拉压实验参考资料
低碳钢和铸铁拉伸和压缩试验
低碳钢和铸铁拉伸压缩实验报告摘要:材料的力学性能也称为机械性质,是指材料在外力作用下表现的变形、破坏等方面的特性。
它是由试验来测定的。
工程上常用的材料品种很多,下面我们以低碳钢和铸铁为主要代表,分析材料拉伸和压缩时的力学性能。
关键字:低碳钢 铸铁 拉伸压缩实验 破坏机理一.拉伸实验1.低碳钢拉伸实验拉伸实验试件 低碳钢拉伸图在拉伸实验中,随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能:低碳钢拉伸应力-应变曲线(1)弹性阶段(Ob段)在拉伸的初始阶段,σ-ε曲线(Oa段)为一直线,说明应力与应变成正比,即满足胡克定理,此阶段称为线形阶段。
线性段的最高点则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摸量E。
线性阶段后,σ-ε曲线不为直线(ab段),应力应变不再成正比,但若在整个弹性阶段卸载,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(bc段)超过弹性阶段后,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,这种现象成为屈服。
使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限(σs)。
当材料屈服时,如果用砂纸将试件表面打磨,会发现试件表面呈现出与轴线成45°斜纹。
这是由于试件的45°斜截面上作用有最大切应力,这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的,故称为滑移线。
(3)强化阶段(ce段)经过屈服阶段后,应力应变曲线呈现曲线上升趋势,这说明材料的抗变形能力又增强了,这种现象称为应变硬化。
若在此阶段卸载,则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线(如d-d'斜线),其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。
当载荷卸载到零时,变形并未完全消失,应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变,相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变。
材料力学实验报告参考答案(标准版)
目录一、拉伸实验二、压缩实验三、拉压弹性模量E测定实验四、低碳钢剪切弹性模量G测定实验五、扭转破坏实验六、纯弯曲梁正应力实验七、弯扭组合变形时的主应力测定实验八、压杆稳定实验一、拉伸实验报告标准答案实验目的:见教材。
实验仪器见教材。
实验结果及数据处理:例:(一)低碳钢试件试验前试验后最小平均直径d=10.14mm 最小直径d= 5.70mm 截面面积A=80.71mm 2截面面积A 1=25.50mm 2计算长度L=100mm计算长度L 1=133.24mm试验前草图试验后草图强度指标:P s =__22.1___KN 屈服应力σs =P s /A __273.8___MP a P b =__33.2___KN 强度极限σb =P b /A __411.3___MP a塑性指标:1L -L100%Lδ=⨯=伸长率33.24%1100%A A Aψ-=⨯=面积收缩率68.40%低碳钢拉伸图:(二)铸铁试件试验前试验后最小平均直径d=10.16mm最小直径d=10.15mm截面面积A=81.03mm2截面面积A1=80.91mm2计算长度L=100mm计算长度L1≈100mm 试验前草图试验后草图强度指标:最大载荷Pb=__14.4___KN强度极限σb =Pb/A=_177.7__M Pa问题讨论:1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同?答:拉伸实验中延伸率的大小与材料有关,同时与试件的标距长度有关.试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同.因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其有关性质才具可比性.材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的(横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外).2、分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征.答:试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性,低碳钢延伸率大表现为塑性;低碳钢具有屈服现象,铸铁无.低碳钢断口为直径缩小的杯锥状,且有450的剪切唇,断口组织为暗灰色纤维状组织。
低碳钢和铸铁拉伸和压缩试验
低碳钢和铸铁拉伸压缩实验报告摘要:材料的力学性能也称为机械性质,是指材料在外力作用下表现的变形、破坏等方面的特性。
它是由试验来测定的。
工程上常用的材料品种很多,下面我们以低碳钢和铸铁为主要代表,分析材料拉伸和压缩时的力学性能。
关键字:低碳钢 铸铁 拉伸压缩实验 破坏机理一.拉伸实验1.低碳钢拉伸实验拉伸实验试件 低碳钢拉伸图在拉伸实验中,随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能:低碳钢拉伸应力-应变曲线(1)弹性阶段(Ob段)在拉伸的初始阶段,σ-ε曲线(Oa段)为一直线,说明应力与应变成正比,即满足胡克定理,此阶段称为线形阶段。
