材料拉伸与压缩试验报告
材料拉伸与压缩试验报告
材料的拉伸压缩实验【实验目的】1.研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。
2.确定低碳钢在拉伸时的机械性能(比例极限R p 、下屈服强度R eL 、强度极限R m 、延伸率A 、断面收缩率Z 等等)。
3. 确定铸铁在拉伸时的力学机械性能。
4.研究和比较塑性材料与脆性材料在室温下单向压缩时的力学性能。
【实验设备】1. 微机控制电子万能试验机;2. 游标卡尺。
3、记号笔4、低碳钢、铸铁试件 【实验原理】 1、拉伸实验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F-∆l 曲线,即低碳钢拉伸曲线,见图1。
对于低碳钢材料,由图1曲线中发现OA 直线,说明F 正比于∆l ,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,B '点为上屈服点,它受变形大小和试件等因素影响;B 点为下屈服点。
下屈服点比较稳定,所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷。
测定屈服载荷Fs 时,必须缓慢而均匀地加载,并应用σs =F s / A 0(A 0为试件变形前的横截面积)计算屈服极限。
图1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F b 后,在试件的*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σb =F b /A 0计算强度极限(A 0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δ和端面收缩率ψ,即%100001⨯-=l l l δ,%100010⨯-=A A A ψ 式中,l 0、l 1为试件拉伸前后的标距长度,A 1为颈缩处的横截面积。
2、压缩实验 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F-∆l 曲线,即铸铁压缩曲线,见图2。
拉伸压缩实验总结
拉伸压缩实验总结
拉伸压缩实验是材料力学测试中的一种重要方法,通过对材料在不同
应力作用下的变形和破坏进行测量和分析,可以了解材料的力学性能和耐
久性。
本次实验探究了金属材料的拉伸和压缩特性,在实验中采用了万能
试验机对材料进行拉伸和压缩测试,并对实验结果进行分析和总结。
拉伸实验中,我们选取了黄铜材料进行测试,通过对样品在不同拉伸
应力下的位移变化进行测量,得到了拉伸试验的应力-应变曲线。
从实验
结果可以看出,随着拉伸应力的增加,样品的位移逐渐增大,直到材料发
生拉断破坏。
同时,应力-应变曲线呈现出典型的弹性阶段、屈服阶段和
塑性阶段,其中屈服点和极限点是材料力学性能的重要指标。
压缩实验中,我们选取了铝合金材料进行测试,通过对样品在不同压
缩应力下的位移变化进行测量,得到了压缩试验的应力-应变曲线。
与拉
伸试验类似,压缩试验也呈现出了类似的弹性阶段、屈服阶段和塑性阶段,但由于压缩过程中不易出现颈缩现象,因此应力-应变曲线相对于拉伸试
验来说更加平缓。
通过本次实验,我们深入了解了拉伸和压缩实验的基本原理和实验方法,对材料的力学性能有了更加清晰的认识。
同时,对于实验结果的分析
和总结,也为我们深入研究材料的力学性能提供了基础和参考。
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。
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。
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。
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。
材料的力学实验报告
材料的力学实验报告材料的力学实验报告材料的力学实验报告一目录一、拉伸实验...............................................................................2 二、压缩实验...............................................................................4 三、拉压弹性模量E 测定实验...................................................6 四、低碳钢剪切弹性模量G测定实验.......................................8 五、扭转破坏实验....................................................................10 六、纯弯曲梁正应力实验..........................................................12 七、弯扭组合变形时的主应力测定实验..................................15 八、压杆稳定实验. (18)一、拉伸实验报告标准答案实验结果及数据处理:例:(一)低碳钢试件强度指标:Ps=_____KN屈服应力ζs= Ps/A _____MPa P b =_____KN 强度极限ζb= Pb /A _____MPa 塑性指标:L1-LAA1伸长率100% %面积收缩率100% %LA低碳钢拉伸图:铸铁试件强度指标:最大载荷Pb =_____ KN强度极限ζb= Pb / A = ___ 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。
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。
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。
材料拉伸及压缩试验报告
材料拉伸及压缩试验报告
材料拉伸和压缩试验是用来确定材料的机械性能的标准试验。
本次试验以非金属材料
为例,采用常规材料拉伸及压缩机构,结合试验的强度曲线,研究材料拉伸及压缩特性以
及蠕变特性。
试验设备包括拉伸/压缩力机、加载、测试机构、数据采集、控制系统等设备。
试验
