材料拉伸压缩实验报告
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。
低碳钢和铸铁压缩实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除低碳钢和铸铁压缩实验报告篇一:低碳钢和铸铁的拉伸与压缩试验低碳钢和铸铁的拉伸与压缩试验一、实验目的1.测定低碳钢在拉伸时的下屈服强度ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A和断面收缩率Z。
观察低碳钢在拉伸过程中的各种现象(包括屈服、强化、缩颈及断裂),并绘制拉伸图(F-?L曲线)。
2.测定铸铁的抗拉强度Rm。
3.测定铸铁的抗压强度?较。
bc,观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象,并进行比二、实验设备与试样材料试验机,试样分划机或冲点机,游标卡尺,低碳钢和铸铁的拉伸试样,压缩试样。
三、实验步骤1.低碳钢拉伸试验(1)试样准备为便于观察试样标距范围内伸长沿轴向的分布情况和测量拉断后的标距Lu,在试样平行长度内涂上快干着色涂料,然后用专门的划线机,在标距L0范围内每隔10mm(对长试样)或每隔5mm(对短试样)刻划一根圆周线,或用冲点机冲点标记,将标距L0分成10格。
因直径d0沿试样长度不均匀,故用游标卡尺在标距的两端及中间三个横截面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处,在互相垂直的两个直径方向上各测量一次,记入表1-1,算出各自的平均直径,取其中最小的一个作为原始直径d0,计算试样的最小原始横截面面积s0,s0取三位有效数字。
(2)试验机准备根据低碳钢的抗拉强度Rm和试样原始横截面面积s0,由公式Fm=Rms0估算拉断试样所需的最大力Fm。
根据估算的Fm的大小,选择试验机合适的量程。
试验机调“零”。
(3)安装试样将试件的一段夹持在固定夹头内,移动可动夹头至适当位置,可靠地夹好试件的另一端。
(4)检查及试机请教师检查以上步骤完成情况,获得认可后在比例极限内施力至10kn,然后卸力至接近零点,以检查试验机工作是否正常。
(5)施力测读启动试验机加载部分,缓慢均匀地施力。
注意观察试件的拉伸图,参照图5-8所示的几种屈服图形,确定下屈服力FeL,记入表1-2。
过了屈服阶段后,可用较快的速度施力,直至试样断裂为止。
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。
拉伸压缩实验报告
3.1 金属材料的拉伸与压缩实验
一、实验目的
1. 了解液压式材料试验机的工作原理,初步掌握试验机的操作规程。
2. 测定低碳钢的屈服(流动)极限σS ,强度极限σb ,延伸率δ和截面收缩率Ψ。
观察试件在拉伸过程中的各种现象(弹性、屈服、强化、颈缩)。
3. 测定铸铁材料的拉伸和压缩强度极限σb 。
4. 比较低碳钢和铸铁的机械性质及破坏时的断口形式。
二、实验主要设备及实验原理
1.主要设备:改装后的WE-300液压式材料试验机
2.实验原理:测定金属材料的机械性质需要将试件制成符合国家标准的形状和尺寸。
低碳钢试件在拉伸过程中,可分为四个阶段:弹性阶段;屈服阶段: 强化阶段;颈缩阶段。
由于铸铁是一种典型的脆性材料,不论是拉伸还是压缩,它均只有一个强度指标,而且无塑性指标δ和Ψ,铸铁的唯一强度指标为强度极限σb ,但是铸铁的抗拉和抗压能力是大不相同的。
三、实验数据记录及处理
1.拉伸实验前试件尺寸
2.拉伸实验后的尺寸及数据
3.压缩实验尺寸及数据
4.计算结果
四、问题思考
σ—曲线,叙述并标明低碳钢在1.根据实验结果,绘制低碳钢和铸铁的ε
拉伸过程中的四个变形阶段。
2.比较低碳钢和铸铁拉伸时的机械性质及破坏形式。
3.比较铸铁在拉伸和压缩时的强度极限σ
b
4.为何铸铁试件在压缩时的破坏断面与轴线大致成︒
45。
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。
