材料力学实验之拉伸实验ppt课件
合集下载
第一章拉伸-PPT精选
20kN
C
D
Ⅲ
Ⅱ P2=30kN
P3=20kN
ⅡC
ⅢD
由整个杆的平衡方程得: ∑X=0，-R-P1-P2+P3=0 得
R=-50kN
由Ⅰ-Ⅰ截面的平衡方程得: ∑X=0，-R+NⅠ=0 得
NⅠ=-50kN
同理由截面Ⅱ-Ⅱ和截面Ⅲ-Ⅲ得
A Ⅰ P1 B R
Ⅱ NⅡ
NⅡ=-10kN，NⅢ=20kN
轴力图
2
第四节 拉(压)杆的变形·胡克定律
P
胡克 定律:
杆在拉力P作用下产生的纵向
P
伸长为：
LL1L
L
L1
拉杆的纵向线应变： L
当杆的应力不超过材料的某一限值
L
时，杆的伸长 L与其所受的力P、
杆的原长成正比，而与其横截面A
成反比 ：
L PL E为弹性模量 EA
2020/2/21
第五节 强度条件·安全系数·许用应力
序言
（九）动应力计算 动荷载与动应力的概念。构件作匀加速直线运动和匀速转动时的应力
和 变形，构件受冲击时的应力计算，动荷系数。
三、课程的基本要求
1、对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识 2、具有将一般杆类构件简化为力学简图的初步能力 3、能熟练地作出杆件在基本变形下的内力图，计算其应力和位移，并进行强度和
8、对低碳钢和灰口铸铁的基本力学性能有初步认识
序言
9、会用能量守恒定律分析构件受冲击问题
四 说明 1、由于专升本学生已具备专科基础，因此基本内容中“应力状态理论” 以前的章节
建议按复习方式进行，讲课的重点应侧重于后面各章 2、教材：《材料力学》上、下册，孙训方等编，高教出版社
材料力学拉伸压缩精品PPT课件
12.7MPa
3
FN 3 A3
2 103 N 4
302 mm2
2.8MPa
此题得解
注意：一般力的单位用N，面积单位用 mm2 这样可以直接得到 MPa
3、轴向拉压杆斜截面上的应力
设：横截面面积为A
则横截面上正应力为
σ=
FN A
=
F A
斜截面面积为
A
A
= cos
斜截面上的全应力为
所示。已知
， ， 。试求杆内的最大正应力。
解：1、计算轴力
用截面法求得杆中各处的轴力
均为
kN
2、计算最大正应力
由于整个杆件轴力相同，最大正应力发生 在面积较小的横截面上，即开槽部分横截 面上。
开槽部分的截面面积A2为 A2 (h h0 )b (25 10) 20 mm2= 300mm2
则杆件内的最大正应力
破坏规律，为合理（安全、经济）设计构件 提供有关强度、刚度和稳定性分析的基本理 论和方法。
四、材料力学研究的对象
材料力学主要研究是变形固体 杆件：一个方向的尺寸远大于另两个方向的尺寸 的构件
轴
横截面
线
截面形心
杆件的分类：
等截面杆
变截面杆
板件：一个方向的尺寸远小于另两个方向的尺寸 的构件
中面
板件
中面
2F
F
FN1 2F
FN2
Fx 0 FN 2 F 2F 0
FN 2 F
3、轴力图 轴力沿横截面位置的分布图称为轴力图。
（1）轴力图中：横坐标x代表横截面位置，纵 坐轴代表轴力大小。 （2）集中外力多于两个时，分段后再用截面法 求轴力，作轴力图。
（3）轴力只与外力有关，截面形状变化不会改 变轴力大小。
材料力学 -轴向拉伸和压缩PPT课件
第二章 轴向拉伸和压缩
第二章
轴向拉伸和压缩
最新课件
1
第二章 轴向拉伸和压缩
§2 — 1 概述 §2 — 2 轴力 轴力图
目 §2 — 3 拉（压）杆截面上的应力
§2 — 4 拉（压）杆的变形 胡克定律 泊松比
录 §2 — 5 材料在拉伸与压缩时的力学性质
§2 — 6 拉（压）杆的强度计算 §2 — 7 拉（压）杆超静定问题 §2 — 8 连接件的实用计算
§ 2-3拉（压）杆截面上的应力
σ FN A
AB
——FN 为轴力， A 为杆的横截面面积
F
F
3、圣维南原理
说明：杆端集中力作用点附近区域内的应力分布比较复杂，并 非均匀分布，上式只能计算该区域内横截面上的平均应力，而 不是应力的真实情况；且应力分布规律及其计算公式与外力作 用方式有关，其研究已经超出N材料力学范围。
p
MA
➢应力的正、负号约定：正应力 以拉应力
为正，压应力为负；切应力 以使所作用的微段绕其内部任
意点有顺时针方向转动趋势者为正，反之为负。
➢应力的单位：帕斯卡 (pa)、兆帕（Mpa）、吉帕（Gpa） 1帕=1牛顿 / 米2 ( N/m2 ) 1MPa =1N/mm2 = 106 Pa 1GPa = 109 Pa 注意：1、在谈到应力时，必须指明应力所在的平面及点的位置； 2、没有特别说明的情况下，提最到新应课件力一般指正应力和切应力2。0
