用于工程设计、产品检验、工艺评定等方面。
而有些材料的受压力学性能和受拉力学性能不同，所以，要对其施加轴向压力，以考核其受压性能，这就是压缩实验。
一、实验目的1．通过对低碳钢和铸铁这两种不同性能的典型材料的拉伸、压缩破坏过程的观察和对实验数据、断口特征的分析，了解它们的力学性能特点。
2．了解电子万能试验机的构造、原理和操作。
3．测定典型材料的强度指标及塑性指标，低碳钢拉伸时的屈服极限S σ，(或下屈服极限SL σ)，强度极限b σ，延伸率δ，截面收缩率ψ，压缩时的压缩屈服极限SC σ，铸铁拉伸、压缩时的强度极限b σ、bC σ。
二．实验设备及试件1． 电子万能试验机：试验机结构与原理――材料力学基本实验设备是静态万能材料试验机, 能进行轴向拉伸、轴向压缩和三点弯曲等基本实验。
试验机主要由机械加载、控制系统、测量系统等部分组成。
当前试验机主要的机型是电子万能试验机，其加载是由伺服电机带动丝杠转动而使活动横梁上下移动而实现的。
在活动横梁和上横梁（或工作台上）安装一对拉伸夹具或压缩弯曲的附件，就组成了加载空间。
伺服控制系统则控制伺服电机在给定速度下匀速转动，实现不同速度下横梁移动或对被测试件加载。
活动横梁的移动速度范围是0.05～500毫米/每分钟。
图1-1 万能材料试验机结构图图1—2 拉伸圆试件 测量系统包括负荷测量、试件变形测量和横梁位移测量。
负荷和变形测量都是利用电测传感技术，通过传感器将机械信号转变为电信号。
负荷传感器安装在活动横梁上，通过万向联轴节和夹具与试件联在一起，测量变形的传感器一般称作引伸计安装在试件上。
工程力学实验拉伸与压缩实验报告
工程力学实验拉伸与压缩实验报告一、引言在工程力学实验中，拉伸与压缩实验是非常重要的一部分。
通过对材料在拉伸与压缩过程中的力学性质进行测试与分析，能够帮助我们更好地了解材料的强度、刚度等特性。
本实验旨在通过拉伸与压缩实验，探究材料在不同加载条件下的性能表现，以及分析材料的应力-应变关系等相关问题。
二、实验设备与方法2.1 实验设备在本实验中，我们使用的设备主要有： - 拉伸试验机 - 压缩试验机 - 拉伸与压缩试验样品2.2 实验方法1.拉伸实验方法：–准备拉伸试验样品。
–将试样夹入拉伸试验机，并进行初始调节。
–增加载荷，开始进行拉伸实验。
–记录载荷和伸长量，并绘制应力-应变曲线。
–根据实验结果分析材料的强度和韧性等性能指标。
2.压缩实验方法：–准备压缩试验样品。
–将试样夹入压缩试验机，并进行初始调节。
–增加载荷，开始进行压缩实验。
–记录载荷和压缩量，并绘制应力-应变曲线。
–根据实验结果分析材料的强度和刚度等性能指标。
三、实验结果与分析3.1 拉伸实验结果与分析在拉伸实验中，我们对不同材料进行了拉伸测试并记录了载荷和伸长量的数据。
通过计算这些数据，我们得到了对应的应力和应变值，并绘制了应力-应变曲线。
根据曲线的形状，我们可以分析材料的力学性能。
3.2 压缩实验结果与分析在压缩实验中，我们对不同材料进行了压缩测试并记录了载荷和压缩量的数据。
通过计算这些数据，我们得到了对应的应力和应变值，并绘制了应力-应变曲线。
根据曲线的形状，我们可以分析材料的力学性能。
四、结论通过本次拉伸与压缩实验，我们得到了不同材料在拉伸与压缩过程中的应力-应变曲线。
通过分析曲线特征，我们可以得出以下结论： 1. 不同材料具有不同的强度和刚度，应力-应变曲线的斜率可以反映材料的刚度。
2. 在拉伸过程中，材料会表现出一定的塑性变形，这可以通过应力-应变曲线的非线性段来观察。
3. 拉伸实验中断裂点的载荷值可以反映材料的抗拉强度。
§4—1材料在拉伸和压缩时力学性能测定实验