线性段的最高点则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摸量E。
线性阶段后,σ-ε曲线不为直线(ab段),应力应变不再成正比,但若在整个弹性阶段卸载,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(bc段)超过弹性阶段后,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,这种现象成为屈服。
使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限(σs)。
当材料屈服时,如果用砂纸将试件表面打磨,会发现试件表面呈现出与轴线成45°斜纹。
这是由于试件的45°斜截面上作用有最大切应力,这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的,故称为滑移线。
(3)强化阶段(ce段)经过屈服阶段后,应力应变曲线呈现曲线上升趋势,这说明材料的抗变形能力又增强了,这种现象称为应变硬化。
若在此阶段卸载,则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线(如d-d'斜线),其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。
当载荷卸载到零时,变形并未完全消失,应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变,相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变。
秋季学期工程力学材料力学实验拉压
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重要通知
说明:第十五周的周五和周六所提供的第四个“三选一” 实验:弯扭组合变形实验,由于开设的单元组数 过少,已经做了重新调整,请如下同学务必注意: (1)已选本实验的同学请重新上网及时预约; (2)由于“测弹性模量E”和“叠梁弯曲”两个实验已 经预约满员导致无法再预约的同学,请尽快上 网预约。
(4)在颈缩阶段,试件出现颈缩之后,横截
面积急剧缩小,出现颈缩,材料变形增大应力反而下降,最后材被拉断。2.铸铁的拉伸
(1)平断口,无屈服,无颈缩 (2)非线性变形,弹性模量 E 近似用割线斜率代替 (3)拉伸强度极限很低,只有 = 110~160Mpa
(4)延伸率很小 δ 0.5% 。
3.低碳钢的压缩
(1)弹性模量、比例极限、弹性极限、 屈服极限 , 与拉伸时几乎相同。
(2)试件最后压缩变扁,不会断裂,由于两端 摩擦力影响,形成“腰鼓状”。
(3)测不出抗压强度极限
4.铸铁的压缩
(1)近450斜断口 (2)延伸率远大于拉伸(接近5%)
(3)弹性模量E 与拉伸时不同
(4)抗压强度极限远高于抗拉强度(接近4倍)。
一、实验目的
1.测定低碳钢拉伸时的下列性能指标:
2.测定低碳钢压缩时的屈服极限 σ sc。
强度指标(屈服极限 σ s 、强度极限 σb )
塑性指标(断后伸长率 δ 、断面收缩率 ψ )
【自做】
3.测定铸铁拉伸时的抗拉强度极限 σb 。
【演示】
4.测定铸铁压缩时的抗压强度极限 σbc 。
【演示】
【自做】
强化阶段
低
低
碳 钢
Ps
屈服阶段
碳
Psc
拉伸实验
拉压试验
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。
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。
弹簧拉压实验操作指导书
1.接上电源,按下电源开关开机自检。
2.按“置零”键,听到一声蜂鸣确认。
3.向下驱动手柄使上下压盘(测量触头)接触,驱动调整手柄,至负荷显示接近被测弹簧试验负荷,按下变形量显示至零。
4.放置被测压簧,转动手柄压至所需变形量,读取负荷显示数值,即为该弹簧此变形量下的工作负荷值。
弹簧拉压实验操作指导书
适用部件
压簧、拉簧
文件编号
(Q/CNBD08-PCR-04)A1
试验名称
弹簧拉压试验
实验方法与步骤
参考标准
GB/T1239冷圈圆柱螺旋拉伸弹簧技术条件
企标Q/CWB J 04011-2013
实验准备:检查供电电压(220V)是否正常。
实验步骤:
标准化(日期)
批准(日期)
二、拉伸弹簧的变形量、工作负荷测试
1.接上电源,按下电源开关开机自检。
2.按“置零”键,听到一声蜂鸣确认。
3.向上驱动手柄连接上下拉簧钩头,驱动(调整)手柄,至负荷显示接近被测弹簧试验负荷,按下变形量显示至零。
4.挂上被测拉簧,驱动手柄拉至所需变形量,读取负荷显示数值,即为该弹簧此变形量下的工作负荷值。
三、记录数据,关闭电源,完成测试。
检测工具设备
弹簧拉压试验机
放置弹簧专用治具
标准要求
满足图纸关于K值的技术要求
测试环境
环境温度
23±2℃
环境湿度
60%-70%
实验步骤图示:
1.将试样放在拉压试验机上,按置零键置零。
2.驱动手柄,压制所需变形量。
3.记录数据
4.完成测试,关闭电源
编制(日期)
审核(日期)
金属材料拉伸与压缩实验报告
金属材料拉伸与压缩实验报告金属材料拉伸与压缩实验报告引言:金属材料是工程领域中广泛应用的一类材料。
了解金属材料的力学性能对于设计和制造具有高强度和高可靠性的结构件至关重要。
本实验旨在通过拉伸和压缩实验,研究金属材料的力学性能,并分析其应力-应变曲线、屈服强度和延伸率等参数。