m
F
F
m
最新课件
6
§2-2 轴力、轴力图
截开 在求内力的截面 mm处， F
假想地将杆截为两部分
分离
留下左段为分离体
F
m
m m
F FN
第二章
轴向拉伸和压缩
最新课件
1
第二章 轴向拉伸和压缩
§2 — 1 概述 §2 — 2 轴力 轴力图
目 §2 — 3 拉（压）杆截面上的应力
§2 — 4 拉（压）杆的变形 胡克定律 泊松比
录 §2 — 5 材料在拉伸与压缩时的力学性质
§2 — 6 拉（压）杆的强度计算 §2 — 7 拉（压）杆超静定问题 §2 — 8 连接件的实用计算
§ 2-3拉（压）杆截面上的应力
σ FN A
AB
——FN 为轴力， A 为杆的横截面面积
F
F
3、圣维南原理
说明：杆端集中力作用点附近区域内的应力分布比较复杂，并 非均匀分布，上式只能计算该区域内横截面上的平均应力，而 不是应力的真实情况；且应力分布规律及其计算公式与外力作 用方式有关，其研究已经超出N材料力学范围。
p
MA
➢应力的正、负号约定：正应力 以拉应力
为正，压应力为负；切应力 以使所作用的微段绕其内部任
意点有顺时针方向转动趋势者为正，反之为负。
➢应力的单位：帕斯卡 (pa)、兆帕（Mpa）、吉帕（Gpa） 1帕=1牛顿 / 米2 ( N/m2 ) 1MPa =1N/mm2 = 106 Pa 1GPa = 109 Pa 注意：1、在谈到应力时，必须指明应力所在的平面及点的位置； 2、没有特别说明的情况下，提最到新应课件力一般指正应力和切应力2。0
m
F
F
m
最新课件
6
§2-2 轴力、轴力图
截开 在求内力的截面 mm处， F
假想地将杆截为两部分
分离
留下左段为分离体
F
m
m m
F FN
建筑力学 材料力学 轴向拉伸与压缩ppt课件
取一受轴向拉伸的等直杆，今研究与横截面成 角的斜截
面n-n，如图 a)上的应力情况。运用截面法，假想地将杆沿n-n 截面切开，并研究左段的平衡，如图b)所示，则得到此斜截面
n-n上的内力为 F 。
23
24
仿照求解横截面上正应力分布规律的过程，同样可以得到
斜截面上各点处的全应力 p 相等的结论，于是有
求各杆的变形量△Li ，如图1；
A
B
变形图严格画法，图中弧线；
L1
L2
C
变形图近似画法，图中弧之切线。L2 P L1 C' C"
35
2、写出图2中B点位移与两杆变形间的关系
A
L1
B P L1
L2 uB
L2
vB
C
图2
B'
解：变形图如图2， B点位移至B'点，由图知： uB L1
vB
L1c tg
L2
即: E
4、泊松比（或横向变形系数）
或:
32
[例5] 如图a)所示的阶梯杆，已知横截面面积AAB＝ABC＝ 400 mm2，ACD＝200 mm2，弹性模量E＝200 GPa，受力情况为 FP1＝30 kN，FP2＝10 kN，各段长度如图a)所示。试求杆的总变 形。
33
解 (1) 作轴力图 杆的轴力图如图b)所示。
(2) 计算杆的变形 应用胡克定律分别求出各段杆的变形
l AB
FN ABlAB EAAB
20103 100103 200109 400106
0.025103
m
0.025 mm
lBC
FN BClBC EABC
10103 100103 200109 400106
面n-n，如图 a)上的应力情况。运用截面法，假想地将杆沿n-n 截面切开，并研究左段的平衡，如图b)所示，则得到此斜截面
n-n上的内力为 F 。
23
24
仿照求解横截面上正应力分布规律的过程，同样可以得到
斜截面上各点处的全应力 p 相等的结论，于是有
求各杆的变形量△Li ，如图1；
A
B
变形图严格画法，图中弧线；
L1
L2
C
变形图近似画法，图中弧之切线。L2 P L1 C' C"
35
2、写出图2中B点位移与两杆变形间的关系
A
L1
B P L1
L2 uB
L2
vB
C
图2
B'
解：变形图如图2， B点位移至B'点，由图知： uB L1
vB
L1c tg
L2
即: E
4、泊松比（或横向变形系数）
或:
32
[例5] 如图a)所示的阶梯杆，已知横截面面积AAB＝ABC＝ 400 mm2，ACD＝200 mm2，弹性模量E＝200 GPa，受力情况为 FP1＝30 kN，FP2＝10 kN，各段长度如图a)所示。试求杆的总变 形。
33
解 (1) 作轴力图 杆的轴力图如图b)所示。
(2) 计算杆的变形 应用胡克定律分别求出各段杆的变形
