拉伸实验报告
拉伸试验实验报告结论
拉伸试验实验报告结论引言拉伸试验是材料力学基础实验之一,通过施加拉力来研究材料在受力下的变形性能。
本次实验旨在探究不同材料在受力下的拉伸特性,为工程领域应用提供科学依据。
实验方法1. 实验材料:选取三种常见工程材料作为试验样品,包括铝合金、塑料和钢材。
2. 实验仪器:采用万能试验机进行拉伸试验,记录并分析试验数据。
3. 实验过程:将试验样品制成标准试样,在试验机上进行拉伸试验,并记录试验数据。
实验结果通过对三种材料进行拉伸试验,得到了三种材料的应力-应变曲线。
根据试验数据计算得到了每个试样的断裂应变、断裂应力和杨氏模量等性能指标。
铝合金试样在拉伸过程中表现出较高的强度和较小的变形能力。
随着加载的增加,铝合金的应力逐渐上升,然后突然下降到零,试样断裂。
根据试验数据计算得到铝合金的断裂应变为0.2,断裂应力为200MPa,杨氏模量为70GPa。
塑料试样在拉伸过程中呈现出较高的变形能力和较低的强度。
随着加载的增加,塑料的应力逐渐上升,然后逐渐降低,直至试样断裂。
根据试验数据计算得到塑料的断裂应变为0.8,断裂应力为80MPa,杨氏模量为3GPa。
钢材试样在拉伸过程中表现出较高的强度和较小的变形能力。
随着加载的增加,钢材的应力逐渐上升,然后突然下降到零,试样断裂。
根据试验数据计算得到钢材的断裂应变为0.4,断裂应力为400MPa,杨氏模量为210GPa。
结论根据实验结果,可以得出以下结论:1. 不同材料具有不同的拉伸特性:铝合金表现出较高的强度和较小的变形能力,塑料表现出较高的变形能力和较低的强度,钢材表现出较高的强度和较小的变形能力。
2. 材料的断裂应变和断裂应力是评估材料性能的重要指标,这些指标可以用来确定材料在实际工作环境中的可靠性和耐用性。
3. 材料的杨氏模量可用于评估材料的刚度和弹性变形能力,对工程设计和材料选择具有重要意义。
综上所述,通过拉伸试验可以研究材料在受力下的拉伸特性,为工程领域的应用提供科学依据。
弹性构件拉伸实验报告
弹性构件拉伸实验报告实验目的:通过对弹性构件进行拉伸实验,了解其拉伸特性及性能。
实验设备:弹性构件样品、拉力试验机、计时器、测量尺。
实验步骤:1. 准备对称形状的弹性构件样品,并在样品两端加装夹具。
2. 将弹性构件样品固定在拉力试验机的夹具上。
3. 启动拉力试验机,开始进行拉伸实验。
根据预定拉伸速度进行实验,记录每个时间间隔的拉伸力和伸长变形。
4. 持续拉伸样品,直到样品断裂为止。
记录断裂前的最大拉伸力。
5. 根据实验数据,计算弹性构件的杨氏模量、抗拉强度等。
实验结果:根据拉伸实验的数据,样品在不同拉伸力下的伸长变形可以绘制成拉伸曲线。
通常,拉伸曲线可以分为弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。
弹性阶段:在初始阶段,弹性构件受到拉伸力后产生伸长变形,但是在去除拉伸力后,弹性构件能够恢复到初始状态,没有永久性变形。
此阶段内的变形符合胡克定律,即拉伸力与伸长变形成正比。
屈服阶段:在一定拉伸力下,弹性构件开始出现塑性变形,伸长变形不再与拉伸力成正比。
此时,样品发生屈服,抗拉强度开始下降。
断裂阶段:继续增加拉伸力,样品最终达到其抗拉强度极限,发生断裂。
根据实验数据,可以计算出弹性构件的杨氏模量、抗拉强度等机械性能指标。
杨氏模量反映了材料在弹性阶段受力时的刚度,其数值越大表示材料越硬,反之表示材料越软。
抗拉强度则表示材料在拉伸断裂前所能承受的最大力。
这些指标可以用来评估弹性构件在工程应用中的可靠性和性能。
实验分析:通过拉伸实验,我们可以更深入地了解弹性构件的机械性能。
不同材料的弹性构件在拉伸试验中表现出不同的特点。
一些材料可能具有较大的杨氏模量和抗拉强度,适用于承受高压力和重载的环境;一些材料可能具有较小的杨氏模量和抗拉强度,适用于需要良好的柔韧性和延性的环境。
此外,拉伸实验还可以用来评估材料的质量,检测材料的内部缺陷和力学性能的变化。
实验数据可以用于材料的设计、选择和仿真分析。
总结:通过拉伸实验,我们可以对弹性构件的拉伸特性和性能进行深入了解。
拉伸实验报告
实验报告(一)实验名称:金属静态拉伸破坏实验实验目的:1、测定低碳钢的屈服极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ。
2、测定铸铁的抗拉强度极限b σ。
3、观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象,绘出外力和变形间的关系曲线(L F ∆-曲线)。
4、分析和比较低碳钢和铸铁的拉伸力学性能和破坏特征。
实验设备和仪器:材料试验机、游标卡尺、试样划线器等。
拉伸试件:金属材料拉伸实验常用的试件形状如图所示。
图中工作段长度l 称为标距,试件的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定,两端较粗部分是为了便于装入试验机的夹头内。
为了使实验测得的结果可以互相比较,试件必须按国家标准做成标准试件,即dl10=。
=或dl5对于一般板的材料拉伸实验,也应按国家标准做成矩形截面试件。
其截面面积和试件标距关系为A.5=,A为标距段l65l3.=或A11内的截面积。
实验原理:1、低碳钢低碳钢的拉伸图全面而具体的反映了整个变形过程。
观察自动绘图机绘出的拉伸图。
图1-2从图中可以看出,当载荷增加到A点时,拉伸图上OA段是直线,表明此阶段内载荷与试件的变形成比例关系,即符合虎克定律的弹性变形范围。
当载荷增加到B'点时,L-曲线变成锯齿状,这时变形F∆增加很快,载荷在小幅度内波动很慢;这说明材料产生了流动(或者叫屈服)与B'点相应的应力叫上流动极限(屈服高限),与B相应的应力叫下流动极限(屈服低限),因下流动极限比较稳定,所以材料的流动极限一般规定按下流动极限取值。
以B点相对应的载荷值F除S以试件的原始截面积A 即得到低碳钢的流动极限S σ,AF SS =σ流动阶段后,试件要承受更大的外力,才能继续发生变形若要使塑性变形加大,必须增加载荷,如图形中C 点至D 点这一段为强化阶段。
当载荷达到最大值b F (D 点)时,试件的塑性变形集中在某一截面处的小段内,此段发生截面收缩,即出现“颈缩”现象(局部变形)。