过程如下:依据试验要求选择截面尺寸和试样数量;焊接、调整、加工试样,准备测试机构;进行加载和拉伸/压缩试验;收集并记录试验数据;分析计算结果,并将结果图表化。
试验结果显示:该材料拉伸时塑性性很好,拉伸屈服点处于正常范围;此外,延伸和
断裂强度也处于正常范围,断裂延伸很小;最大拉伸应力点以及断裂压缩力值也处于正常
范围,拉伸/压缩曲线良好;在延伸和断裂时基本不吸收水分,晶粒较细、连续;该试验
以及蠕变试验结果均良好,表明所使用材料性能良好,在常应力层面具有良好稳定性和保
持性。
综上所述,本次实验证明,所用材料拉伸及压缩性能良好,其性能符合用于这种应用
的要求。
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。
§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?。
力学试验测试实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解力学试验的基本原理和方法。
2. 掌握拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等力学试验的操作技能。
3. 培养学生严谨的实验态度和良好的实验习惯。
二、实验原理力学试验是研究材料力学性能的重要手段。
本实验主要研究材料的拉伸、压缩和弯曲性能。
通过测量材料在受力过程中的应力、应变等参数,可以了解材料的力学特性。
1. 拉伸试验:测量材料在拉伸过程中断裂时的最大应力,称为抗拉强度。
2. 压缩试验:测量材料在压缩过程中断裂时的最大应力,称为抗压强度。
3. 弯曲试验:测量材料在弯曲过程中断裂时的最大应力,称为抗弯强度。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:万能试验机、拉伸试验机、压缩试验机、弯曲试验机、测量仪器等。
2. 实验材料:钢棒、铜棒、铝棒等。
四、实验步骤1. 拉伸试验:(1)将材料固定在拉伸试验机上,调整夹具,使材料与试验机轴线平行。
(2)打开试验机,使材料缓慢拉伸,直到断裂。
(3)记录断裂时的最大应力值。
2. 压缩试验:(1)将材料固定在压缩试验机上,调整夹具,使材料与试验机轴线平行。
(2)打开试验机,使材料缓慢压缩,直到断裂。
(3)记录断裂时的最大应力值。
3. 弯曲试验:(1)将材料固定在弯曲试验机上,调整夹具,使材料与试验机轴线平行。
(2)打开试验机,使材料缓慢弯曲,直到断裂。
(3)记录断裂时的最大应力值。
五、实验数据与结果分析1. 拉伸试验:(1)材料:钢棒,直径为10mm,长度为100mm。
(2)实验数据:最大应力值为600MPa。
(3)结果分析:钢棒在拉伸试验中表现出良好的抗拉性能。
2. 压缩试验:(1)材料:铜棒,直径为10mm,长度为100mm。
(2)实验数据:最大应力值为200MPa。
(3)结果分析:铜棒在压缩试验中表现出较好的抗压性能。
3. 弯曲试验:(1)材料:铝棒,直径为10mm,长度为100mm。
(2)实验数据:最大应力值为150MPa。
(3)结果分析:铝棒在弯曲试验中表现出较好的抗弯性能。
拉伸与压缩实验报告
拉伸与压缩实验报告一、 实验目的1、 观察实验过程中的各种现象,画出应力—应变曲线;2、 测定低碳钢拉伸时的屈服极限s σ、抗拉强度b σ、断后伸长率δ和断面收缩率ψ3、 测定铸铁的抗拉强度和抗压强度;二、 实验设备万能实验机游标卡尺钢板尺两脚规三、 试样本实验所用塑性材料试样用低碳钢按国家标准规定制成,脆性材料试样由铸铁按国家标准规定制成。
1、试件简图2、实验前试件尺寸(1)拉伸试件:低碳钢mm d mm L 56.15,3.7500==; 铸铁 mm d mm L 13.15,3.7500==;(2)压缩试件:低碳钢mm d mm L 85.14,3000==; 铸铁mm d mm L 86.14,3000==四、 实验结果 1、应力—应变曲线(εσ—曲线)(1) 低碳钢拉伸曲线;(2)铸铁拉伸和压缩曲线2、强度指标(1)拉伸:低碳钢MPa MPa b s 3.402,4.296==σσ;铸铁MPa b 8.155=σ (2)压缩:低碳钢 MPa s 8.305=σ;铸铁 MPa b 424=σ3、实验后试件尺寸和塑性指标低碳钢:==δ伸长率,9.1031mm L ,断裂处最小直径mm d 19.91=断面收缩率=ψ五、 回答问题1、 低碳钢拉伸时的四个阶段是什么?2、 如何区分塑性材料和脆性材料?(δ>5%为塑性材料,δ<5%为脆性材料=3、 表征材料的强度指标和塑性指标分别是什么?(强度指标是屈服极限和强度极限,塑性指标是伸长率和断面收缩率)4、 低碳钢拉伸时的滑移线是什么原因所致?铸铁压缩时为什么沿与轴线成 45角方向断裂?(滑移线是最大切应力所致,铸铁压缩时最大切应力发生在45角斜截面上,断裂是由该最大切应力造成的,铸铁抗压不抗剪。
)。
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。
低碳钢、铸铁拉伸与压缩实验报告
材料力学实验报告班级:机制B18-4******学号:*******指导老师:***目录金属材料的拉伸实验(电子) (3)一.实验目的 (3)二.仪器设备 (3)三.试件 (3)四.测试原理 (3)1.低碳钢拉伸 (4)2.铸铁拉伸 (5)五、实验步骤 (6)1、低碳钢的拉伸 (6)2、铸铁的拉伸 (7)六、实验注意事项 (7)七、实验数据处理与分析 (7)1、实验数据表格 (7)2、强度指标的计算: (8)3、塑性指标: (8)八、思考题 (8)金属材料的压缩实验(电子) (9)一、实验目的 (9)二、仪器设备 (9)三、试件制备 (9)四、实验原理 (9)五、实验步骤 (10)六、实验注意事项 (10)七、实验数据处理与分析 (11)八、实验报告 (11)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图的曲线特征。
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(精度0.02mm)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件应符合以下关系:L0=K 。
对于圆形截面试件,K值通常取5.65或11.3。
即直径为d0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。