l AB
FN ABlAB EAAB
20103 100103 200109 400106
0.025103
m
0.025 mm
lBC
FN BClBC EABC
10103 100103 200109 400106
材料力学第一章(二) 拉伸过程中的变形及力学性能指标ppt课件
（2）弹性模量的大小反应了材料抵抗外力的能力
（3）工程上弹性模量被称为材料的刚度，表征材料对弹性变形的抗力，其值 越大，则在相同应力下产生的弹性变形越小。 单晶表现出弹性各向异性，多晶各向同性（伪各向异性）。 弹性模量与原子间作用力（主要）和原子间距有关。原子间作用力取决于材 料原子本性和晶格类型，故弹性模量主要取决于材料的原子本性和晶格类型。
一、基本概念
（7）循环弹性（cyclic elasticity）：在交变载荷（振动）下材料吸 收不可逆变形功的能力。
（8）包申格效应（Bauschinger′s effect，Bauschinger effect）: 简单地说，就是经过预先加载产生少量塑性变形后的金属材料， 再次进行同向或反向加载，会产生残余伸长应力（弹性极限或屈服极 限）增加或降低的现象。其基本定量指标是包申格应变，与金属材料 中位错运动所受的阻力变化有关。
式中 σ1、 σ2、 σ3 ——主应力；ε1、 ε2、 ε3 ——主应变 主应力中有压应力时，则为负。 应变为正表示伸长，为负表示缩短。
12
弹性变形
弹性模量
（1） 是表征材料弹性的物理参数，材料在弹性变形范围内，应力和对应的应 变的比值（ E=σ/ε ），也是材料内部原子之间结合力强弱的直接量度。
（1）材料经过预先加载产生少量塑性变 形（残余应变为1–4%），卸载后再同向 加载，规定残余伸长应力（弹性极限或 屈服强度）增加（的现象），或反向加 载，规定残余伸长应力降低（特别是弹 性极限在反向加载时几乎降低到零）的 现象。
预先拉伸（应变2％)，屈服强度约为 380MPa；再反向压缩加载，压缩屈 服 强度仅为100MPa左右
塑性变形
屈服现象和屈服点（屈服强度）
（6）影响屈服强度的因素 内在因素： ① 晶体本性及晶格类型； ② 晶粒大小和亚结构：减小晶粒尺寸，就增加晶界的影响，将增加位错运动 障碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，使屈服强度提高（细晶强化）。 霍尔-派奇（Hall-Petch）公式： 1
（3）工程上弹性模量被称为材料的刚度，表征材料对弹性变形的抗力，其值 越大，则在相同应力下产生的弹性变形越小。 单晶表现出弹性各向异性，多晶各向同性（伪各向异性）。 弹性模量与原子间作用力（主要）和原子间距有关。原子间作用力取决于材 料原子本性和晶格类型，故弹性模量主要取决于材料的原子本性和晶格类型。
一、基本概念
（7）循环弹性（cyclic elasticity）：在交变载荷（振动）下材料吸 收不可逆变形功的能力。
（8）包申格效应（Bauschinger′s effect，Bauschinger effect）: 简单地说，就是经过预先加载产生少量塑性变形后的金属材料， 再次进行同向或反向加载，会产生残余伸长应力（弹性极限或屈服极 限）增加或降低的现象。其基本定量指标是包申格应变，与金属材料 中位错运动所受的阻力变化有关。
式中 σ1、 σ2、 σ3 ——主应力；ε1、 ε2、 ε3 ——主应变 主应力中有压应力时，则为负。 应变为正表示伸长，为负表示缩短。
12
弹性变形
弹性模量
（1） 是表征材料弹性的物理参数，材料在弹性变形范围内，应力和对应的应 变的比值（ E=σ/ε ），也是材料内部原子之间结合力强弱的直接量度。
（1）材料经过预先加载产生少量塑性变 形（残余应变为1–4%），卸载后再同向 加载，规定残余伸长应力（弹性极限或 屈服强度）增加（的现象），或反向加 载，规定残余伸长应力降低（特别是弹 性极限在反向加载时几乎降低到零）的 现象。
预先拉伸（应变2％)，屈服强度约为 380MPa；再反向压缩加载，压缩屈 服 强度仅为100MPa左右
塑性变形
屈服现象和屈服点（屈服强度）
（6）影响屈服强度的因素 内在因素： ① 晶体本性及晶格类型； ② 晶粒大小和亚结构：减小晶粒尺寸，就增加晶界的影响，将增加位错运动 障碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，使屈服强度提高（细晶强化）。 霍尔-派奇（Hall-Petch）公式： 1
拉伸实验PPT课件
11
实验步骤