此时记下最大载荷值b F ,用b F 除以试件的原始截面积A ,就得到低碳钢的强度极限A F /b b =σ。
大学拉伸实验报告
一、实验目的1. 通过拉伸实验,观察和分析不同材料(如低碳钢和铸铁)在拉伸过程中的力学行为。
2. 学习和掌握电子万能试验机的操作方法及其工作原理。
3. 测定材料的强度指标(屈服极限、强度极限)和塑性指标(延伸率、断面收缩率)。
4. 分析和比较不同材料的力学性能差异。
二、实验原理本实验采用单轴拉伸试验方法,通过电子万能试验机对材料进行拉伸,实时监测材料的载荷和位移,绘制载荷-位移曲线(P-δ曲线),从而分析材料的力学性能。
在拉伸过程中,材料将经历弹性阶段、屈服阶段和强化阶段。
当载荷达到材料的屈服极限时,材料将发生屈服,进入塑性变形阶段。
随着载荷的继续增加,材料将进入强化阶段,直至达到强度极限并发生断裂。
三、实验设备与材料1. 实验设备:电子万能试验机、计算机、打印机、游标卡尺、引伸计等。
2. 实验材料:低碳钢、铸铁等标准拉伸试件。
四、实验步骤1. 将试件安装于电子万能试验机的夹具中,确保试件与夹具接触良好。
2. 调整试验机参数,包括拉伸速度、载荷范围等。
3. 启动试验机,开始拉伸试件,实时监测载荷和位移。
4. 当载荷达到材料的屈服极限时,记录屈服载荷和对应的位移。
5. 继续拉伸试件,直至材料断裂,记录断裂载荷和对应的位移。
6. 利用引伸计测量试件断裂后的标距变化,计算延伸率和断面收缩率。
五、实验结果与分析1. 低碳钢拉伸实验- 屈服载荷:100kN- 断裂载荷:120kN- 延伸率:15%- 断面收缩率:30%低碳钢在拉伸过程中表现出明显的屈服现象,屈服后进入强化阶段。
延伸率和断面收缩率较大,说明低碳钢具有良好的塑性和韧性。
2. 铸铁拉伸实验- 屈服载荷:60kN- 断裂载荷:70kN- 延伸率:2%- 断面收缩率:10%铸铁在拉伸过程中没有明显的屈服现象,断裂前几乎没有塑性变形。
延伸率和断面收缩率较小,说明铸铁具有良好的抗压性能,但塑性和韧性较差。
六、实验结论1. 通过本实验,我们学习了电子万能试验机的操作方法及其工作原理。
拉伸实验报告
拉伸实验报告篇一:拉伸试验报告ABANER拉伸试验报告[键入文档副标题][键入作者姓名][选取日期][在此处键入文档的摘要。
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]拉伸试验报告一、试验目的1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数二、试验要求:按照相关国标标准(GB/T228-XX:金属材料室温拉伸试验方法)要求完成试验测量工作。
三、引言低碳钢在不同的热处理状态下的力学性能是不同的。
为了测定不同热处理状态的低碳钢的力学性能,需要进行拉伸试验。
拉伸试验是材料力学性能测试中最常见试验方法之一。
试验中的弹性变形、塑性变形、断裂等各阶段真实反映了材料抵抗外力作用的全过程。
它具有简单易行、试样制备方便等特点。
拉伸试验所得到的材料强度和塑性性能数据,对于设计和选材、新材料的研制、材料的采购和验收、产品的质量控制以及设备的安全和评估都有很重要的应用价值和参考价值通过拉伸实验测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度和塑形性能,并根据应力-应变曲线,确定应变硬化指数和系数。
用这些数据来进行表征低碳钢的力学性能,并对不同热处理的低碳钢的相关数据进行对比,从而得到不同热处理对低碳钢的影响。
拉伸实验根据金属材料室温拉伸试验方法的国家标准,制定相关的试验材料和设备,试验的操作步骤等试验条件。
四、试验准备内容具体包括以下几个方面。
1、试验材料与试样(1)试验材料的形状和尺寸的一般要求试样的形状和尺寸取决于被试验金属产品的形状与尺寸。
通过从产品、压制坯或铸件切取样坯经机加工制成样品。
但具有恒定横截面的产品,例如型材、棒材、线材等,和铸造试样可以不经机加工而进行试验。
试样横截面可以为圆形、矩形、多边形、环形,特殊情况下可以为某些其他形状。
原始标距与横截面积有L?kS0关系的试样称为比例试样。
国际上使用的比例系数k的值为5.65。
力学拉伸实验报告实验
一、实验目的1. 了解材料在拉伸过程中的力学行为,观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩和断裂等物理现象。
2. 测定材料的拉伸强度、屈服强度、抗拉强度等力学性能指标。
3. 掌握万能试验机的使用方法及拉伸实验的基本操作。
二、实验原理材料在拉伸过程中,其内部微观结构发生变化,从而表现出不同的力学行为。
根据胡克定律,当材料处于弹性阶段时,应力与应变呈线性关系。
当应力达到某一值时,材料开始发生屈服,此时应力不再增加,应变迅速增大。
随着应力的进一步增大,材料进入强化阶段,应力逐渐增加,应变增长速度减慢。
当应力达到最大值时,材料发生颈缩现象,此时材料横截面积迅速减小,应变增长速度加快。
最终,材料在某一应力下发生断裂。
三、实验仪器与设备1. 万能试验机:用于对材料进行拉伸试验,可自动记录应力与应变数据。
2. 拉伸试样:采用低碳钢圆棒,规格为直径10mm,长度100mm。
3. 游标卡尺:用于测量拉伸试样的尺寸。
4. 电子天平:用于测量拉伸试样的质量。
四、实验步骤1. 将拉伸试样清洗干净,用游标卡尺测量其直径和长度,并记录数据。
2. 将拉伸试样安装在万能试验机的夹具中,调整夹具间距,确保试样在拉伸过程中均匀受力。
3. 打开万能试验机电源,设置拉伸速度和最大载荷,启动试验机。
4. 观察拉伸过程中试样的变形和破坏现象,记录试样断裂时的载荷。
5. 关闭试验机电源,取出试样,用游标卡尺测量试样断裂后的长度,计算伸长率。
五、实验数据与结果1. 拉伸试样直径:10.00mm2. 拉伸试样长度:100.00mm3. 拉伸试样质量:20.00g4. 拉伸试样断裂载荷:1000N5. 拉伸试样断裂后长度:95.00mm根据实验数据,计算材料力学性能指标如下:1. 抗拉强度(σt):1000N / (π × (10mm)^2 / 4) = 784.62MPa2. 屈服强度(σs):600N / (π × (10mm)^2 / 4) = 471.40MPa3. 伸长率(δ):(95.00mm - 100.00mm) / 100.00m m × 100% = -5%六、实验分析1. 本实验中,低碳钢试样在拉伸过程中表现出明显的弹性、屈服、强化、颈缩和断裂等物理现象,符合材料力学理论。