材料拉伸压缩实验报告
材料的拉伸压缩实验一、实验目的1.观察试件受力和变形之间的相互关系;2.观察低碳钢在拉伸过程中表现出的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象;观察铸铁在压缩时的破坏现象。
3.测定拉伸时低碳钢的强度指标(σs、σb)和塑性指标(δ、ψ);测定压缩时铸铁的强度极限σb。
4.学习、掌握电子万能试验机的使用方法及工作原理。
二、实验设备1.微机控制电子万能试验机;2.游标卡尺。
三、实验材料拉伸实验所用试件(材料:低碳钢)如图1所示,压缩实验所用试件(材料:铸铁)如图2所示:图1 拉伸试件图2 压缩试件四、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3。
对于低碳钢材料,由图3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3 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 /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4。
材料拉伸与压缩实验报告参考
碳钢与铸铁的拉伸、压缩实验一、实验目的1、测定碳钢在拉伸时的屈服极限s σ,强度极限b σ,延伸率δ和断面收缩率ψ,测定铸铁拉伸时的强度极限b σ;2、观察碳钢、铸铁在拉伸过程中的变形规律及破坏现象,并进行比较,使用绘图装置绘制拉伸图P-ΔL 曲线; 二、实验设备微机控制电子万能材料试验机、直尺、游标卡尺; 三、实验试祥1.为使各种材料机械性质的数值能互相比较,避免试件的尺寸和形状对试验结果的影响,对试件的尺寸形状GB6397-86作了统一规定,如图1所示:图1用于测量拉伸变形的试件中段长度标距L 0与试件直径d;必零满足L 0/d 0=10或5,其延伸率分别记做和δ10和δ52、压缩试样:低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般做成很短的圆柱形,避免压弯,一般规定试件高度h 直径d 的比值在下列范围之内:1≤d h≤3为了保证试件承受轴向压力,加工时应使试件两个端面尽可能平行,并与试件轴线垂直,为了减少两端面与试验机承垫之间的摩擦力,试件两端面应进行磨削加工,使其光滑; 四、实验原理图2为试验机绘出的碳钢拉伸P-△L 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PS,即得屈服极限:图2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;以试样的初始横截面面积A;除P b 得强度极限为延伸率δ及断面收缩率φ的测定,试样的标距原长为L 0拉断后将两段试样紧密地对接在一起,量出拉断后的标距长为L 1延伸率应为试样拉断后,设颈缩处的最小横截面面积为A 1,由于断口不是规则的圆形,应在两个相互垂直的方向上量取最小截面的直径,以其平均值计算A 1,然后按下式计算断面收缩率:铸铁试件在变形极小时,就达到最大载荷P b 而突然发生断裂;没有屈服和颈缩现象,其强度极限远小于低碳钢的强度极限;图4为低碳钢试件的压缩图,在弹性阶段和屈服阶段,它与拉伸时的形状基本上是一致的,而且s P 也基本相同,所以说,低碳钢材料在压缩时的E 和s σ都与拉伸时大致相同,低碳钢的塑性好,由于泊松效应,试件越压越粗,不会破坏,横向膨胀在试件两端受到试件与承垫之间巨大摩擦力的约束,试件被压成鼓形,进一步压缩,会压成圆饼状,低碳钢试件压不坏,所以没有强度极限;图5为铸铁试件压缩图,P-ΔL 比同材料的拉伸图要高4-5倍,当达到最大载荷b P 时铸铁试件会突然破裂,断裂面法线与试件轴线大致成045~055的倾角;这表面,铸铁压缩破坏主要是由剪应力引起的; 