1、试件准备 沿低碳钢试件的标距长度内 （L0=100mm或50mm）用划线器每隔10mm划一圆 周线，将标距10等分或5等分，用来为断口位置的补 偿作准备。 用游标卡尺在标距线附近及中间各取一截面，每个截
面沿互相垂直的两个方向各测量一次直径取平均值d。 取这三截面的平均值作为计算横截面A的依据。 2．安装试件 先将试件安装在上夹头上，调节下夹
两端直径大，以便安装，如下图所示。为了试验数据 具有可比性，国家对试件尺寸作了统一规定，即采用 标准试件。金属材料拉 伸试件的尺寸为：d＝10mm，Ｌ=10d 。 其中Ｌ是标距长度，d为试件直径。
设备 电子万能试验机 游标卡尺
4
实验原理
拉伸实验时，利用试验机自动绘图装置可绘 出试件的拉伸曲线，即P－△Ｌ曲线，它能形象 地反映材料的变形特点以及各阶段受力和变形 的关系，由此来判断材料弹性与塑性性能及承 载能力。但是P－△Ｌ曲线的定量关系不仅取决 于材质，而且受试件几何尺寸的影响，为了消 除这个影响，把载荷除以试件原始横截面面积 A。；把变形△Ｌ除以原始标距长度Ｌ。，转换 后得到σ—ε曲线，用来表征材料的属性。
5
实验原理
6
实验原理
1、弹性阶段 实验初，随载荷缓慢增加，测力指 针匀速移动，试件变形很小，曲线呈现一段斜直线 ，这个阶段的变形与载荷成线性关系，在此范围内 卸载，曲线与原直线重合，试件没有残余变形，只 有弹性变形。
2、屈服阶段 继续增加载荷，当指针无规则上下 波动时，用初始瞬时效应之后的最小载荷，作为材 料的屈服载荷、此阶段曲线呈锯齿形，而变形速度 加快。这表明材料暂时丧失抵抗变形的能力，是材 料进入塑性的标志。如果试件表面光洁度较高，可 以清楚地看到表面有大约45°方向的滑移线。
材料拉伸实验-PPT
拉伸试验机
显微镜
用于对材料进行拉伸测 试，测量材料的拉伸强 度、延伸率等性能指标。
用于观察材料的微观结 构，了解材料的晶粒大 小、晶体结构等信息。
硬度计
用于测量材料的硬度， 了解材料的物理性质和
机械性能。
电子天平
用于称量材料的质量和 尺寸，保证测量结果的
准确性。
实验材料
金属材料
如钢铁、铜、铝等，用于制造各种机 械零件和结构件。
符合标准。
试样加工
02
对试样进行必要的加工，如切割、打磨等，确保试样的表面质
量和尺寸精度。
标定标距
03
在试样上标定出用于测量的标距，确保拉伸过程中标距的准确
性。
安装试样
01
02
03
安装夹具
将试样安装在拉伸试验机 的夹具中，确保夹具的夹 紧力适中，避免对试样造 成损伤。
调整初始张力
调整试样的初始张力，使 试样在拉伸过程中保持稳 定。
选择适合的试样尺寸和形状， 以满足实验要求和标准。
加载过程
通过拉伸机对试样施加拉伸载 荷，使试样逐渐变形直至断裂 。
数据记录
在实验过程中，记录试样的载 荷、变形量、应变等数据，用 于后续分析。
结果分析
根据记录的数据，计算材料的 弹性模量、屈服强度、抗拉强
度等力学性能指标。
02
实验设备与材料
实验设备
塑料材料
如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等，用 于制造各种包装材料、管道、容器等。
复合材料
如玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑 料等，用于制造高性能的航空航天器、 汽车等。
无机非金属材料
如陶瓷、玻璃、水泥等，用于制造耐 高温、耐腐蚀的器件和建筑材料。
材料拉伸实验PPT课件
1．试验要确保安全，试验人员中要坚守岗位，注意力集中，精心
操作，因事离开时要停车，关闭试验机电源。
2.开机：先开启总电源，再启动计算机，然后运行网络版试验程序，
注册登陆后进入试验界面，点击“联机”，若已连接通道的显示值
在实时变化，表示已正常连接。
3.安装试样：摆锤的锤头仰起、保护销伸出时，方可安装试样。安
第3页/共8页
2.典型材料的冲击破坏形式 低碳钢试样一般不易彻底冲断，冲击吸收功较大，断口与拉伸破 坏断口类似，周边有45º剪切唇，中部为脆断区。铸铁冲击吸收功很 小，断口平齐，呈有光泽晶粒状，完全为脆断。
低碳钢的冲击破坏形式
铸铁的冲击破坏形式
第4页/共8页
四、 实验步骤
（一）试验准备
1.检查试验机的摆锤，确定主轴无异常阻力,观察锤头螺钉是否完好
第6页/共8页
五、实验结果处理
A A 用 作为 k
0 试样的实际冲击吸收功。
第7页/共
无损，如有异常的损伤，应及时更换。
2.检查电源、各连接线应连接牢靠，电气接地良好。