拉伸法测_实验报告
一、实验目的1. 掌握拉伸法测定材料弹性模量的原理和方法。
2. 了解实验过程中误差的来源及处理方法。
3. 培养学生严谨的科学态度和实验操作技能。
二、实验原理弹性模量(E)是衡量材料弹性变形能力的重要物理量。
根据胡克定律,在弹性范围内,应力(σ)与应变(ε)成正比,即σ = Eε。
其中,E为材料的弹性模量,σ为应力,ε为应变。
本实验采用拉伸法测定材料的弹性模量。
实验中,通过测量材料在拉伸过程中受到的拉力(F)和对应的伸长量(ΔL),以及材料的初始长度(L0)和截面积(S0),根据公式 E = (FΔL) / (S0ΔL0) 计算出材料的弹性模量。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:- 拉伸试验机:用于施加拉力,测量材料的伸长量。
- 螺旋测微计:用于测量材料的截面积。
- 米尺:用于测量材料的初始长度。
- 光杠杆:用于放大测量微小伸长量。
- 标尺:用于读取光杠杆放大后的伸长量。
2. 实验材料:- 标准金属丝:用于测定弹性模量。
四、实验步骤1. 将金属丝固定在拉伸试验机的夹具上,确保金属丝与拉伸方向一致。
2. 使用螺旋测微计测量金属丝的初始截面积(S0)。
3. 使用米尺测量金属丝的初始长度(L0)。
4. 将金属丝的一端固定在光杠杆的支架上,另一端固定在标尺上。
5. 调整光杠杆,使光杠杆与标尺垂直。
6. 在金属丝的另一端施加拉力,逐渐增加拉力,同时观察光杠杆的偏转角度。
7. 当光杠杆偏转角度达到一定值时,停止增加拉力,保持拉力不变。
8. 记录光杠杆偏转角度和对应的伸长量。
9. 重复上述步骤,至少进行三次实验,以减小误差。
10. 根据实验数据,计算金属丝的弹性模量。
五、实验数据与处理1. 记录实验数据,包括金属丝的初始截面积(S0)、初始长度(L0)、拉力(F)、伸长量(ΔL)和光杠杆偏转角度。
2. 根据公式 E = (FΔL) / (S0ΔL0) 计算出金属丝的弹性模量。
3. 分析实验数据,判断实验结果的可靠性。
拉伸性能实验报告
拉伸性能实验报告
本次实验旨在测试材料的拉伸性能。
实验采用了标准拉伸试验方法,对不同材料进行了拉伸测试。
实验结果表明,不同材料的拉伸性能存在着显著的差异。
实验材料:本次实验选取了三种材料进行测试,分别为聚酰亚胺薄膜、聚乙烯塑料膜和铝合金板材。
实验设备:拉伸试验机、计算机、测量仪器等。
实验方法:将样品夹在拉伸试验机上,先进行预拉伸,然后施加拉伸力,记录样品在拉伸过程中的应变和应力数据,绘制应力应变曲线。
实验结果:
1.聚酰亚胺薄膜:在拉伸过程中表现出极高的拉伸强度和模量,表现出了良好的耐热性和化学稳定性。
2.聚乙烯塑料膜:在拉伸过程中表现出较低的拉伸强度和模量,但表现出了较好的延展性和耐冲击性。
3.铝合金板材:在拉伸过程中表现出较高的拉伸强度和模量,但表现出较低的延展性和韧性。
结论:不同材料的拉伸性能存在着显著的差异,应根据具体应用需求选择合适的材料。
拉伸实验报告
实验一拉伸实验报告一、实验目的1、掌握如何正确进行拉伸实验的测量;2、通过对拉伸实验的实际操作,测定低碳钢的弹性模量E、屈服极限бs、强度极限бb 、延伸率δ、截面收缩率ψ;3、观察在拉伸过程中的各种现象,绘制拉伸图(P―Δ曲线) ;4、通过适当转变,绘制真应力-真应变曲线S-e,测定应变硬化指数n ,并了解其实际意义。
二、实验器材与设备1、电子万能材料试验机(载荷、变形、位移)其设备如下:主机微机处理系统测试控制CSS-442002、变形传感器(引申仪) 型 号 ∶YJ Y ―11 标 距 L ∶50 mm量 程 ΔL ∶ 25mm 3、拉伸试件为了使试验结果具有可比性,按GB228-2002规定加工成标准试件。
其标准规格为:L 0=5d 0,d 0=10mm 。
试件的标准图样如下:标准试件图样三、实验原理与方法1、低碳钢拉伸随着拉伸实验的进行,试件在连续变载荷作用下经历了弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段以及局部变形阶段这四个阶段。
其拉伸力——伸长曲线如下:夹持部分 工作部分过渡部分弹性阶段屈服阶段强化阶段局部变形阶段低碳钢的拉伸力——伸长曲线2、低碳钢弹性模量E的测定在已经获得的拉伸力—伸长曲线上取伸长长度约为标距的1%~8%的相互距离适当的两点(本实验选取了伸长为4%和8%的两点),读出其力和伸长带入相关的计算公式计算出弹性模量E。
3、应变硬化指数n的测定在金属整个变形过程中,当外力超过屈服强度之后,塑性变形并不是像屈服平台那样连续流变下去,而需要不断增加外力才能继续进行。
这表明金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力,这就是应变硬化性能。
塑性应变是硬化的原因,而硬化则是塑性应变的结果。
应变硬化是位错增值,运动受阻所致。
准确全面描述材料的应变硬化行为,要使用真实应力——应变曲线。
因为工程应力——应变曲线上的应力和应变是用试样标距部分原始截面积和原始标距长度来度量的,并不代表实际瞬时的应力和应变。
轴向拉伸实验报告书(共9篇)
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。
拉伸实验报告
拉伸实验报告拉伸实验报告一、实验目的通过拉伸实验,了解金属材料在受力下的力学性能,并掌握实验室中拉伸试验的操作方法。
二、实验原理拉伸试验是将试样置于拉伸试验机上,施加拉力,逐渐加大试样的应变,测定在不同应变下的力和伸长量,然后计算应力和应变。
通过绘制应力-应变曲线,可获得材料的力学性能参数,如屈服强度、抗拉强度、断裂强度等。
三、实验仪器与试样实验仪器:拉伸试验机试样:金属材料试样,常见的有钢材、铝材等。
四、实验步骤1. 准备试样:根据实验要求,将金属试样切割成标准尺寸,并进行必要的表面处理。
2. 放置试样:将试样固定在拉伸试验机上,确保试样与试验机保持紧密接触。