实验方法:1. 拉伸实验:首先,选择一块金属试样,将其夹紧在拉伸试验机上。
逐渐施加拉力,记录下拉伸过程中的应变和应力数据。
当试样断裂时,停止拉力施加,记录下断裂点的应变和应力。
2. 压缩实验:选择一块金属试样,将其夹紧在压缩试验机上。
逐渐施加压力,记录下压缩过程中的应变和应力数据。
当试样发生破坏时,停止压力施加,记录下破坏点的应变和应力。
实验结果与分析:通过拉伸实验得到的应力-应变曲线表明,金属材料在拉伸过程中呈现出弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。
在弹性阶段,应变与应力成正比,材料能够恢复原状。
在屈服阶段,应变增加速度减慢,材料开始发生塑性变形。
在断裂阶段,应变急剧增加,材料发生断裂。
通过测量屈服点的应力和应变,可以计算出材料的屈服强度。
通过压缩实验得到的应力-应变曲线与拉伸实验类似,也呈现出弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。
然而,与拉伸实验相比,压缩实验中的屈服点通常较难确定。
这是因为在压缩过程中,试样受到的应力分布不均匀,可能会导致试样的局部塑性变形和失稳。
根据实验数据计算得到的屈服强度和延伸率等参数可以用来评估金属材料的机械性能。
屈服强度是材料在发生塑性变形之前能够承受的最大应力。
延伸率是材料在拉伸过程中能够延展的程度,通常以百分比表示。
这些参数对于工程设计和材料选择非常重要,可以帮助工程师确定合适的金属材料以满足特定的应用需求。
结论:通过拉伸和压缩实验,我们可以获得金属材料的应力-应变曲线,并计算出屈服强度和延伸率等参数。
这些参数对于评估金属材料的力学性能至关重要。
在工程设计和材料选择过程中,我们应该根据特定应用的需求,选择具有适当力学性能的金属材料,以确保结构的安全性和可靠性。
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。
实验1拉压试验
实验一金属材料拉伸实验拉伸试验是检验金属材料力学性能普遍采用的一种极为重要的基本试验。
金属的力学性能可用强度极限σb、屈服极限σs、延伸率δ、断面收缩率Ψ和冲击韧度αk五个指标来表示。
它是机械设计的主要依据。
在机械制造和建筑工程等许多领域,有许多机械零件或建筑构件是处于受拉状态,为了保证构件能够正常工作,必须使材料具有足够的抗拉强度,这就需要测定材料的性能指标是否符合要求,其测定方法就是对材料进行拉伸试验,因此,金属材料的拉伸试验及测得的性能指标,是研究金属材料在各种使用条件下,确定其工作可靠性的主要工具之一,是发展新金属材料不可缺少的重要手段,所以拉伸试验是测定材料力学性能的一个基本试验。
一、实验目的1、测定低碳钢在拉伸过程中的几个力学性能指标:屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ、断面收缩率Ψ。
铸铁的σb 。
2、观察低碳钢、铸铁在拉伸过程中的各种现象,绘制拉伸图(P—ΔL图)由此了解试件变形过程中变形随荷载变化规律,以及有关的一些物理现象。
3、观察断口,比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能,及断口形貌。
二、实验设备仪器及量具万能材料实验机,引伸仪,划线台,游标卡尺;小直尺。
三、试件金属材料拉伸实验常用圆形试件。
为了使实验测得数据可以互相比较,试件形状尺寸必须按国家标准GB228—76的规定制造成标准试件。
如因材料尺寸限制等特殊情况下不能做成标准试件时,应按规定做成比例试件。
图1为圆形截面标准试件和比例试件的国标规定。
对于板材可制成矩形截面。
园形试件标距L。
和直径之比,长试件为L0/d=10,以δ10表示,短试件为L/d=5以δs表示。
矩形试件截面面积A0和标距L之间关系应为003.11A L = 或 0065.5A L =试件两端为夹持部分,因夹具类形不同,圆形试件端部可做成圆柱形,阶梯形或螺纹形如图1。
四、实验原理材料的机械性能指标σs 、σb 、δ、Ψ是由拉伸破坏实验来确定的,实验时万能材料试验机自动给出载荷与变形关系的拉伸图(P —ΔL 图)如图2所示,观察试样和拉伸图可以看到下列变形过程。
拉压实验报告步骤
拉压实验报告步骤实验目的本实验旨在通过拉压实验,探究材料的力学性质,了解其拉伸和压缩行为,以及材料的弹性模量、屈服点等重要参数。
实验器材和材料- 拉压试验机- 样品材料(例如金属、塑料等)- 钢尺、千分尺等测量工具- 记录表格实验步骤1. 实验准备1. 准备好所需的实验器材和材料。
2. 检查拉压试验机的工作状态,确保其正常运行。
3. 准备好记录表格,用于记录实验数据。
2. 样品准备1. 根据实验要求,选取合适的样品材料。
2. 利用钢尺或千分尺测量样品的初始尺寸,记录下来。
3. 实验操作1. 将样品放置于拉压试验机的夹持装置中,并根据样品形状和实验要求确定夹具的位置和姿态。
2. 调整拉压试验机的负载和位移控制参数,按照实验要求设定拉伸或压缩的速率。
3. 启动拉压试验机,开始实验。
4. 观察样品的变形情况,记录下实验数据,包括负载、位移等数据。
5. 在达到预定的拉伸或压缩程度后,停止试验,记录下最终的负载和位移数值。
6. 将样品从拉压试验机中取出,检查其是否出现明显的变形、裂纹等。
4. 数据处理和分析1. 将实验记录的负载和位移数据整理成表格形式。
2. 根据实验数据,绘制负载-位移曲线和应力-应变曲线等图表。
3. 根据曲线的特征,分析材料的拉伸和压缩性能,测定其弹性模量、屈服点等重要参数。
5. 实验结论根据实验数据和分析结果,得出结论,总结实验的研究目标是否达到,实验过程中是否有问题或改进的地方。
