材料力学性能实验精

扭转试验
3．测定灰铸铁抗切强度 tb
T
Tb ?
抗切 强度
：
t
b
?
Tb Wp
O
灰铸铁扭转试验现象 ：
断裂：
拉应力引起
扭转试验
五、试验步骤：
1、测定试样尺寸 2、实验机准备 3、安装试样 4、测定低碳钢切变模量G；
5、测定低碳钢屈服切应力t s 、抗切强度tb ；
6、测定灰铸铁抗切强度t b 7、关机；进行试验数据处理
标距
l0
拉伸试验
三、试样
1．材料类型 低碳钢：塑性材料的典型代表 灰铸铁：脆性材料的典型代表
d0
标点
2．标准试样：尺寸符合国标的试样 标距：等截面测试部分长度
拉伸试验
1)圆形截面
2)矩形截面
t b
l0
l0 ? 11.3 A0 或 l0 ? 5.65 A0
l0=10d0 l0= 5d0
拉伸试验
四、试验原理
6、测量试样直径 7、测试
8、打印
9、卸载并取出试样，测量断后标距和断口直径
10、关机；进行试验数据处理
压缩试验
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ试验目的
1．测定低碳钢压缩屈服点 s sc； 2．测定灰铸铁抗压强度 s bc。
二、试验仪器
万能材料试验机；游标卡尺
三、试样 标准试样 ：
d0 h0
粗短圆柱体： h0=1~3d0
压缩试验
拉伸试验
灰铸铁拉伸时没有屈服阶段，在变形很小的情况下断裂，断 口为平端口，只能测得其抗拉强度。
测定灰铸铁抗拉强度 s b
F
抗拉强度 ：
Fb
s
b?
Fb A0
?l
O
拉伸试验
五、试验步骤：
1、开机：打开电源开关，启动计算机进入试验机软件 测试系统
2、系统参数设置
3、试验基本参数设置
4、试验过程设置
5、装夹试样，安装引伸计
F
将试样安装在实验机的上下夹头中， 引伸计装卡在试样上，启动实验机对 ? l/2 试样加载，实验机将自动绘出载荷位 移曲线（F—? l 曲线）
l
观察试样的受力、变形直至破坏的全 ?l/2 过程，可以看到低碳钢拉伸过程中的
四个阶段（弹性阶段，屈服阶段、强 化阶段和颈缩阶段）
F
拉伸试验
低碳钢拉伸机械性能 (s s、 s b 、 d、 y )
?? ? ?Tl
GIp
G? ?Tl ? Fal
Ip?? Ip??
扭转试验
采用逐级加载法:先通过试验机采用手动形式施加初始扭矩 T0，然后采用等量逐级加载，加载后的扭矩为：
Ti ? T0 ? i?T
记录下每级载荷下的扭转角? i ，各级加载过程中的切变 模量为：
? ? Gi ?
? Til0
? i ? ? i?1 I ?
F
Fb 颈缩阶段
Fe FpFs屈服阶强段化阶段
冷作硬化 线弹性阶段
?l O
屈服点：
s
s?
Fs A0
抗拉强度：
s
b?
Fb A0
伸长率： d ? l1 ? l0 ?100%
l0
断面
收缩率：y
?
A0 ? A1 ?100% A0
拉伸试验
低碳钢拉伸试验现象： 屈服：
t max引起
颈缩：
断裂：
低碳钢拉伸试验动画：
《材料力学》实验
力学性能试验 一、拉伸试验 二、压缩试验 三、扭转试验
拉伸试验
一、试验目的
1．测定低碳钢拉伸强度性能指标 (s s、 s b) 2．测定低碳钢塑性性能指标 (d、 y )
3．测定铸铁抗拉强度 s b
4．比较两种材料的力学性能、拉伸过程及破坏现象 二、试验仪器
1．万能材料试验机 ； 2．电子引伸仪； 3．游标卡尺。
四、试验原理：试验时缓慢加载，试验机自动画出压 缩图（F—? l 曲线）
1．测定低碳钢压缩屈服点s sc
F Fsc 拉伸试验
O
压缩屈服点 ：
s
sc ?
Fsc A0
?l
压缩试验
低碳钢压缩试验现象：
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”。
压缩试验
2．测定灰铸铁抗压强度 s bc
F
F bc
强度极限 ：
拉伸试验
O
s
bc ?
Fbc A0
?l
灰铸铁压缩 试验现象 ：
t max引起
压缩试验
五、试验步骤：
1、开机：打开电源开关，启动计算机进入试验机软件 测试系统
2、测量试样直径 3、装夹试样，软件参数调零 4、试验基本参数设置 5、测试 6、卸载并取出试样 7、关机；进行试验数据处理
取平均值： G ? ? Gi 或采用最小二乘法计算切变模量 n
扭转试验
2．测定低碳钢屈服切应力 ts、抗切强度tb
T
Tb
TT==< TTbs
tb
d?
ts
Ts
?
O
?
ts
tb
屈服切 应力：
t
s
?
3 4
Ms Wp
抗切 强度
：t
b
?
3 4
Mb Wp
扭转试验
低碳钢扭转试验现象： 屈服：
t max引起
断裂：
d0
扭转试验
四、试验原理
1．低碳钢切变模量G
材料的剪切弹性模量G是在扭转过程中，线弹性范围内切应
力和切应变之比。切变弹性模量是计算构件扭转变形的基本
参数。
采用图解法：通过试验机配备的扭转
T
传感器及小角度扭角仪，可自动记录
扭矩—扭转角（T—? ）曲线，如图：
?T
??
?
O
在所记录的曲线的弹性段,选取增量? T, 和相应的扭转角??
扭转试验
一、试验目的
1．测定低碳钢切变模量 G；
2．测定低碳钢屈服切应力 ts、抗切强度tb； 3．测定灰铸铁抗切强度 t b；
4．分析比较低碳钢和灰铸铁两种材料的破 坏情况。
二、试验仪器
1．微机控制扭转试验机 ； 2．小扭角传感器 。 3．游标卡尺 。
扭转试验
三、试样 采用直径 10mm，标距50mm的圆形截面 标准试样