3. 调试试验机:开启拉伸试验机的电源,根据试样材料的特性确定试验机的工作参数,如拉拔速度、力程范围等。
4. 实施拉伸:通过操作试验机上的控制按钮,开始施加拉力,并逐渐增大拉力,直到试样断裂。
5. 记录数据:在拉伸实验过程中,实时记录试验机上的读数,包括载荷和伸长量。
6. 分析结果:根据实验数据,计算应力、应变,并绘制应力-应变曲线。
根据曲线上的特征点,确定材料的力学性能,如屈服强度、抗拉强度等。
五、实验结果与分析根据实验数据,我们得到了一条应力-应变曲线。
通过该曲线,我们可以计算出各个特征点的数值,如屈服强度、抗拉强度等。
比较不同材料的曲线,可以得出它们的力学性能差异。
六、实验注意事项1. 操作拉伸试验机时,应注意安全,严禁近距离观察试样断裂过程,以免发生危险。
2. 实施拉伸时,应逐渐增大拉力,以避免试样突然断裂造成伤害。
3. 试样应尽量选择无损伤的部位,以保证实验结果的准确性。
4. 实验结束后,要及时关闭拉伸试验机的电源。
七、实验总结通过本次拉伸实验,我掌握了拉伸试验的基本操作方法,并了解了金属材料受力下的力学性能。
通过分析实验结果,我发现不同材料的力学性能存在差异,这对我今后从事相关行业的工作极具参考意义。
同时,本次实验也加深了我对实验安全操作的认识,提高了我的实验技能。
拉伸试验实验报告
拉伸试验实验报告引言:拉伸试验是材料力学中常用的一种试验方法,通过施加外力,引发材料的弹性变形和塑性变形,从而研究材料的力学性能。
本实验旨在通过拉伸试验,探究材料的抗拉强度、屈服强度以及延伸率等力学性能参数,为材料工程的应用提供依据。
一、实验目的通过拉伸试验,分析不同材料的力学性能,比较其抗拉强度和延伸率。
二、实验器材与试样实验器材:拉力试验机、测力传感器、跟踪测厚仪、计数器等。
试样:钢材、铝材和塑料材料。
三、实验方法1. 制备试样:根据相应标准制备不同材料的试样,保证试样尺寸规范一致。
2. 安装试样:将试样固定在拉力试验机上,并调整拉力试验机参数。
3. 施加力量:逐渐增大拉力,记录此时的载荷和位移数据。
4. 数据处理:将载荷和位移数据转化为应力和应变数据,并画出应力-应变曲线。
5. 计算力学性能:根据应力-应变曲线,计算材料的抗拉强度、屈服强度和延伸率,进行对比分析。
四、实验结果与分析通过拉伸试验,得到了不同材料的应力-应变曲线,并根据曲线计算了相应的力学性能参数。
钢材试样的应力-应变曲线呈现出明显的弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。
在弹性阶段,材料具有较小的应变,应力增加与应变呈线性关系;在屈服阶段,材料开始发生塑性变形,应变快速增加;在断裂阶段,材料承受不住外力而发生断裂。
根据应力-应变曲线,我们可以计算出钢材的抗拉强度、屈服强度和延伸率。
比较不同批次的钢材,我们可以发现它们的抗拉强度和屈服强度存在一定的差异,这可能与不同批次的生产工艺、原材料等因素有关。
铝材试样的应力-应变曲线与钢材的曲线相似,同样呈现出弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。
然而,与钢材相比,铝材的屈服强度较低,抗拉强度较高,同时延伸率也较高。
这是因为铝材具有较高的塑性变形能力,更容易发生塑性变形并延伸。
塑料材料的应力-应变曲线与硬材料呈现出截然不同的特点。
塑料材料在应力作用下并不呈现明显的弹性阶段和屈服阶段,而是逐渐发生塑性变形,最终发生拉伸断裂。
单向拉伸实验实验报告
单向拉伸实验实验报告实验名称:单向拉伸实验报告引言:单向拉伸实验是力学实验中常用的一种方法,用于研究材料在拉伸过程中的力学性能。
本实验旨在通过对不同材料的单向拉伸实验,探究材料的应力-应变曲线、杨氏模量和屈服强度等力学特性,进一步了解材料的性质及其应用范围。
实验过程:1. 实验前准备:准备好材料样品、拉伸试验机和相应的测试软件。
确保试验设备正确连接并校准。
2. 样品制备:根据实验需求,选择不同材料的样品进行制备。
使用铣床或切割机将材料加工成长度约为100mm、宽度约为10mm的矩形试样。
确保试样边缘平整,无明显的划痕或损伤。
3. 试样固定:将试样的一端固定在拉伸试验机的夹具上,另一端固定在拉伸测力计上。
夹具和测力计应与试样保持垂直,并确保试样完全拉直。
4. 参数设定:根据要求设置拉伸试验机的相关参数,如拉伸速度、试验时长等。
通常选择适当的拉伸速度以保证试验的准确性和安全性。
5. 拉伸试验:开始实验后,拉伸试验机会逐渐施加力,使试样产生拉伸变形。
同时,测力计会记录下试样在拉伸过程中所受的力,从而计算出相应的应变。
6. 数据记录:在试验过程中,我们需要不断记录试样受力及相应的位移数据。
可结合拉伸试验机的测试软件进行数据的实时监测和记录。
7. 实验结果分析:收集到足够的数据后,我们可以根据试验结果绘制应力-应变曲线,并通过曲线的斜率计算出杨氏模量。
同时,还可以通过应力-应变曲线的形状和曲线上的特征点,如屈服点、最大应力点和断裂点等,来分析材料的力学性能。
结果与讨论:通过对不同材料的单向拉伸实验,我们可以获得这些材料的应力-应变曲线。
由应力-应变曲线可以得到材料的屈服强度、抗拉强度和断裂强度等参数。
同时,根据材料的力学性能,还可以判断他们在不同应力条件下的使用范围。
此外,单向拉伸实验还可以用于研究材料的断裂机制。
通过观察材料在拉伸过程中的断裂情况,可以追踪裂纹的形成和传播路径,进一步了解材料的断裂机理。
实验拉伸实验报告
实验拉伸实验报告实验拉伸实验报告引言:拉伸实验是材料力学实验中最基本的实验之一,通过对材料在受力下的变形和破坏过程进行观察和分析,可以得到材料的力学性能参数,为材料的设计和应用提供重要依据。
本文将对拉伸实验的目的、原理、实验装置以及实验结果进行详细描述和分析。
一、实验目的拉伸实验的目的是通过对材料在受力下的变形和破坏过程进行观察和分析,获取材料的力学性能参数,如屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率等。
通过实验可以评估材料的力学性能,为材料的设计和应用提供依据。
二、实验原理拉伸实验是将试样置于拉伸机上,施加拉伸力使试样发生拉伸变形,通过测量试样的变形和力的变化,计算得到材料的力学性能参数。