总结通过拉压实验,我们可以深入研究材料的拉伸和压缩行为,了解其力学性质和性能特征。
在实验中,我们通过准备样品、操作拉压试验机、记录数据并进行分析等步骤,获得了实验结果和结论,对材料的性能有了更深入的认识。
这些实验步骤和方法不仅可以应用于材料科学领域,也可以推广到其他工程和科学研究中,为研究者提供参考和借鉴。
拉压不对称 本构
拉压不对称本构全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:拉压不对称是一种常见的现象,也是一个重要的材料本构特性。
在材料的拉伸和压缩过程中,往往会出现拉压不对称的情况,即在拉伸和压缩方向上的应力-应变曲线不对称。
这种不对称性不仅对材料的力学性能产生影响,还会对材料的工程应用带来一定的挑战。
拉压不对称是由于材料微观结构的非对称性导致的。
在金属材料中,晶粒的取向、晶粒内部的位错堆积等因素都会导致材料在不同方向上的变形行为不同。
在晶粒的特定取向下,材料在拉伸时会出现颈缩现象,而在压缩时则不会出现。
这种差异性导致了材料的应力-应变曲线在拉伸和压缩方向上不对称。
拉压不对称的本构特性在材料设计和加工中具有重要意义。
了解材料的拉压不对称特性可以帮助工程师更准确地预测材料在现实工程应用中的行为。
在设计零件的结构时,需要考虑材料在拉伸和压缩状态下的强度和变形性能,以确保零件在使用过程中不会发生失效。
拉压不对称还可以用于改变材料的力学性能。
通过调控材料的微观结构和添加合适的合金元素,可以实现材料在拉伸和压缩状态下的性能均衡,从而提高材料的综合性能。
要研究材料的拉压不对称本构特性,需要进行一系列的实验和模拟分析。
在实验方面,可以通过拉伸试验和压缩试验来获取材料在拉伸和压缩状态下的应力-应变曲线,进而分析材料的拉压不对称性。
在模拟方面,可以借助有限元方法和分子动力学模拟等技术来模拟材料的微观结构和变形行为,以揭示拉压不对称的机制及影响因素。
拉压不对称是材料本构中的重要特性,对材料的工程应用和性能具有重要影响。
通过深入研究拉压不对称的机制和调控方法,可以为材料设计和加工提供重要的指导,促进材料科学与工程领域的发展。
【本段是增加内容的一种方式,可以根据实际情况修改或者增加相关内容】在研究材料的拉压不对称本构特性时,需要重点关注材料的微观结构和变形行为。
根据材料的晶体结构和位错运动规律,可以理解材料在拉伸和压缩状态下的行为差异,从而揭示拉压不对称的机制。
材料力学实验参考要点
实验一、测定金属材料拉伸时的力学性能一、实验目的1、测定低碳钢的屈服极限s σ,强度极限b σ,延伸率δ和面积收缩率ψ。
2、测定铸铁的强度极限b σ。
3、观察拉伸过程中的各种现象,并绘制拉伸图(l F ∆-曲线)。
二、仪器设备1、液压式万能试验机。
2、游标卡尺。
三、实验原理简要材料的力学性质s σ、b σ、δ和ψ是由拉伸破坏试验来确定的。
试验时,利用试验机自动绘出低碳钢拉伸图和铸铁拉伸图。
对于低碳材料,确定屈服载荷s F 时,必须缓慢而均匀地使试件产生变形,同时还需要注意观察。
测力回转后所指示的最小载荷即为屈服载荷s F ,继续加载,测得最大载荷b F 。
试件在达到最大载荷前,伸长变形在标距范围内均匀分布。
从最大载荷开始,产生局部伸长和颈缩。
颈缩出现后,截面面积迅速减小,继续拉伸所需的载荷也变小了,直至断裂。
铸铁试件在极小变形时,就达到最大载荷,而突然发生断裂。
没有流动和颈缩现象,其强度极限远低于碳钢的强度极限。
四、实验过程和步骤1、用游标卡尺在试件的标距范围内测量三个截面的直径,取其平均值,填入记录表内。
取三处中最小值作为计算试件横截面积的直径。
2、 按要求装夹试样(先选其中一根),并保持上下对中。
3、 按要求选择“试验方案”→“新建实验”→“金属圆棒拉伸实验”进行试验,详细操作要求见万能试验机使用说明。
4、 试样拉断后拆下试样,根据试验机使用说明把试样的l F ∆-曲线显示在微机显示屏上。
从低碳钢的l F ∆-曲线上读取s F 、b F 值,从铸铁的l F ∆-曲线上读取b F 值。
5、 测量低碳钢(铸铁)拉断后的断口最小直径及横截面面积。
6、 根据低碳钢(铸铁)断口的位置选择直接测量或移位方法测量标距段长度1l 。
7、 比较低碳钢和铸铁的断口特征。
8、 试验机复原。
六、实验结论分析与讨论分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征。
实验二、测定金属材料压缩时的力学性能一、实验目的1、测定低碳钢的屈服应力s σ。
拉压实验参考资料(液压)
实验一液压式万能材料试验机的操作实验一、实验目的1、熟悉液压式万能材料试验机的拉伸、压缩是试验的具体操作方法;2、了解液压式万能材料试验机的基本结构和原理。
二、仪器设备1、液压式万能材料试验机;2、拉伸、压缩、弯曲、剪切等试样。
三、试验机的操作⑴液压式万能材料试验机的操作1、拉伸实验的操作a.检查各按钮、阀门是否处于关闭状态,启动“电源”;b.根据试样材料和直径估算最大载荷,选择测量范围,在摆杆上挂上或取下摆锤;并将缓冲阀的转换手柄置于与所选度盘量程相适应的位置上;c.根据试件的形状和尺寸选配好相应的钳口;d.装好绘图器的传动装置以及绘图笔和记录纸;e.启动油泵,打开送油阀使活动平台上升10mm左右,然后关闭送油阀(如果活动平台已在升起位置,则不必先启动油泵送油);f.将试样的一端夹于上夹头的钳口中;g.启动油泵,转动齿杆调整测力指针对准度盘零点;h.开动下夹头电机,将下夹头升到合适的位置,把试件的另一端夹入下夹头钳口中;i.调整绘图器的绘图笔使之进入描绘准备状态;j.缓慢拧开送油阀送油,根据实验加载方案进行加载、卸载;k.加载完毕,关闭送油阀,停止油泵工作;l.抬起绘图器的绘图笔;m.拧开回油阀回油,将从动指针拨回零点;n. 取下试件,机器复原,结束试验工作。