3.更换摆锤。更换时应用卸摆器将原摆卸下，更换新的摆锤头后，
要用支座对中样板调整锤头与支座的对中位置。
4.试样 采用标准试样进行试验，估计冲击吸收功要在锤头标称能量
的10％－90％之间，以保证试验的准期度。
（二）试验操作
材料拉伸试验 本试验为材料抗冲击性能试验，通过试验使学生学习掌握冲击实验 方法，熟悉国标相关规定，训练冲击试验动手操作能力，培养工程 使用技术人才；通过试验观察可了解不同材料的冲击韧性和断口形 貌特征，进一步巩固对材料力学相关理论的学习与掌握。
一 、试验目的 1.测定低碳钢和铸铁的冲击吸收功，掌握冲击实验方法，熟悉国标 相关规定及冲击实验机的操作； 2.观察比较不同材料冲击破坏的断口形貌特征。
材料力学之轴向拉伸与压缩PPT(79张)
F1 F2
F3 Fn
F1
ΔFQy
DF
DF 平均应力： Pm DA
ΔFQz ΔA
ΔFN
DF dF 总应力： plim
DA0 DA dA
F2
limDFN
dFN 垂的直应于 力截 称面 为
DA DA0 dA“正应力”
limDFQ
dFQ
与截面相切 的应力称为
DA DA0 dA“切应力”
以AB杆为研究对象
mA 0
F N FNC B B C9 11 0k N850
以CDE为研究对象
mE 0
FNCD40kN
20kN 18kN 4m
F Ns C3 iD 0 n 0 8 F N B 8 C 2 4 0 0
30O FNCD C
FNBC
B 4m
BC
应力的国际单位为N/m2 （帕斯卡）
1N/m2=1Pa
1MPa=106Pa＝1N/mm2
某截面某一点处应力（矢量）正负号的规定：
1GPa=109Pa
正应力：拉应力为正，压应力为负；
切应力：对截面内部（靠近截面）的一点，产生顺时针方向力矩的切应力为正， 反之为负。
拉(压)杆横截面上的应力
几何变形
平面假设
d A
FNAsBin300F FNAcBo3s00FNBC
FNAB
30 0
B
AB
FNAB28.3MPa AAB
C
FNBC a
F
BCFANBBCC4.8MPa
例 题 2.8
计算图示结构BC和CD杆横截面上的正应力值。 已知CD杆为φ28的圆钢，BC杆为φ22的圆钢。
D
F3 Fn
F1
ΔFQy
DF
DF 平均应力： Pm DA
ΔFQz ΔA
ΔFN
DF dF 总应力： plim
DA0 DA dA
F2
limDFN
dFN 垂的直应于 力截 称面 为
DA DA0 dA“正应力”
limDFQ
dFQ
与截面相切 的应力称为
DA DA0 dA“切应力”
以AB杆为研究对象
mA 0
F N FNC B B C9 11 0k N850
以CDE为研究对象
mE 0
FNCD40kN
20kN 18kN 4m
F Ns C3 iD 0 n 0 8 F N B 8 C 2 4 0 0
30O FNCD C
FNBC
B 4m
BC
应力的国际单位为N/m2 （帕斯卡）
1N/m2=1Pa
1MPa=106Pa＝1N/mm2
某截面某一点处应力（矢量）正负号的规定：
1GPa=109Pa
正应力：拉应力为正，压应力为负；
切应力：对截面内部（靠近截面）的一点，产生顺时针方向力矩的切应力为正， 反之为负。
拉(压)杆横截面上的应力
几何变形
平面假设
d A
FNAsBin300F FNAcBo3s00FNBC
FNAB
30 0
B
AB
FNAB28.3MPa AAB
C
FNBC a
F
BCFANBBCC4.8MPa
例 题 2.8
计算图示结构BC和CD杆横截面上的正应力值。 已知CD杆为φ28的圆钢，BC杆为φ22的圆钢。
D
力学-拉伸实验PPT课件
材料组织性能测试实验
电子万能试验机的使用 低碳钢拉伸实验
2020/10/13
1
一、实验目的
• 1.熟练掌握电子万能试验机 • 2.掌握拉伸实验方法 • 3.熟练掌握拉伸曲线意义及强度 • 塑性指标的计算方法
2020/10/13
2
二、实验用材料和试样
• 1. 45钢退化态，d0=5mm的圆形短比例试样。 • 每个小组领取拉伸试样两根。 • 2. 铸铁， d0=10mm的圆形长比例试样 • 每组一根。 • 3. 纯铝，0.9mm×10mm板状试样 • 每组两个
汇报人：XXXX 日期：20XX年XX月XX日
9
附实验记录表。
• 4.讨论规定非比例伸长应力与规定残余伸 长应力的区别。
• 5.比较三种材料的力学性能指标
2020/10/13
7
2020/10/13
8
谢谢您的指导
THANK YOU FOR YOUR GUIDANCE.