拉伸实验的主要原理有以下几个方面:1. 应力-应变关系:拉伸试验中,测量试样的应变与应力之间的关系,可以得到材料的应力-应变曲线。
应力-应变曲线可以反映材料的变形特性和力学性能。
2. 屈服强度:材料在拉伸过程中,当应力达到一定值时,试样会出现塑性变形,即试样开始产生屈服。
屈服强度是指材料开始塑性变形时的应力值。
3. 抗拉强度:材料在拉伸过程中,当试样继续受力时,应力逐渐增大,最终达到最大值,即抗拉强度。
抗拉强度反映了材料的抗拉能力。
4. 断裂延伸率:材料在拉伸过程中,当试样发生破坏时,测量试样的断裂长度与原始长度之比,即可得到材料的断裂延伸率。
断裂延伸率可以评估材料的韧性和延展性。
三、实验装置拉伸实验需要使用拉伸试验机和试样,其中拉伸试验机是实验的核心装置,用于施加力和测量试样的变形。
实验装置包括以下几个部分:1. 拉伸试验机:拉伸试验机是用于施加力和测量试样变形的设备。
它由主机、传感器、控制系统等组成。
主机通过驱动装置施加拉力,传感器用于测量试样的变形,控制系统用于控制试验过程。
2. 试样:试样是进行拉伸实验的材料样品。
试样的形状和尺寸根据实验要求而定,常见的试样形状有圆柱形、矩形等。
试样的制备要求严格,以保证实验的准确性和可重复性。
拉伸测试实验报告
一、实验目的1. 熟悉拉伸测试实验的原理和操作方法;2. 掌握拉伸测试仪器的工作原理和操作步骤;3. 通过实验测定材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、伸长率等力学性能指标;4. 分析实验结果,了解材料在不同应力状态下的力学行为。
二、实验原理拉伸测试实验是一种常用的力学性能测试方法,用于测定材料在拉伸过程中的应力-应变关系。
实验原理如下:1. 根据胡克定律,在弹性范围内,材料的应力与应变呈线性关系,即σ = Eε,其中σ为应力,E为弹性模量,ε为应变;2. 材料在拉伸过程中,当应力达到一定值时,材料发生屈服,应力不再随应变线性增加;3. 材料在拉伸过程中,当应力达到最大值时,材料发生断裂,应力降至零;4. 伸长率是指材料在拉伸过程中长度增加的百分比,即ΔL/L×100%,其中ΔL为材料拉伸后的长度变化,L为材料原始长度。
三、实验仪器与设备1. 电子万能材料试验机:用于施加拉伸力,测量应力;2. 拉伸试样:根据实验要求加工成不同规格的试样;3. 拉伸夹具:用于固定试样,保证试样在拉伸过程中的稳定性;4. 游标卡尺:用于测量试样原始长度和拉伸后的长度;5. 计算器:用于计算实验数据。
四、实验步骤1. 准备试样:根据实验要求加工试样,确保试样表面平整、光滑;2. 安装试样:将试样安装在拉伸夹具上,确保试样固定牢固;3. 设置试验参数:根据实验要求设置试验机参数,如拉伸速度、最大载荷等;4. 进行拉伸测试:启动试验机,对试样进行拉伸测试;5. 记录实验数据:在拉伸过程中,记录试样断裂时的载荷、原始长度、拉伸后的长度等数据;6. 实验数据整理:将实验数据整理成表格,便于后续分析。
五、实验结果与分析1. 计算材料力学性能指标:(1)弹性模量E = F / (Aε),其中F为拉伸力,A为试样横截面积,ε为应变;(2)屈服强度σs = F / A,其中F为屈服载荷;(3)抗拉强度σb = F / A,其中F为断裂载荷;(4)伸长率ΔL/L×100%,其中ΔL为材料拉伸后的长度变化,L为材料原始长度。
拉伸实验报告
拉伸实验报告实验目的:本实验旨在通过对不同材料的拉伸实验,研究材料的拉伸性能,了解材料在受力过程中的变形规律,为工程设计和材料选用提供参考。
实验原理:拉伸实验是通过施加拉力使材料发生长度方向的变化,从而研究材料的力学性能。
拉伸试验的基本原理是在材料上施加拉力,使其产生变形,并测定所施加的拉力和材料的变形量,以确定材料的拉伸性能。
实验步骤:1. 准备实验所需的材料样品,包括金属、塑料、橡胶等不同材料。
2. 将材料样品固定在拉伸试验机上,保证样品处于合适的拉伸状态。
3. 逐渐增加拉力,记录拉力与变形量的关系曲线。
4. 测定材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等拉伸性能指标。
5. 对实验数据进行分析和总结,比较不同材料的拉伸性能。
实验数据:通过拉伸实验得到的数据如下:1. 金属材料的抗拉强度为300MPa,屈服强度为250MPa,断裂伸长率为10%。
2. 塑料材料的抗拉强度为50MPa,屈服强度为40MPa,断裂伸长率为50%。
3. 橡胶材料的抗拉强度为20MPa,屈服强度为15MPa,断裂伸长率为800%。
实验结果分析:通过对不同材料的拉伸实验数据进行分析,可以得出以下结论:1. 金属材料具有较高的抗拉强度和屈服强度,但断裂伸长率较低,属于脆性材料。
2. 塑料材料的抗拉强度和屈服强度相对较低,但具有较高的断裂伸长率,属于韧性材料。
3. 橡胶材料的抗拉强度和屈服强度较低,但具有极高的断裂伸长率,属于高弹性材料。
实验结论:不同材料具有不同的拉伸性能,金属材料适用于要求较高强度的工程结构,塑料材料适用于要求较高韧性和延展性的场合,橡胶材料适用于要求较高弹性和变形能力的场合。
实验总结:拉伸实验是研究材料力学性能的重要手段,通过实验可以深入了解材料的拉伸性能,为工程设计和材料选用提供科学依据。
在实际工程中,需要根据材料的拉伸性能特点,合理选择材料,以确保工程结构的安全可靠。
通过本次拉伸实验,我对不同材料的拉伸性能有了更深入的了解,也加深了对材料力学性能的认识,相信这对我的专业学习和未来工程实践都将有所帮助。
材料拉伸实验实验报告
材料拉伸实验实验报告【材料拉伸实验实验报告】一、引言拉伸实验是材料力学中最常见的实验之一,通过对材料进行拉伸加载,可以得到材料的拉伸应力-应变曲线、屈服强度、断裂强度等重要力学性能参数,对于材料的设计和应用有重要的指导作用。
本实验主要通过金属材料的拉伸实验来研究材料的力学特性,提取材料相应的力学性能参数。
二、实验目的1. 掌握拉伸实验的基本原理和操作方法;2. 了解拉伸实验中所涉及的概念和术语;3. 学习应用杨氏模量来表征材料的力学性能。
三、实验原理1. 拉伸应力和拉伸应变:拉伸应力(σ)是指单位截面积上的拉力,即材料的拉伸力与横截面积的比值。
拉伸应变(ε)是指材料在拉伸过程中单位长度的变化量,即实验前后的长度差与原始长度的比值。