2、压缩实验的操作a.检查各按钮、阀门是否处于关闭状态,启动“电源”;b.根据试件材料和直径估算最大载荷,选择测量范围,在摆杆上挂上或取下摆锤;并将缓冲阀的转换手柄置于与所选度盘相适应的位置上;c. 装好绘图器的传动装置以及绘图笔和记录纸;d. 将压缩式样置于下压板中心位置;e. 启动油泵,转动齿杆调整测力指针对准度盘零点;f. 调整绘图器的绘图笔使之进入描绘准备状态;g.若试验机的上压板距离试件的上端面较远,可以迅速打开送油阀送油,让活动平台快速升高,当试件接近上压板时,迅速关小送油阀,减慢平台上升速度,使试验机的上压板与试件上端缓慢平稳接触,逐渐施加载荷至试件破坏;h. 试件断裂后,关闭送油阀,停止油泵工作;i. 抬起绘图器的绘图笔;j.拧开回油阀卸载,将从动指针拨回零点;k. 取下试件,机器复原,结束实验工作。
拉压试验
拉伸压缩试验一、实验前预习及准备要求1、认真熟悉教材中与拉伸压缩相关知识内容,阅读实验指导书中拉伸压缩实验的各个环节步骤,对思考题进行初步理解,力求带着问题进入实验。
2、需携带实验指导书、原始记录单(可预先列出需记录数据的项目)及相应计算工具。
二、 实验目的1、通过实验了解掌握强度指标:强度极限σb 、拉伸屈服极限σs ;塑性指标:断后延伸率δ、断面收缩率ψ的测取方法及过程,更深刻理解理论知识部分。
2、通过上述实验性能指标的测定及计算,比较低碳钢和铸铁式样在实验中的变形和破坏特征,进一步了解塑性材料和脆性材料的力学性能。
三、试样的制备拉伸试样:按照GB/T 228-2002要求制备。
压缩试样:按照GB/T 7314-2005要求制备。
(见图一)。
在将要做的四项试验中,只有低碳钢拉伸试验除测定强度指标σs 、σb 外还需测定塑性指标δ、ψ。
它的试样根据国标规定分长试样(L o =10d 0)和短试样(L o =5d 0)两种。
(a) 拉伸试样 (b) 压缩式样图 一五、实验原理: 1、低碳钢拉伸试验:【屈服极限】(屈服强度):0S P ss =σ (Mpa ) 式中: P s --下屈服力;S o --试样原始横截面面积; S o=πd 02/ 4 。
d 0 --原始横截面直径 。
【强度极限】(抗拉强度):0S P bb =σ (Mpa ) 式中: P b --- 最大力。
【断后伸长率】: 01L L L -=δ X 100% 式中: L o --原始标距; L 1 --断后标距。
【断面收缩率】: 010S S S -=ψ X 100% 式中: S o -- 原始横截面面积; S 1 -- 断后最细处横截面面积; S 1 =πd 12/ 4 。
d 1 --断后最细处横截面直径 。
2、铸铁拉伸试验:【强度极限】(抗拉强度):0S P bb =σ (Mpa ) 3、低碳钢压缩试验:【屈服极限】(屈服强度):0S P ss =σ (Mpa ) 4、铸铁拉伸试验:强度极限】(抗压强度):0S P bb =σ (Mpa ) 将四项试验曲线综合画到一起(见图二),可看到两个现象:⑴ 低碳钢拉伸和压缩试验中得到的屈服极限值σs (拉)、σs (压)比较接近;⑵ 铸铁拉伸和压缩试验中得到的强度极限值:=拉)压)((b b σσ 3 ~ 5 (倍)。
拉压实验报告
拉压实验报告拉压实验报告引言:拉压实验是一种常见的实验方法,通过对材料进行拉伸和压缩测试,可以研究材料的力学性能和变形行为。
本实验旨在通过对不同材料的拉压测试,分析各材料的强度、韧性和变形特性,从而对材料的性能进行评估和比较。
实验材料和设备:本次实验选取了三种常见的材料进行拉压测试,分别是金属材料、塑料材料和橡胶材料。
实验所需的设备包括拉压试验机、压力计、测量仪器和标准样品。
实验过程:1. 金属材料拉压试验:首先,选择一块金属样品,将其固定在拉压试验机上。
然后,逐渐增加拉力,记录下拉伸过程中的应力和应变数据。
根据实验数据计算得出金属材料的强度和韧性指标,并绘制应力-应变曲线。
2. 塑料材料拉压试验:与金属材料拉压试验类似,选择一块塑料样品,并将其固定在拉压试验机上。
通过逐渐增加拉力,记录下拉伸过程中的应力和应变数据。
根据实验数据计算得出塑料材料的强度和韧性指标,并绘制应力-应变曲线。
3. 橡胶材料拉压试验:橡胶材料的拉压试验与金属和塑料材料有所不同。
由于橡胶的弹性特性,其拉伸过程中会出现显著的应变增大,而应力并不会随之增加。
因此,在拉压试验中,我们需要记录橡胶材料的应变和拉力数据,并绘制应变-拉力曲线。
实验结果与分析:通过对金属、塑料和橡胶材料的拉压试验,我们得到了相应的实验数据和曲线。
根据实验数据,我们可以计算出各材料的强度、韧性和变形特性。
从强度方面来看,金属材料通常具有较高的强度,能够承受较大的拉力。
塑料材料的强度相对较低,而橡胶材料的强度更低,主要表现为其较大的应变能力。
在韧性方面,金属材料通常具有较高的韧性,能够在受力下发生较大的塑性变形。
塑料材料的韧性相对较低,而橡胶材料的韧性更低,主要表现为其较大的弹性变形。
在变形特性方面,金属材料的变形通常表现为塑性变形,即材料在受力下会发生永久性变形。
塑料材料的变形特性也主要为塑性变形。
而橡胶材料的变形特性主要为弹性变形,即材料在受力下会发生可逆的变形。
拉压实验
σ bc
σ bt
σ
P
45
ε
19
七、安全系数、容许应力、极限应力
1、容许应力:
[σ ] =
σ
jx =
σ jx
n
2、极限应力:
{σ s ,σ 0.2 ,σ b }
3、安全系数:
n
例11 铜丝直径d=2mm,长L=500mm, 材料的拉伸曲线如图 所示。如欲使铜丝的伸长为30mm, 则大约需加多大的力P?