四.测试原理(图1)图1为试验机绘出的碳钢拉伸P-ΔL曲线图,拉伸变形ΔL是整个试件的伸长,并且包括机器本身的弹性变形和试件头部在夹头中的滑动,故绘出的曲线图最初一段是曲线,流动阶段上限B受变形速度和试件形式影响,下屈服点B则比较稳定,工程上均以B点对应的载荷作为材料屈服时的载荷P S.以试样的初始横截面积A0除P S,即得屈服极限:σS=P SA0屈服阶段过后,进入强化阶段,试样又恢复了承载能力,载荷到达最大值P b时,试样某一局部的截面明显缩小,出现“颈缩”现象,这时示力盘的从动针停留在P b不动,主动针则迅速倒退表明载荷迅速下降,试样即将被拉断。
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。
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。
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材料的拉伸压缩实验
【实验目的】
1.研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。
2.确定低碳钢在拉伸时的机械性能(比例极限R p、下屈服强度R eL、强度极限R m、延伸率A、断面收缩率Z等等)。
3. 确定铸铁在拉伸时的力学机械性能。
4.研究和比较塑性材料与脆性材料在室温下单向压缩时的力学性能。
【实验设备】
1.微机控制电子万能试验机;
2.游标卡尺。
3、记号笔
4、低碳钢、铸铁试件
【实验原理】
1、拉伸实验
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F-∆l曲线,即低碳钢拉伸曲线,见图1。
对于低碳钢材料,由图1曲线中发现OA直线,说明F正比于∆l,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,B'点为上屈服点,它受变形大小和试件等因素影响;B点为下屈服点。
下屈服点比较稳定,所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷。
测定屈服载荷Fs时,必须缓慢而均匀地加载,并应用σs=F s/ A0(A0为试件变形前的横截面积)计算屈服极限。
图1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F b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σb=F b/A0计算强度极限(A0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δ和端面收缩率ψ,即
%
100
1⨯
-
=
l
l
l
δ,%
100
1
0⨯
-
=
A
A
A
ψ
式中,l0、l1为试件拉伸前后的标距长度,A1为颈缩处的横截面积。
2、压缩实验
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F-∆l曲线,即铸铁压缩曲线,见图2。
对铸铁材料,当承受压缩载荷达到最大载荷F b时,突然发生破裂。
铸铁试件破坏后表明出与试件横截面大约成45︒~55︒的倾斜断裂面,这是由于脆性材料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质可以由压缩时的力与变形关系曲线表示。
铸铁受压时曲线上没有屈服阶段,但曲线明显变弯,断裂时有明显的塑性变形。
由于试件承受压缩时,上下两端面与压头之间有很大的摩擦力,使试件两端的横向变形受到阻碍,故压缩后试件呈鼓形。
铸铁压缩实验的强度极限:σb=F b/A0(A0为试件变形前的横截面积)。
【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l0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d0。
(2)试验机准备:按试验机→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。
(3)安装夹具:根据试件情况准备好夹具,并安装在夹具座上。
若夹具已
图2 铸铁压缩曲线
安装好,对夹具进行检查。
(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:点击主机小键盘上的试样保护键,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l 1及断口处的最小直径d 1(一般从相互垂直方向测量两次后取平均值)。
2压缩实验步骤
(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 0,取其算术平均值,并测量试件高度h 0。
(2)试验机准备:按试验机→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。
(3)安装夹具:根据试件情况准备好夹具,并安装在夹具座上。
若夹具已安装好,对夹具进行检查。
(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。
) (5)开始实验: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:试件压断后,取下试件;记录强度载荷F b 。
二.铸铁F-△l 压缩曲线 1铸铁的极限强度:0/A F b b =σ
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。
【实验数据记录及处理结果】
【实验结论】
1铸铁作为脆性材料,抗拉强度很低,不宜作为抗拉材料。
但是其抗压能力强,宜于作为抗压构件的材料。
2低碳钢压缩时的弹性模量和屈服极限与拉伸时大致相同,进入屈服阶段后,试样越压越扁,横截面积不断增大,抗压能力也继续增强,因而得不到压缩时的强度极限。
3低碳钢抗压抗拉能力都很高。
适宜于抗压抗拉。
【实验感想】
1通过实验,把课本知识与实践结合起来,更加深刻的理解了材料在拉伸压缩时的性能。
2本次实验锻炼了小组内成员的分工合作与协调能力。
较好的锻炼了我们的实践动手能力。
3力学实验中注意安全是非常重要的,这要求我们实验前把该实验的注意事项搞清楚,做好试验的预习。