2. 拉伸力和力学性能参数:拉伸力是指实验中施加在试样上的力,力学性能参数主要包括屈服强度、断裂强度、弹性模量、塑性应变等。
3. 杨氏模量:杨氏模量(E)是材料的重要力学性能参数,它表征了材料在一定应力范围内对应变的抵抗能力,计算公式为:E = σ / ε,其中σ为拉伸应力,ε为拉伸应变。
四、实验步骤1. 准备试样:根据实验要求,选择合适的金属材料,制作出试样。
2. 安装试样:将试样安装在拉伸试验机上的夹具中,并确保试样的位置合适。
3. 设置实验参数:根据实验要求,设置拉伸试验机的加载速度、采样频率等参数。
4. 进行拉伸实验:启动拉伸试验机,开始加载试样,记录下拉伸过程中的载荷和位移数据。
5. 绘制拉伸应力-应变曲线:根据实验记录的载荷和位移数据,计算出拉伸应力和拉伸应变的数值,并绘制拉伸应力-应变曲线图。
6. 计算力学性能参数:根据绘制的拉伸应力-应变曲线,计算出屈服强度、断裂强度和塑性应变等力学性能参数。
五、实验结果与分析根据实验记录的数据,绘制出拉伸应力-应变曲线,通过曲线的形状和数据的分析,得到试样的力学性能参数。
六、实验结论通过本次拉伸实验,得到了试样的拉伸应力-应变曲线,并计算出了相应的力学性能参数。
实验拉伸实验报告
一、实验目的1. 理解拉伸实验的基本原理和方法。
2. 掌握拉伸实验的操作步骤和注意事项。
3. 通过实验,测定材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标。
4. 分析实验结果,了解材料的力学特性。
二、实验原理拉伸实验是测定材料力学性能的一种基本方法。
在实验过程中,将材料样品固定在拉伸试验机上,逐渐施加拉伸力,使材料产生拉伸变形,直至断裂。
通过测量拉伸过程中的力、变形等参数,可以计算出材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标。
三、实验设备与材料1. 实验设备:电子万能试验机、游标卡尺、夹具、引伸计等。
2. 实验材料:低碳钢试样、铸铁试样等。
四、实验步骤1. 准备试样:根据实验要求,选取合适的试样,并按照国家标准制作成标准试样。
2. 安装试样:将试样安装在拉伸试验机的夹具中,确保试样与夹具紧密接触。
3. 调整试验机:设置试验机的工作参数,如拉伸速度、加载方式等。
4. 进行拉伸实验:启动试验机,使试样受到拉伸力,记录拉伸过程中的力、变形等数据。
5. 分析实验数据:根据实验数据,绘制拉伸曲线,计算材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标。
五、实验结果与分析1. 弹性模量:通过拉伸曲线,可以找到线性部分,根据胡克定律,计算材料的弹性模量。
2. 屈服强度:在拉伸曲线上,找到屈服点,计算屈服强度。
3. 抗拉强度:在拉伸曲线上,找到最大载荷点,计算抗拉强度。
4. 延伸率:在拉伸过程中,测量试样原始长度和断裂后长度,计算延伸率。
六、实验结论通过本次拉伸实验,我们成功测定了低碳钢和铸铁的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标。
实验结果表明,低碳钢具有较好的弹性和塑性,而铸铁则表现出较高的脆性。
实验过程中,我们掌握了拉伸实验的操作步骤和注意事项,提高了对材料力学性能的认识。
七、实验总结本次拉伸实验,我们了解了拉伸实验的基本原理和方法,掌握了拉伸实验的操作步骤和注意事项。
拉伸实验报告结论
拉伸实验报告结论拉伸实验报告结论引言:拉伸实验是一种常见的材料力学测试方法,通过施加外力对材料进行拉伸,观察其变形和破坏行为,从而获得材料的力学性能参数。
本文将对拉伸实验的结果进行分析和总结,得出结论。
1. 实验目的及方法回顾本次拉伸实验的目的是研究不同材料在受力下的变形和破坏行为,以及计算材料的力学性能参数。
实验中,我们使用了标准拉伸试验机,将不同材料的试样放置在拉伸机上,并施加逐渐增加的拉力。
同时,通过传感器记录试样的变形和力的变化,以便后续分析。
2. 实验结果分析通过对实验数据的分析,我们得出以下结论:2.1 材料的拉伸强度拉伸强度是材料在拉伸过程中所能承受的最大应力。
实验结果显示,不同材料的拉伸强度存在显著差异。
例如,钢材的拉伸强度通常很高,而塑料材料的拉伸强度较低。
这与材料的分子结构和原子间的结合方式有关。
2.2 材料的屈服点屈服点是材料在拉伸过程中开始产生可见塑性变形的应力值。
实验结果表明,不同材料的屈服点也有较大差异。
一些金属材料具有明显的屈服点,而一些非金属材料则没有明显的屈服点。
这些差异可能与材料的晶体结构和原子间的滑移方式有关。
2.3 材料的延伸率延伸率是材料在拉伸过程中的延展性能指标,表示材料在断裂前能够拉伸的长度与原始长度之比。
实验结果表明,不同材料的延伸率也有显著差异。
金属材料通常具有较高的延伸率,而塑料材料的延伸率较低。
这与材料的分子结构和原子间的排列方式有关。
3. 结论通过对拉伸实验结果的分析,我们得出以下结论:3.1 不同材料的力学性能差异较大,这与材料的分子结构、晶体结构以及原子间的结合方式有关。
3.2 金属材料通常具有较高的拉伸强度和延伸率,而塑料材料的拉伸强度和延伸率较低。
3.3 材料的屈服点与其塑性变形能力相关,金属材料通常具有明显的屈服点,而非金属材料则没有明显的屈服点。
综上所述,拉伸实验结果表明不同材料在受力下的力学性能存在显著差异。
通过对这些差异的研究,我们可以更好地理解材料的力学行为,并为材料的设计和应用提供参考依据。
拉伸实验报告答案
一、实验目的1. 了解拉伸实验的基本原理和实验方法;2. 掌握拉伸实验的操作步骤和数据处理方法;3. 通过实验,测定材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、伸长率和断面收缩率等力学性能指标;4. 分析比较不同材料的力学性能差异。
二、实验原理拉伸实验是材料力学实验中最基本的实验之一,用于测定材料的力学性能。
在拉伸实验中,将材料试样置于拉伸试验机上,缓慢施加轴向载荷,直至试样断裂。
在此过程中,记录载荷和相应的伸长量,绘制载荷-伸长曲线(P-ε曲线),从而分析材料的力学性能。
三、实验仪器与设备1. 电子万能试验机:用于施加轴向载荷;2. 引伸计:用于测量试样伸长量;3. 游标卡尺:用于测量试样原始尺寸;4. 计算器:用于计算力学性能指标。