金属材料的拉伸、压缩实验承受轴向拉伸和压缩是工程构件最常见的受力方式之一，材料在拉伸和压缩时的力学性能也是材料最重要的力学性能之一。
常温、静载下金属材料的单向拉伸和压缩实验也是测定材料力学性能的最基本、应用最广泛、方法最成熟的试验方法。
通过拉伸实验所测定的材料的弹性指标E、μ，强度指标σs、σb，塑性指标δ、ψ，是工程中评价材质和进行强度、刚度计算的重要依据。
下面以典型的塑性材料——低碳钢和典型的脆性材料——铸铁为例介绍实验的详细过程和数据处理方法。
一、预习要求1、电子万能材料试验机在实验前需进行哪些调整？如何操作？2、简述测定低碳钢弹性模量E的方法和步骤。
3、实验时如何观察低碳钢拉伸和压缩时的屈服极限？二、材料拉伸时的力学性能测定拉伸时的力学性能实验所用材料包括塑性材料低碳钢和脆性材料铸铁。
（一）实验目的1、在弹性范围内验证虎克定律，测定低碳钢的弹性模量E。
2、测定低碳钢的屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ和断面收缩率ψ；测定铸铁拉伸时的强度极限σb。
3、观察低碳钢和铸铁拉伸时的变形规律和破坏现象。
4、了解万能材料试验机的结构工作原理和操作。
（二）设备及试样1、电子万能材料试验机。
2、杠杆式引伸仪或电子引伸仪。
3、游标卡尺。
4、拉伸试样。
GB6397—86规定，标准拉伸试样如图1所示。
截面有圆形(图1a)和矩形（图1b）两种，标距l0与原始横截面积A0比值为11.3的试样称为长试样，标距l0与原始横截面积A0比值为5.56的试样称为短试样。
对于直径为d0的长试样，l0=10d0；对于直径为d0的短试样，l0=5d0。
实验前要用划线机在试样上画出标距线。
（三）低碳钢拉伸实验1、实验原理与方法常温下的拉伸实验是测定材料力学性能的基本实验，可用以测定弹性模量E、屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ和断面收缩率ψ等力学性能指标。
这些指标都是工程设计中常用的力学性能参数。
现以液压式万能材料试验机为例说明其测量原理和方法。
材料拉伸与压缩试验报告
材料拉伸与压缩试验报告一、实验目的1.了解材料在拉伸和压缩状态下的力学性能。
2.通过拉伸试验和压缩试验获取材料的应力-应变曲线。
3.测定材料的屈服点、抗拉强度、断裂强度和弹性模量等力学性能指标。
二、实验仪器和材料1.拉伸试验机。
2.横截面积测量器。
3.试样切割机。
4.金属材料试样。
三、实验步骤1.将待测试样的尺寸测量并记录下来，包括长度、直径等。
2.使用试样切割机将试样切割为适当的长度，并在试样两端做好标记。
3.将试样安装到拉伸试验机上，并设置合适的试验参数，如加载速度、试验时长等。
4.开始拉伸试验，记录试样随时间变化的力和位移数据，并计算出应力和应变值。
5.试验完成后，绘制应力-应变曲线，并通过曲线分析得到屈服点、抗拉强度和断裂强度等力学性能指标。
6.使用横截面积测量器测量试样的横截面积。
7.进行压缩试验，按照相同的步骤测量并记录试样的力和位移数据，计算出应力和应变值。
8.绘制应力-应变曲线，并分析得到压缩材料的力学性能指标。
四、实验结果和分析1.拉伸试验结果：通过该曲线可得到材料的屈服点、抗拉强度和断裂强度等信息，分别对应曲线上的不同点。
屈服点表示材料开始发生塑性变形的特点，抗拉强度表示材料能够承受的最大拉力，而断裂强度表示材料最终断裂的强度。
2.压缩试验结果：通过该曲线同样可以得到材料的力学性能指标。
五、实验结论1.在拉伸状态下，材料发生屈服后，会逐渐进入塑性变形阶段，直至最终断裂。
2.材料的屈服点和抗拉强度等性能指标可以通过应力-应变曲线得到。