感谢阅读！为了方便学习和使用，本文档的内容可以在下载后随意修改，调整和打印。欢迎下载！
2020/10/13
3
三、实验设备和仪器
• 1.电子万能试验机 • 2.拉力传感器和位移传感器各一个 • 3.引伸计一只用以测定规定残余伸长应力 • 4.游标卡尺、直尺和记号笔
2020/10/13
4
四、实验方法和步骤
ห้องสมุดไป่ตู้
• 1.试样准备：了解试样的材料与热处理状态， 用游标卡尺测量试样横截面尺寸，在试样 上标出原始标距。
σr0.1以后取下引伸计，将试样拉断。测量45钢 两根试样拉断后的标距L1及颈缩处最小直径d1， 并分别计算δ和Ψ。
2020/10/13
6
电子万能试验机的使用 低碳钢拉伸实验
2020/10/13
1
一、实验目的
• 1.熟练掌握电子万能试验机 • 2.掌握拉伸实验方法 • 3.熟练掌握拉伸曲线意义及强度 • 塑性指标的计算方法
2020/10/13
2
二、实验用材料和试样
• 1. 45钢退化态，d0=5mm的圆形短比例试样。 • 每个小组领取拉伸试样两根。 • 2. 铸铁， d0=10mm的圆形长比例试样 • 每组一根。 • 3. 纯铝，0.9mm×10mm板状试样 • 每组两个
汇报人：XXXX 日期：20XX年XX月XX日
9
附实验记录表。
• 4.讨论规定非比例伸长应力与规定残余伸 长应力的区别。
• 5.比较三种材料的力学性能指标
2020/10/13
7
2020/10/13
8
谢谢您的指导
THANK YOU FOR YOUR GUIDANCE.
感谢阅读！为了方便学习和使用，本文档的内容可以在下载后随意修改，调整和打印。欢迎下载！
2020/10/13
3
三、实验设备和仪器
• 1.电子万能试验机 • 2.拉力传感器和位移传感器各一个 • 3.引伸计一只用以测定规定残余伸长应力 • 4.游标卡尺、直尺和记号笔
2020/10/13
4
四、实验方法和步骤
ห้องสมุดไป่ตู้
• 1.试样准备：了解试样的材料与热处理状态， 用游标卡尺测量试样横截面尺寸，在试样 上标出原始标距。
σr0.1以后取下引伸计，将试样拉断。测量45钢 两根试样拉断后的标距L1及颈缩处最小直径d1， 并分别计算δ和Ψ。
2020/10/13
6
材料力学实验之拉伸实验 ppt课件
材料力学实验之拉伸实验
拉伸实验
（验证性实验）
拉伸实验
材料力学实验之拉伸实验
一、实验目的
拉伸实验
1、测定低碳钢拉伸弹性模量E、屈服点σs、 抗拉强度σb、断后伸长率δ、断面收缩率ψ。
2、测定铸铁抗拉强度σb，断后伸长率δ。
二、实验设备及仪器
1. 电子万能材料试验机； 2. 0.02mm游标卡尺；
3. 双侧电子引伸计。
2、铸铁拉伸时的力学性能：
试样装在试验机上，受到轴向拉力
F 作用，试样标距产生伸长量 D。l 两者
之间的关系如图。
铸铁没有明显直线部分，没有屈服和 颈缩现象。在较小拉应力下被拉断，断 后伸长率也很小。铸铁等脆性材料的抗 拉强度很低，所以不宜作为抗拉零件的 材料。
抗拉强度
b
Fb A0
（强度指标）
拉伸实验
拉伸实验
材料在弹性范围内服从虎克定律，其应力、应变成正比关系：E
将 F , Dl 代入上式，得
0
l
E F l0 Dl A0
双
侧
电 子 引
用双侧电子引伸计
测量变形量 Dl
伸
计
l为0 引伸计刀口间
距离 l0 50mm
材料力学实验之拉伸实验
拉伸实验
试验方法： 将引伸计安装在试样上，受拉力后所产生的伸长量与力之间的
F
Fb
O 铸铁拉伸曲线 Dl
断后伸长率 l1 l0 100%（塑性指标）
l0材料力学实验之拉伸实验
拉伸实验——观察现象
低碳钢
颈缩现象，“杯口”
拉伸实验
低碳钢试样拉伸破坏后，断口呈“杯口”状。
铸铁
平面断口，正应力引起
铸铁试样拉伸破坏后，断口在横截面上，呈平口状。
拉伸实验
（验证性实验）
拉伸实验
材料力学实验之拉伸实验
一、实验目的
拉伸实验
1、测定低碳钢拉伸弹性模量E、屈服点σs、 抗拉强度σb、断后伸长率δ、断面收缩率ψ。