四、实验步骤1. 根据实验要求,选择合适的试样和试验机;2. 将试样安装在试验机上,调整引伸计位置;3. 开启试验机,缓慢施加轴向载荷,直至试样断裂;4. 记录载荷和相应的伸长量;5. 绘制P-ε曲线;6. 根据P-ε曲线,计算材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、伸长率和断面收缩率等力学性能指标。
五、实验数据与结果1. 实验数据:材料:低碳钢试样直径:10mm标距:100mm原始长度:L0断裂长度:Lf原始横截面积:A0断裂横截面积:Af最大载荷:Fm最大伸长量:εm2. 实验结果:(1)弹性模量E:根据胡克定律,弹性模量E可通过载荷-伸长曲线的斜率计算得到。
E = (Fm - Fp) / (εm - εp)其中,Fp为载荷-伸长曲线的峰值载荷,εp为峰值载荷对应的伸长量。
(2)屈服强度σs:屈服强度σs可通过载荷-伸长曲线的拐点或平台段斜率计算得到。
σs = Fp / A0(3)抗拉强度σb:抗拉强度σb为试样断裂时的最大载荷除以原始横截面积。
σb = Fm / A0(4)伸长率A:伸长率A为试样断裂时的伸长量与原始长度的比值。
A = (Lf - L0) / L0 × 100%(5)断面收缩率Z:断面收缩率Z为试样断裂时的横截面积与原始横截面积的比值。
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实验一拉伸实验报告一、实验目的1、掌握如何正确进行拉伸实验的测量;2、通过对拉伸实验的实际操作,测定低碳钢的弹性模量E、屈服极限бs、强度极限бb 、延伸率δ、截面收缩率ψ;3、观察在拉伸过程中的各种现象,绘制拉伸图(P―Δ曲线) ;4、通过适当转变,绘制真应力-真应变曲线S-e,测定应变硬化指数n ,并了解其实际意义。
二、实验器材与设备1、电子万能材料试验机(载荷、变形、位移)其设备如下:主机微机处理系统测试控制CSS-442002、变形传感器(引申仪) 型 号 ∶YJ Y ―11 标 距 L ∶50 mm量 程 ΔL ∶ 25mm 3、拉伸试件为了使试验结果具有可比性,按GB228-2002规定加工成标准试件。
其标准规格为:L 0=5d 0,d 0=10mm 。
试件的标准图样如下:标准试件图样三、实验原理与方法1、低碳钢拉伸随着拉伸实验的进行,试件在连续变载荷作用下经历了弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段以及局部变形阶段这四个阶段。
其拉伸力——伸长曲线如下:夹持部分 工作部分过渡部分弹性阶段屈服阶段强化阶段局部变形阶段低碳钢的拉伸力——伸长曲线2、低碳钢弹性模量E的测定在已经获得的拉伸力—伸长曲线上取伸长长度约为标距的1%~8%的相互距离适当的两点(本实验选取了伸长为4%和8%的两点),读出其力和伸长带入相关的计算公式计算出弹性模量E。
3、应变硬化指数n的测定在金属整个变形过程中,当外力超过屈服强度之后,塑性变形并不是像屈服平台那样连续流变下去,而需要不断增加外力才能继续进行。
这表明金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力,这就是应变硬化性能。
塑性应变是硬化的原因,而硬化则是塑性应变的结果。
应变硬化是位错增值,运动受阻所致。
准确全面描述材料的应变硬化行为,要使用真实应力——应变曲线。
因为工程应力——应变曲线上的应力和应变是用试样标距部分原始截面积和原始标距长度来度量的,并不代表实际瞬时的应力和应变。
当载荷超过曲线上最大值后,继续变形,应力下降,此与材料的实际硬化行为不符。
在拉伸真实应力——应变曲线上,在均匀塑性变形阶段,应力与应变之间符合Hollomon关系式S=Ke n式中,S为真实应力;K为硬化系数,亦称强度系数,是真实应变等于1.0时的真实应力;e为真实应变;n为应变硬化指数。
应变硬化指数n反映了金属材料抵抗均匀塑性变形的能力,是表征金属材料应变硬化行为的性能指标。
根据GB5028-85,应变硬化指数n的计算过程如下:首先,要绘制出真实的应力——应变曲线,然后根据在塑性变形阶段下:真应力S=F/A 真应变e=△L/LSAF==+=SdAAdSdF )1ln( 0ε+= =⎰l l l dl eSdS A dA -=根据塑性变形时体积不变的条件: dV =0 V=AL由① ②联立求解得:此式为颈缩判据。
在颈缩点S b =Ke B n dS b /de B =Kne B n-1故: Ke B n =Kne B n-1 即: n = e B故可求出应变硬化指数n 的值。
4、实验数据修约 (GB228―87)测定的机械性能的数值修约,按照GB1.1-81执行。
)1(εσ+==dedS S εε+===-=+10d de L dL A dA LdA AdL若应力在200~1000MPa范围,应力计算的尾数<2.5,则舍去;计算的尾数≥2.5或<7.5,则取5;计算的尾数≥7.5,则取10四、实验结果与分析1、实验所得数值结果标距直径断面收缩率屈服强度下屈服力最大力抗拉强度弹性模量断后伸长率应变硬化指数L0 d Z Re Fel Fm Rm E A n mm mm % N/mm^2 kN kN N/mm^2 10^5N/mm %100.5 10 66.36 293.3 23.04 34.89 444.2 2.04 31.90 0.282、实验所得力——位移曲线3、力——变形曲线位移S(mm)F/KN变形 L/mm F/KN修约处理后数据整理:屈服极限бs = 295 MPa强度极限бb = 445 MPa延伸率δ = 66 %截面收缩率Ψ= 32 %应变硬化指数 n =0.28五、实验步骤1、根据GB228-2002选取标准试件;2、将试件放入电子万能材料试验机CSS-44200中(放入过程应缓慢,以免损坏试件)并连接;3、将变形传感器接入试件中心部位并连接;4、通过微机处理系统对实验进行设定;5、开始实验,并对实验进行实时监测;6、当变形量达到5mm时,暂停加载,并将变形传感器卸下,之后继续加载;7、在接入塑性变形阶段后,可提高加载速率,试件断裂时,实验结束,对数据进行处理。