3.在压缩状态下，材料同样具有一定的塑性变形能力，并且呈现出与拉伸试验相似的力学行为。
六、实验注意事项1.在进行试验之前，需检查试验设备的工作状态，确保正常运行。
2.选择合适的试样尺寸和试验参数，以获得准确的实验结果。
3.进行试验时需要小心操作，避免试验过程中出现安全事故。
4.在测量数据时，尽量减少误差，确保数据的准确性。
七、实验心得通过本次实验，我深刻认识到材料的拉伸和压缩试验对于研究和了解材料的力学性能非常重要。
工程力学实验拉伸与压缩实验报告
工程力学实验拉伸与压缩实验报告一、实验目的本次实验旨在通过拉伸与压缩实验，掌握材料的力学性能，了解材料的弹性、塑性及破坏特点，进一步加深对工程力学理论的认识。
二、实验原理拉伸与压缩实验是通过对试样施加拉伸或压缩力来测定材料在不同应变下的应力变化关系，以此来确定材料的力学性能。
其中，应力为单位面积内所受到的外部力大小，应变为物体长度或形状发生改变时相应的比例系数。
三、实验仪器和设备1. 万能试验机2. 计算机3. 试样夹具四、实验步骤1. 准备好试样，并进行标记。
2. 将试样夹入夹具中，并将夹具固定在万能试验机上。
3. 设置测试参数，包括加载速率、加载方式等。
4. 开始测试，并记录下载荷与位移数据。
5. 根据数据计算得出应力-应变曲线，并分析结果。
五、实验结果分析1. 拉伸试验结果分析：根据数据计算得出应力-应变曲线，可以看出随着应变增大，材料的应力也逐渐增大，直到达到极限强度后开始下降。
同时，在材料破坏前，其应变与应力之间呈线性关系，即材料的弹性变形区。
2. 压缩试验结果分析：与拉伸试验相似，随着应变增大，材料的应力也逐渐增大，直到达到极限强度后开始下降。
但是，在压缩试验中容易出现杆件侧向屈曲现象，因此需要注意试样的几何形状和长度。
六、实验注意事项1. 试样的准备需要严格按照要求进行，并进行标记。
2. 夹具固定在万能试验机上时需要保证稳定性。
3. 设置测试参数时需要根据实际情况进行调整。
4. 在测试过程中需要注意记录数据，并及时停止测试避免损坏设备。
七、实验结论通过拉伸与压缩实验可以了解材料的弹性、塑性及破坏特点，并掌握材料的力学性能。
同时，在进行实验时需要注意试样准备、夹具固定、测试参数设置及数据记录等方面的问题。
材料力学拉伸与压缩实验报告
材料力学拉伸与压缩实验报告一、实验目的掌握材料在拉伸和压缩下的力学性能；学习使用材料力学拉伸与压缩实验设备；分析材料的应力-应变关系，了解材料的弹性模量、屈服强度等参数。
二、实验原理拉伸与压缩实验是研究材料力学性能的基本实验之一。
通过该实验，可以了解材料在受到拉伸或压缩力时所表现出的应力-应变关系，从而评估材料的强度、塑性和弹性等性能指标。
三、实验步骤准备试样：选择合适的材料试样，一般为圆形或矩形截面试样，并确保其尺寸和形状符合实验要求；安装试样：将试样放置在实验设备的夹具中，确保夹具的位置正确，试样不会滑动；调整实验设备：调整实验设备的拉伸或压缩装置，确保其处于初始状态；开始实验：对试样施加拉伸或压缩力，记录实验过程中的力和位移数据；数据处理：根据实验数据绘制应力-应变曲线，并计算材料的弹性模量、屈服强度等参数；实验结束：将试样卸载，断开实验设备，整理实验数据和报告。
四、实验结果与分析应力-应变曲线：根据实验数据绘制应力-应变曲线，该曲线反映了材料在受到外力作用时的应力与应变之间的关系。
一般情况下，曲线可分为三个阶段：弹性阶段、屈服阶段和强化阶段；弹性模量：通过应力-应变曲线在弹性阶段的斜率，可以计算出材料的弹性模量。
弹性模量是反映材料抵抗弹性变形能力的重要参数；屈服强度：屈服强度是材料在屈服阶段所承受的最大应力值。