2、测定铸铁抗拉强度σb，断后伸长率δ。
二、实验设备及仪器
1. 电子万能材料试验机； 2. 0.02mm游标卡尺；
3. 双侧电子引伸计。
2、铸铁拉伸时的力学性能：
试样装在试验机上，受到轴向拉力
F 作用，试样标距产生伸长量 D。l 两者
之间的关系如图。
铸铁没有明显直线部分，没有屈服和 颈缩现象。在较小拉应力下被拉断，断 后伸长率也很小。铸铁等脆性材料的抗 拉强度很低，所以不宜作为抗拉零件的 材料。
抗拉强度
b
Fb A0
（强度指标）
拉伸实验
拉伸实验
材料在弹性范围内服从虎克定律，其应力、应变成正比关系：E
将 F , Dl 代入上式，得
0
l
E F l0 Dl A0
双
侧
电 子 引
用双侧电子引伸计
测量变形量 Dl
伸
计
l为0 引伸计刀口间
距离 l0 50mm
材料力学实验之拉伸实验
拉伸实验
试验方法： 将引伸计安装在试样上，受拉力后所产生的伸长量与力之间的
F
Fb
O 铸铁拉伸曲线 Dl
断后伸长率 l1 l0 100%（塑性指标）
l0材料力学实验之拉伸实验
拉伸实验——观察现象
低碳钢
颈缩现象，“杯口”
拉伸实验
低碳钢试样拉伸破坏后，断口呈“杯口”状。
铸铁
平面断口，正应力引起
铸铁试样拉伸破坏后，断口在横截面上，呈平口状。
材料力学第二章-拉伸、压缩与剪切课件
义与分类
总结词
了解拉伸的定义和分类是理解材料力 学的基础。
详细描述
拉伸是指材料受到轴向拉伸或压缩的 外力作用，使材料产生伸长或缩短的 变形。根据外力性质，拉伸可分为弹 性拉伸、塑性拉伸和粘性拉伸等。
拉伸的应力和应变
总结词
应力和应变是描述材料在拉伸过程中受力与变形的关键参数。
在压缩过程中，当材料的 应力超过其抗压强度时， 材料会发生弯曲或断裂。
剪切失效
在剪切过程中，当材料的 剪切应力超过其抗剪强度 时，材料会发生相对滑移 。
材料在拉伸、压缩与剪切中的强度指标
抗拉强度
抗剪强度
材料在拉伸过程中所能承受的最大应 力。
材料在剪切过程中所能承受的最大剪 切应力。
抗压强度
材料在压缩过程中所能承受的最大应 力。
压缩的强度条件
强度条件
在压缩过程中，物体抵抗破坏的能力称为强度条件。
强度条件公式
根据材料力学理论，强度条件公式为σ≤[σ]，其中σ为材料的许用应力，[σ]为材 料的极限应力。
2023
PART 04
剪切力学
REPORTING
剪切定义与分类
剪切定义
剪切是材料在剪切力作用下沿剪切面发生相对滑动的现象。
详细描述
应力是指在单位面积上所受的外力，是衡量材料受力状态的物理量。应变则表示材料长度或体积的变化程度，用 于描述材料的变形程度。在拉伸过程中，应力和应变之间存在一定的关系，这种关系称为应力-应变曲线。
拉伸的强度条件
总结词
强度条件是评估材料在拉伸过程中所能承受的最大应力的关 键指标。
详细描述
强度条件通常通过实验测定，并根据材料的性质和用途进行 分类。常见的强度条件包括抗拉强度、屈服强度和疲劳强度 等。这些强度条件对于材料的选择和使用具有重要的指导意 义。
总结词
了解拉伸的定义和分类是理解材料力 学的基础。
详细描述
拉伸是指材料受到轴向拉伸或压缩的 外力作用，使材料产生伸长或缩短的 变形。根据外力性质，拉伸可分为弹 性拉伸、塑性拉伸和粘性拉伸等。
拉伸的应力和应变
总结词
应力和应变是描述材料在拉伸过程中受力与变形的关键参数。
在压缩过程中，当材料的 应力超过其抗压强度时， 材料会发生弯曲或断裂。
剪切失效
在剪切过程中，当材料的 剪切应力超过其抗剪强度 时，材料会发生相对滑移 。
材料在拉伸、压缩与剪切中的强度指标
抗拉强度
抗剪强度
材料在拉伸过程中所能承受的最大应 力。
材料在剪切过程中所能承受的最大剪 切应力。
抗压强度
材料在压缩过程中所能承受的最大应 力。
压缩的强度条件
强度条件
在压缩过程中，物体抵抗破坏的能力称为强度条件。
强度条件公式
根据材料力学理论，强度条件公式为σ≤[σ]，其中σ为材料的许用应力，[σ]为材 料的极限应力。
2023
PART 04
剪切力学