六、实验总结与心得体会通过本次实验,觉得自己更深地掌握了相关知识。
对于材料性能测试中的拉伸实验也有了进一步的了解。
实验中,在仪器不断施加变载荷的情况下,试件也经历了不同的阶段。
在弹性变形阶段中,如果将所施加的力卸载,由于弹性变形是可恢复变形,所以卸载之后的试件恢复到原样。
当试件继续加载到屈服阶段时,就会产生屈服效应,我们会发现在这一阶段当力在不断增加时,试件的变形却很小。
过了屈服阶段之后,试件就进入了均匀塑性变形阶段,在这一阶段中,随着力的不断增加,试件的变化量也快速增加;随后发生缩颈。
在实际操作过程中,我们也可以观察到明显的缩颈现象。
缩颈现象过后,试件就进入了不均匀塑性变形阶段,然后随着力的不断增加,试件最终被拉断。
在测量过程中,我们可以发现计算机所绘制的“工程应力——应变曲线”与“真实应力——应变曲线”存在一定的差异。
“工程应力——应变曲线”中试件在发生缩颈现象之后,在不均匀塑性变形阶段,其应力随着应变的增加而不断减小,最后发生断裂;而在“真实应力——应变曲线”中试件在发生缩颈之后,在不均匀塑性变形阶段,其应力随着应变的增加而不断增加,最后发生断裂。
这说明,理论与实际存在着一定的差距,为了使材料具有更安全的应用范围,我们必须经过无数次的实验来测量它的力学性能、物理性能、化学性能以及加工性能等。
在实验介绍过程中,老师谈论到一些有关传感器的内容。
老师说到,之所以要使用变形传感器(引伸仪),是因为试件与设备的螺纹连接处存在公差配合,从而使得在拉伸试件的时候存在误差,导致最后算得的数据不准确,所以为了消除这一部分的机械误差,我们就使用变形传感器来精确测量试件的变形量。
这告诉了我们,在进行实验的时候,我们要尽可能的考虑所有的影响因素,并且想一些方法来减小这些因素导致的测量误差,使得最后的实验结果更加精确。
这样才能更安全,更广泛的使用材料。
实验过程中,我们也测得了应变硬化指数n。
我们也了解到,应变硬化指数n具有十分明显的工程意义。
如金属材料的n值较大,则加工成的机件在服役的时承受偶然过载的能力也就越大,可以阻止机件某些薄弱部位继续塑性变形,从而保证机件安全服役。
n对板材冷变形工艺也有重要影响,n大的材料,冲压性能好,因为应变硬化效应高,变形均匀,减少变薄和增大极限变形程度,不易产生裂纹。
n值还对应变硬化效果有重要意义,n值大者,应变硬化效果更突出。
不能进行热处理强化的金属材料都可以用应变硬化的方法进行强化。
在工件表面进行局部应变硬化,如喷丸、表面滚压等,处理后可有效地提高强度和疲劳强度。
因此,在进行拉伸试验时,测量应变硬化指数n也是非常重要的。
通过本次试验,我们能更好地掌握材料拉伸实验的操作流程,同时,也对材料的部分力学性能有了进一步的了解。
实验二变压器设计与特性研究一、仪器和元器件PASCO SF-8616 基本线圈4个(200匝1个、400匝2个、800匝1个)PASCO SF-8614 U型铁芯,低压交流电源(0—6V,0—1A),电压表,导线若干。
二、实验要求1、用上述仪器和元件设计组装一套简单变压器装置。
2、研究在空载时,不同结构对变压器的输出特性的影响。
三、实验原理和思路图1是变压器的原理简体图,当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时,导线中就有交变电流I1并产生交变磁通ф1,它沿着铁芯穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。
在次级线圈中感应出互感电势U2,同时ф1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1,E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近,从而限制了I1的大小。
为了保持磁通ф1的存在就需要有一定的电能消耗,并且变压器本身也有一定的损耗,尽管此时次级没接负载,初级线圈中仍有一定的电流,这个电流我们称为“空载电流”。
如果次级接上负载,次级线圈就产生电流I2,并因此而产生磁通ф2,ф2的方向与ф1相反,起了互相抵消的作用,使铁芯中总的磁通量有所减少,从而使初级自感电压E1减少,其结果使I1增大,可见初级电流与次级负载有密切关系。
当次级负载电流加大时I1增加,ф1也增加,并且ф1增加部分正好补充了被ф2所抵消的那部分磁通,以保持铁芯里总磁通量不变。
如果不考虑变压器的损耗,可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。
变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈数而改变次级电压,但是不能改变允许负载消耗的功率。
四、实验装置的调试和测量1、用400匝线圈作为初级线圈,另一个400匝线圈作为次级线圈输入6V交流电压,测输出电压的输出值。
2、在两线圈插入直铁芯,重复步骤1,记录结果。
3、把线圈放入开口的U型铁芯的两边,重复步骤1,记录结果。
4、最后,把直铁芯装上,重复步骤1,记录结果。
五、数据和结果分析无铁芯时电感耦合不良,磁感线不能完全穿过次级线圈,耦合系数小,导致次级电压很小;U1:U2=6:0.1增加直铁芯后,耦合系数增大,穿入次级线圈的磁感线增多,电压明显增大。
U1:U2=6:2.5增加U型铁芯后,耦合系数较无铁芯时有明显增大,但效果不如加直铁芯。
U1:U2=6:2增加闭合式铁芯后磁感线被约束的更多,因此穿入次级线圈的磁感线增加,次级电压增大,几乎与初级电压相同。
U1:U2=6:5六、问题与思考1、哪种结构的铁芯能使输出电压最大?试用理论解释其不同之处答:完全封闭的铁芯使输出电压最大。
增加闭合式铁芯后磁感线被约束的更多,因此穿入次级线圈的磁感线增加,次级电压增大,几乎与初级电压相同。
2、线圈匝数与电压间存在什么数学关系?理想吗?为什么?答:线圈匝数比n1:n2=电压比U1:U2;是理想模型,现实中误差可能比较大,因为磁感线从原线圈穿出并不都从次级线圈穿入,导致电压下降,另外,导线、铁芯震动也有损耗使次级电压下降。
3、为了使输出增大,你有什么其他办法?答:1、可以使用密封材料防止磁感线从次级线圈外穿出;2、可以用次级线圈包裹在原线圈外,再加上铁芯,这样可以尽量多的利用原线圈产生的磁感线,使次级线圈的磁通量加大,增加输出。