滑移线:
屈服阶段( B′C 段)
应力基本保持 不变,应变有 明显加大,下 屈服极限应力 是屈服极限 σ s 低碳钢的典型 值为240 MPa
α
α
强化阶段(
CD 段)
恢复抵抗变形能力,即增加变形必须增加应力;极 限应力是强度极限 σ b ,低碳钢的典型值是400 MPa
9
(三)、低碳钢拉伸的强化阶段 (sb 段) 1、σb---强度极限
2、卸载定律:
3、冷作硬化:
4、冷拉时效:
卸载和硬化
在 OA 段卸载,变形恢复;在 CD 段卸载,产生塑性变 形,再加载时,弹性极限升高,这种现象称冷作硬化;
α
α
11
(四)、低碳钢拉伸的颈缩(断裂)阶段 (b f 段)
1、延伸率:δ
L1 − L δ= ×10000 L
2、面缩率:ψ
A − A1 ψ= × 100 0 0 A
力学性能 弹性阶段
OA′A 段 卸 载 后 ,
变形完全恢复; 段(直线): 应力与应变成正比 即
OA′
α
材料拉压实验报告
成绩台州学院机械工程学院实验报告班级 _________________ 学号________________ 姓名_________________实验课程:_________________________ 材料力学实验项目:低碳钢和铸铁的拉伸和压缩实验实验日期:______________ 年________ 月________ 日实验一低碳钢和铸铁的拉伸和压缩实验(一)低碳钢和铸铁的拉伸实验实验日期: 报告人: 室 温:小组成员:、实验目的:、实验设备及仪器1) 试验机型号、名称: 2) 量具型号、名称:三、试件1) 试件材料。
试件①:低碳钢 Q235试件②:灰口铸铁 2) 试件形状和尺寸表1 —1试件形状表1— 2试件原始尺寸实验地点: 指导教师:四、实验数据及计算结果表1 —3实验数据材料屈服载荷F s(kN)最大载何F b (kN)拉断后标距(mm断口处直径(mr)i断口处横截面面积(mm2)(1) (2) (3) (4) 平均低碳钢铸铁表1 —4计算结果材料弹性模量E(Gpa)强度指标(MPa塑性指标(%)断口形状屈服极限强度极限%延伸率6截面收缩率屮低碳钢铸铁低碳钢铸铁注:1Pa= 1N/ m五、拉伸曲线示意图O图2铸铁六、思考题1)参考低碳钢拉伸图,分段回答力与变形的关系以及在实验中反映出的现象图1低碳钢2)由低碳钢、铸铁的拉伸图和试件断口形状及其测试结果,回答二者机械性能有什么不同3)测定E时为何要加初载荷P0并限制最高载荷Pn?使用分级加载的目的是什么?(二)低碳钢和铸铁的压缩实验、实验设备及仪器1)试验机型号、名称: 2)量具型号、名称:试件1)试件材料:试件①:低碳钢Q235试件②:灰口铸铁2)试件形状和尺寸表2-2试件原始尺寸三、实验数据及计算结果表2 -3实验数据及计算结果附:计算公式:屈服极限,强度极限,。
盘四、压缩曲线示意图图低碳钢图铸铁五、思考题1)为何低碳钢压缩测不出破坏载荷,而铸铁压缩测不出屈服载荷?2)为什么铸铁压缩时沿轴线大致成45°方向的斜截面破坏?3)通过拉伸与压缩实验,比较低碳钢的屈服极限在拉伸和压缩时的差别?4)通过拉伸与压缩实验,比较铸铁的强度极限在拉伸和压缩时的差别?。
材料力学实验报告-拉压试验.