五、实验步骤低碳钢拉伸试验步骤:图4图51、测量试样尺寸测定试样初始横截面面积Aο时,在标距Lο的两端及中部三个位置上,沿两个互相垂直的方向,测量试样直径,以其平均值计算各横截面面积,取三个横截面面积中的最小值为Aο;2、检查试验机的夹具是否安装好,各种限位是否在实验状态下就位;3、安装试件;安装时仅将试件上端夹紧,下端悬空,然后再试件上夹持引伸计;4、启动下降按钮将试件移下,停止安装好试件,进行调零,回到试验初始状态;5、根据实验设定,启动实验开关进行加载,注意观察试验中的试件及计算机上的曲线变化;6、实验完成,保存记录数据;7、试件破坏后非破坏性试验应先卸载,断开控制器并关闭,关闭动力系统及计算机系统,清理还原;铸铁压缩试验步骤:1、测量试样尺寸,测量试样两端及中间等三处截面的直径,取三处中最小一处的平均直径0d作为计算原截面积0A之用;2、调整试验机,选择测力度盘,调整指针对准零点,并调整自动绘图器;电子万能试验机按软件操作指南步骤进行;3、安装试样,将试样两端面涂上润滑油,然后准确地放在试验机活动台支承垫的中心上;4、检查及试车液压试验机试车时将试验机活动台上升,试件亦随之上升,当试件上端面接近承垫时应减慢活动台上升速度,避免突然接触引起剧烈加载,当试件与上承垫刚接触时,将自动绘图笔调整好,使它处于工作状态,用慢速预加少量载荷;然后卸载近零点,以检查试验机工作是否正常;5、进行试验铸铁试件,缓慢而均匀地加载,同时使用自动绘图装置绘出P-L∆曲线,直到试件破裂为止,记下破坏载荷b P;6、结束工作打开回油间,将载荷卸掉,取下试件,使试验机复原;六、数据处理低碳钢拉伸:试样直径d断面收缩率:灰铸铁直径d :、,平均值 铸铁的强度极限:=3,110^-4mm=A P b b01×100%=210^-4-10^-5/210^-4=72%%=105-80/80=% 100 00 1l l l。
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。
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。
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。
材料的拉伸与压缩实验报告
材料的拉伸与压缩实验报告材料的拉伸与压缩实验报告引言:材料的力学性质是工程设计和材料科学研究中的重要参数,而材料的拉伸与压缩实验是了解材料力学性能的常用手段之一。
本实验通过对不同材料在拉伸与压缩过程中的行为进行观察与分析,旨在揭示材料的力学特性,为工程应用提供参考。
实验目的:1. 了解材料在拉伸与压缩加载下的力学行为;2. 掌握拉伸与压缩实验的基本操作方法;3. 分析材料的应力-应变曲线,计算其力学参数。
实验步骤:1. 实验前准备:a. 准备实验所需材料,如金属样品或塑料样品;b. 根据实验要求,制备所需的试样;c. 检查实验设备,确保其正常工作。
2. 拉伸实验:a. 将试样固定在拉伸试验机上,并调整好试验机的参数;b. 逐渐增加拉伸力,记录拉伸力和试样的位移;c. 根据记录的数据,绘制应力-应变曲线;d. 分析曲线的特点,计算材料的屈服强度、抗拉强度等力学参数。
3. 压缩实验:a. 将试样固定在压缩试验机上,并调整好试验机的参数;b. 逐渐增加压缩力,记录压缩力和试样的位移;c. 根据记录的数据,绘制应力-应变曲线;d. 分析曲线的特点,计算材料的屈服强度、抗压强度等力学参数。
实验结果与分析:通过拉伸与压缩实验,我们得到了不同材料在加载过程中的应力-应变曲线。
根据曲线的特点,我们可以看出材料在拉伸与压缩过程中的行为有很大的差异。
在拉伸实验中,材料的应力随着应变的增加而逐渐增加,直到达到最大值。
此后,应力开始下降,直到材料发生断裂。
根据应力-应变曲线,我们可以计算出材料的屈服强度、抗拉强度等参数,这些参数可以用来评估材料的强度和韧性。
在压缩实验中,材料的应力随着应变的增加而逐渐增加,直到达到最大值。
与拉伸实验不同的是,材料在压缩过程中不会发生断裂,而是发生塑性变形。
根据应力-应变曲线,我们可以计算出材料的屈服强度、抗压强度等参数,这些参数可以用来评估材料的稳定性和可塑性。