REPORTING
剪切定义与分类
剪切定义
剪切是材料在剪切力作用下沿剪切面发生相对滑动的现象。
详细描述
应力是指在单位面积上所受的外力，是衡量材料受力状态的物理量。应变则表示材料长度或体积的变化程度，用 于描述材料的变形程度。在拉伸过程中，应力和应变之间存在一定的关系，这种关系称为应力-应变曲线。
拉伸的强度条件
总结词
强度条件是评估材料在拉伸过程中所能承受的最大应力的关 键指标。
详细描述
强度条件通常通过实验测定，并根据材料的性质和用途进行 分类。常见的强度条件包括抗拉强度、屈服强度和疲劳强度 等。这些强度条件对于材料的选择和使用具有重要的指导意 义。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化阶段、局部变形阶段。
O
拉伸实验
Fb Fs
Dl
低碳钢拉伸曲线
屈服点
s
F s （强度指标） A0
断后伸长率 l1 l0 100%（塑性指标）
l0
抗拉强度 b
F b（强度指标） A0
断面收缩率 A0 A1 10% 0（塑性指标）
.
A0
拉伸实验
低碳钢拉伸弹性模量E
材料在弹性范围内服从虎克定律，其应力、应变成正比关系：E
.
实验试样拉伸试样 —— 源自验采用标准圆形试样拉伸实验
长试样 l0=10d0
短试样 l0= 5d0
l0
d0
.
三、实验原理
1、低碳钢拉伸时的力学性能：
F
试样装在试验机上，受到轴向拉力
F 作用，试样标距产生伸长量 D。l 两者
之间的关系如图。
低碳钢试样的变形过程，大致可分为四
个变形阶段——弹性阶段、屈服阶段、强
低碳钢
颈缩现象，“杯口”
拉伸实验
低碳钢试样拉伸破坏后，断口呈“杯口”状。
铸铁
平面断口，正应力引起
铸铁试样拉伸破坏后，断口在横截面上，呈平口状。
.
拉伸实验
四、实验步骤
1．测量拉伸试样原始尺寸：直径d0，长度l0。 2．安装试样，进行加载，测出材料的屈服载荷Fs、最大载荷Fb。 3．测量试样断后尺寸:直径d1，长度l1。 4．观察并描述试样破坏后断口特点。
用增量法，计算弹性模量E。
b
用增量法，计算式为：
E DF l0 D(Dl) A0
DF
a
D(Dl)
上式中， DFFbFa （力增量）
O
Dl
D(Dl)DlbDla（伸长量增量）
l0 50mm
A 0 为原始截面积
.
2、铸铁拉伸时的力学性能：
试样装在试验机上，受到轴向拉力
F 作用，试样标距产生伸长量 D。l 两者
之间的关系如图。
铸铁没有明显直线部分，没有屈服和 颈缩现象。在较小拉应力下被拉断，断 后伸长率也很小。铸铁等脆性材料的抗 拉强度很低，所以不宜作为抗拉零件的 材料。
抗拉强度
b
Fb A0
（强度指标）
拉伸实验
F
Fb
O 铸铁拉伸曲线 Dl
断后伸长率 l1 l0 100%（塑性指标）
l0
.
拉伸实验——观察现象
实验报告要求（按实验目的完成报告）
1．计算材料强度指标、塑性指标和低碳钢拉伸弹性模量E(GPa)。
2．描述拉伸断口特点。 3．比较两种材料的拉伸力学性能。 4．强度指标以MPa为单位（1 M 1 P N /m a2 ）m ,并保留3位有效数字。
.
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
将 F , Dl 代入上式，得
0
l
E F l0 Dl A0
双
侧
电
用双侧电子引伸计
子 测量变形量 Dl
引
伸 计
l为0 引伸计刀口间
距离 l0 50mm
.
拉伸实验
试验方法： 将引伸计安装在试样上，受拉力后所产生的伸长量与力之间的
线性关系由计算机显示，如下图。
求出直线上 a、b 两点的力和伸长量， F
拉伸实验
（验证性实验）
拉伸实验
重庆大学力学实验教学中心
.
拉伸实验
一、实验目的
1、测定低碳钢拉伸弹性模量E、屈服点σs、 抗拉强度σb、断后伸长率δ、断面收缩率ψ。
2、测定铸铁抗拉强度σb，断后伸长率δ。
二、实验设备及仪器 1. 电子万能材料试验机； 2. 0.02mm游标卡尺； 3. 双侧电子引伸计。