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 ei、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IUc,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扁和直径d°,(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30mm即可。
上升横梁,将试样的下端30mm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0.3mm缝隙。
(9)在实验界面中将“试验速率”设为5mm/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。
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金属材料的拉伸实验(电子)一.实验目的1.测定低碳钢材料在常温、静载条件下的屈服极限σs,强度极限σb,延伸率δ和断面收缩率ψ。
2.测定铸铁材料在常温静载下的强度极限σb。
3.观察低碳钢﹑铸铁在拉伸过程中出现的各种现象,分析P-△L图的特征。
4.比较低碳钢与铸铁力学性能的特点和试件断口情况分析其破坏原因。
5.了解微机控制电子万能材料试验机的构造原理,学习其使用方法。
二.仪器设备1.微机控制电子万能材料试验机2.游标卡尺三.试件在测试某一力学性能参数时,为了避免试件的尺寸和形状对实验结果的影响,便于各种材料力学性能的测试结果的互相比较,采用国家标准规定的比例试件。
国家标准规定比例试A。
对于圆形截面试件,K值通常取5.65或11.3。
即直径为件应符合以下关系:L0=Kd0的圆形截面试件标距长度分别为5d0和10d0。
本试验采用L0=10d0的比例试件。
图3-4-1四.测试原理实验时,实验软件能够实时的绘出实验时力与变形的关系曲线,如图3-4-2所示。
图3-4-21.低碳钢拉伸⑴.弹性阶段弹性阶段为拉伸曲线中的OB段。
在此阶段,试件上的变形为弹性变形。
OA段直线为线弹性阶段,表明载荷与变形之间满足正比例关系。
接下来的AB段是一非线弹性阶段,但仍满足弹性变形的性质。
⑵.屈服阶段过弹性阶段后,试件进入屈服阶段,其力与曲线为锯齿状曲线BC段。
此时,材料丧失了抵抗变形的能力。
从图形可看出此阶段载荷虽没明显的增加,但变形继续增加;如果试件足够光亮,在试件表面可看到与试件轴线成45°方向的条纹,即滑移线。
在此阶段试件上的最小载荷即为屈服载荷P s.⑶.强化阶段材料经过屈服后,要使试件继续变形,必须增加拉力,这是因为晶体滑移后增加了抗剪能力,同时散乱的晶体开始变得细长,并以长轴向试件纵向转动,趋于纤维状呈现方向性,从而增加了变形的抵抗力,使材料处于强化状态,我们称此阶段为材料的强化阶段(曲线CD部分)。
强化阶段在拉伸图上为一缓慢上升的曲线,若在强化阶段中停止加载并逐步卸载,可以发现一种现象——卸载规律,卸载时载荷与伸长量之间仍遵循直线关系,如果卸载后立即加载,则载荷与变形之间基本上还是遵循卸载时的直线规律沿卸载直线上升至开始卸载时的M点。
我们称此现象为冷作硬化现象。
从图可知,卸载时试件的伸长不能完全恢复,还残留了OQ一段塑性伸长。
⑷.颈缩阶段当试件上的载荷达到最大值后,试件的变形沿长度方向不再是均匀的了,在试件某一薄弱处的直径将显著的缩小,试件出现颈缩现象,由于试件截面积急剧减小,试件所能承受的载荷也随之下降,最后,试件在颈缩处断裂。
试件上的最大载荷即为强度极限载荷。
2.铸铁拉伸铸铁在拉伸时没有屈服阶段,拉伸图为一接近直线的曲线,在变形极小时就达到最大载荷而突然发生破坏,因此,只测最大载荷P b并计算σb=P b/A0.图3-4-3五、实验步骤(1)低碳钢的拉伸1、试件准备;2、尺寸测量a.用游标卡尺测量试件标距部分的原始直径d0。
在试件标距范围内,取中间和两端处三个截面作为测试试件直径的位置,每个截面在两个相互垂直的方向上各测量一次,取其平均值作为该截面的平均直径,然后取三个平均值中的最小值作为d0的大小来计算试件的原始横截面面积A0;b.测量试件的原始标距L0。
用游标卡尺测量试件标距部分两标距点之间的距离一次,以此作为原始标距L0的大小。
3、试验准备a.依次打开试验机主机,计算机,打印机;b.设置限位保护。
将限位杆上的挡圈调整到合适位置。
c. 打开计算机内试验软件,进入试验软件主窗口界面;d.装夹试件。
先将试件的一端夹入试验机下夹具的钳口内;然后在试验软件中将力传感器清零,利用手动控制盒调整移动横梁到合适位置,使上钳口夹牢试件的另一端;e.点击试验软件主窗口界面上方工具栏内的“实验方案”按扭,设置好实验方案和实验参数。
4、进行实验a.点击试验软件主界面上方工具栏内的“试验”按钮,在下拉菜单中选择对应的试验方案。
b. 点击“运行”键,开始实验。
c. 试件破坏后,关闭试验窗口,进行数据处理,编写打印实验报告。
d. 结束实验,退出试验软件,依次关闭打印机、计算机、试验机。