该值反映了材料抵抗塑性变形的能力；实验结果分析：结合实验结果和理论分析，可以对材料的力学性能进行评估，比较不同材料在拉伸与压缩下的性能差异。
五、结论与建议通过本次实验，我们掌握了材料在拉伸和压缩下的力学性能，学会了使用材料力学拉伸与压缩实验设备，并分析了材料的应力-应变关系。
实验结果表明，所选材料的弹性模量和屈服强度均符合要求。
在实际应用中，建议根据具体需求选择合适的材料，并充分考虑材料的力学性能，以确保工程结构的稳定性和安全性。
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实验拉伸与压缩验
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实验五 拉伸与压缩实验
一、实验目的
1．观察低碳钢和铸铁的拉伸过程，测定其主要机械性能指标屈服极限s σ、强度
极限b σ、延伸率δ和断面收缩率ϕ，比较破坏情况。
2．观察、比较低碳钢和铸铁在压缩时的变形和破坏现象，测定低碳钢压缩时屈
服极限s σ和铸铁的强度极限b σ。
3．绘制拉伸图和压缩图。
二、实验设备、工具与试件
1．CMT5305型电子万能试验机
2．游标卡尺
3．低碳钢、铸铁拉伸件和压缩件
三、实验原理
1．拉伸实验
材料的力学性能屈服极限s σ、强度极限b σ、延伸率δ和断面收缩率ϕ是由拉伸破坏试验来确定的。
试验时，利用试验机自动绘制出低碳钢拉伸图和铸铁拉伸图。
图1低碳钢拉伸图 图2铸铁拉伸图
对于低碳钢，当应力基本保持不变，而应变显著增加时，称为屈服阶段，第一次下降的最小载荷为屈服载荷s p ，继续加载测得最大载荷b p 。
试件在达到最大载荷前，伸长变形在标距范围内是均匀分布的。
从最大载荷开始，产生局部伸长和颈缩。
颈缩出现后截面面积迅速减少，继续拉伸所需要的载荷也变小了，直至断裂。
铸铁试件在变形极小时，就达到了最大载荷，而突然断裂，没有屈服和颈缩
现象。
其强度极限远低于低碳钢的强度极限。
2．压缩试验
低碳钢在弹性阶段同样具有比例极限和弹性极限，开始进入屈服阶段后只有很暂短的拐点，该载荷值即为s p 。
在强化阶段，压缩图的变化是由于试件的长度不断缩短，横截面不断增大而使试件抗力随之不断增加，得不得极限状态。
所以低碳钢不具有抗压强度极限。
铸铁在拉伸时属于塑性很差的一种脆性材料，但在受压时，试件在达到最大载荷b p 前将会产生较大的塑性变形，最后被压成鼓形而断裂。
灰铸铁试件的断裂有两特点：一是断口为斜断口，二是其抗压强度b σ远比拉伸时高，大致是拉伸时 的3～4倍。
图3低碳钢压缩图 图4铸铁压缩图
3．本次实验所用基本公式
0A p s s =
σ ； 0A p b b =σ ； 00100001⨯-=l l l δ ； 001000
10⨯-=A A A ϕ 式中：s p -屈服载荷；
b p -最大载荷；
1l -试件拉断后标距长；
0l -试件拉断前标距长；
0A -试件原始横截面面积；
1A -试件断裂处横截面面积。
四、实验原始数据
1．拉伸试验记录
表1-1试件拉伸前尺寸表
表1-2试件断裂后尺寸表
2．压缩试验记录
表1-3压缩实验尺寸表
五、计算结果
1．拉伸实验数据计算
截面面积 2
004d A π
= 2114d A π
=
屈服极限 0
A P S
s =σ 抗拉强度 0A P b
b =σ
伸长率 0
010000
1⨯-=l l l δ 断面收缩率 0
0100010⨯-=
A A A ϕ
2．压缩实验数据计算 低碳钢的屈服极限 0A P S
s =σ
铸铁的抗压强度 0
A p b b =σ 六、思考题
1．从不同的断口形状分析比较低碳钢与铸铁在拉伸与压缩破坏的四种形式并说
明其原因。
2．分别比较低碳钢与铸铁的拉伸图与压缩图的异同。