清理实验现场。
e. 测量拉断后试件的标距L 1和最小截面直径d 1。
【标距L 1的测量】将拉断的试件紧密对接好,尽量使其轴线位于一条直线,拉断以后试件的标距L 1大小的测量采用下述方法之一来测定。
首先在实验前用刻线机在试件标距范围内内的表面上刻出十格等分线。
直测法:若断口到最近的标距点的距离大于30L ,则以直接测得的两标距点间的距离为L 1;移位法:若断口到最近的标距点的距离小于3L ,则可按下法确定L 1:在长段上从拉断处O 取基本等于短段格数得到B 点,当较长段所余格数为偶数时(如图3-4-4(a )所示)取长段所余格数的一半得出C 点,相当于将BC 段长度移到试件的左端,则移位后的L 1为L 1=BC AB 2+当较长段所余格数为奇数时(如图3-4-4(b )所示)取长段所余格数减1的一半得出C 点,再取长段所余格数加1的一半得出C 1点,则移位后的L 1为L 1=1BC BC AB ++(a)(b) 图3-4-4【截面直径d 1的测量】将拉断的试件紧密对接好,尽量使其轴线位于一条直线,在试件颈缩处选择一最小截面,在此截面的两个互相垂直的方向各测量一次直径,取其平均值作为拉断以后截面直径d 1的值; (2)铸铁的拉伸铸铁的拉伸实验可参照低碳钢拉伸实验进行。
铸铁的尺寸测量还可进一步简化,只需测量试件中截面两个互相垂直方向的直径各一次,取其平均值作为试件原始直径d 0的值;铸铁无需测量标距L 0、L 1和拉断后的直径d 1。
六、实验注意事项1、任何时候都不能带电插拔电源线和信号线;2、试验开始前,一定要调整好限位挡圈;3、试验过程中,不能远离试验机;4、试验过程中,除停止键和急停开关外,不要按控制盒上的其他按键;5、试验结束后,一定要关闭所有电源;6、计算及要严格按照系统要求一步一步退出,正常关机。
7、不要使用来历不明或与本机无关的存储介质在试验机控制用计算机上写盘或读盘。
七、实验数据处理与分析1、强度指标的计算:屈服极限 σs =0A P s(3) 强度极限σb =0A P b(4)2、塑性指标:延伸率δ=%100001⨯-L L L (5) 断面收缩率ψ=%100010⨯-A A A(6)八、思考题1、提交实验报告(具体要求参考实验报告册);2、讨论下列问题①拉伸实验中为什么要采用比例试件?②σs和σb是试件屈服和破坏时的真实应力吗?为什么?③分析低碳钢和铸铁两种材料的断口特征,并加以比较。
实验数据表格金属材料的压缩实验(电子)一、实验目的1、测定铸铁材料在常温、静载条件下压缩时的强度极限σb;2、观察铸铁材料在压缩时的变形和试件断口情况,并分析其破坏原因;二、仪器设备1、微机控制电子万能材料试验机;2、游标卡尺。
三、试件制备金属材料的压缩试件一般制成如图3-5-1所示的圆柱形。
且试件不宜过长(过长容易被压弯),也不宜过于粗短(过于粗短则试件两端面受摩擦力影响的范围过大)。
所以,国家标准一般规定h0=(1~2)d0(1)式中h0——压缩试件的高度d0——压缩试件的原始横截面直径图3-5-1四、实验原理铸铁在压缩过程中,试验机的自动绘图器将描绘出一条与其拉伸时相似的P-△L压缩曲线(如图3-5-2),所不同的是铸铁压缩到强度极限载荷P b之前要产生较大的变形。
试件由圆柱形被压缩成微鼓形直至破裂。
此时试验机力值显示窗口显示力值迅速下降,而而峰值力窗口记录了试件最大载荷P b。
铸铁破坏时,由于剪应力的作用,破坏面出现在与试件轴线约成45º-50º的斜面上。
图3-5-2五、实验步骤1、试件准备:准备工作由实验室老师事先完成;2、尺寸测量a.用数显游标卡尺测量试件中截面两个互相垂直方向的直径各一次,取其平均值作为试件原始直径d0的值;b.测量试件原始高度h0的值一次;3、试验准备a.依次打开试验机主机,计算机,打印机;b.设置限位保护。
将限位杆上的挡圈调整到合适位置。
c. 打开计算机内试验软件,进入试验软件主窗口界面;d. 安装试件。
将试件尽量准确地放在下压板的中心处,调整上压板至接近试件上截面位置,但不要与试件接触。
e.点击试验软件主窗口界面上方工具栏内的“实验方案”按扭,设置好实验方案和实验参数。
4、进行实验a.点击试验软件主界面上方工具栏内的“试验”按钮,在下拉菜单中选择对应的试验方案。
b. 点击“运行”键,开始实验。
c.试件破坏后,关闭试验窗口,进行数据处理,编写打印实验报告。
d.结束实验,退出试验软件,依次关闭打印机、计算机、试验机。
清理实验现场。
六、实验注意事项1、任何时候都不能带电插拔电源线和信号线;2、试验开始前,一定要调整好限位挡圈;3、试验过程中,不能远离试验机;4、试验过程中,除停止键和急停开关外,不要按控制盒上的其他按键;5、试验结束后,一定要关闭所有电源;6、计算及要严格按照系统要求一步一步退出,正常关机。
7、不要使用来历不明或与本机无关的存储介质在试验机控制用计算机上写盘或读盘。
1、 七、实验数据处理与分析强度极限σb =A P b八、实验报告1、写出正规的实验报告(具体要求参考实验报告册);2、讨论下列问题a.铸铁压缩试件的制备有什么要求为什么?b.描述铸铁压缩破坏断口形状,分析其破坏原因。
实验数据记录表。