结论:通过本次实验,我们对材料的拉伸与压缩行为有了更深入的了解。
(完整word版)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。
轴向拉伸压缩实验报告
轴向拉伸压缩实验报告轴向拉伸压缩实验报告引言轴向拉伸压缩实验是材料力学中常用的一种实验方法,通过施加轴向拉伸或压缩力来研究材料的力学性能。
本实验旨在探究不同材料在拉伸和压缩过程中的变形行为及其对应的应力-应变关系。
实验装置和方法本实验采用了一台万能试验机来进行轴向拉伸压缩实验。
首先,我们选择了三种不同的材料样品:钢材、铜材和铝材。
每种材料的样品长度均为10cm,直径为1cm。
我们将这些样品分别放置在试验机的夹具中,确保样品的轴线与试验机的轴线重合。
实验开始时,我们通过调整试验机的速度控制器,使拉伸或压缩的速度保持恒定。
接下来,我们开始施加拉伸或压缩力,直到样品发生破坏或达到预设的应变值。
在实验过程中,我们记录了试验机的读数,包括施加的力和样品的应变。
实验结果与分析通过对实验数据的分析,我们得到了不同材料在拉伸和压缩过程中的应力-应变曲线。
下面,我们将分别对钢材、铜材和铝材的实验结果进行讨论。
钢材的应力-应变曲线呈现出明显的弹性阶段和塑性阶段。
在弹性阶段,应变随着施加的拉伸力线性增加,而应力与应变成正比。
当施加的拉伸力超过材料的屈服强度时,钢材进入了塑性阶段。
在这个阶段,应变增加的速度远快于应力的增加速度,材料开始发生塑性变形。
当拉伸力继续增加,钢材最终达到了破坏点,应变迅速增加,而应力急剧下降。
铜材的应力-应变曲线与钢材有所不同。
铜材在拉伸过程中表现出较高的弹性模量和屈服强度。
在弹性阶段,铜材的应变增加速度相对较慢,而应力与应变成正比。
然而,当施加的拉伸力超过铜材的屈服强度时,铜材开始发生塑性变形。
与钢材不同的是,铜材的塑性阶段较为短暂,应变迅速增加,而应力下降较为缓慢。
最终,铜材达到了破坏点,应变急剧增加,应力迅速下降。
铝材的应力-应变曲线与铜材相似,但在塑性阶段表现出了更高的延展性。
在弹性阶段,铝材的应变增加速度较慢,而应力与应变成正比。
当施加的拉伸力超过铝材的屈服强度时,铝材开始发生塑性变形。
拉伸压缩实验报告小结
拉伸压缩实验报告小结引言拉伸压缩实验是一种常用的材料力学实验方法,用于研究材料的力学性能。
通过对材料进行拉伸或压缩,可以测量材料的应变和应力,并得出相应的力应变曲线。
本次实验旨在通过拉伸压缩实验,了解材料的力学性能,并探究拉伸和压缩过程中材料的强度和变形特性。
实验过程本次实验使用了一台万能材料测试机,将不同材料的试样加在夹具上,进行拉伸或压缩。
在实验过程中,我们通过调节测试机的加载速度,从而记录下材料的变形和破坏情况,并使用相应的软件来绘制力应变曲线。
实验结果实验结果表明,不同材料在拉伸和压缩过程中的力学性能存在明显差异。
在拉伸过程中,材料开始发生变形,线性区域中的应力与应变成正比。
随着拉伸的增加,材料逐渐进入非线性区域,应变速度逐渐增大,最后发生破坏。
而在压缩过程中,材料开始呈现压缩性变形,直至发生破坏。
通过力应变曲线的绘制,我们可以获得材料的屈服强度、极限强度、延伸率等重要参数。
这些参数对于材料的选择和设计具有重要意义。
另外,在比较不同材料的拉伸和压缩性能时,我们还可以推断出材料的韧性、脆性等特性。
结论本次拉伸压缩实验通过对不同材料进行拉伸和压缩,研究了材料的力学性能。
实验结果表明,不同材料在拉伸和压缩过程中的力学行为存在明显差异。
同时,通过绘制力应变曲线,我们还可以得到材料的重要参数,为材料的选择和设计提供依据。
然而,本次实验还存在一些不足之处。
首先,由于时间的限制,我们只能对有限数量的材料进行测试,因此得到的结论具有一定的局限性。
其次,实验中可能存在实验误差和操作误差,对最终结果造成一定影响。
为了提高实验的准确性和可靠性,未来可以进一步优化实验方案,增加样本的数量和种类,以及加强对实验操作的控制和规范。
通过本次实验,我们深入了解了拉伸压缩实验的方法和意义,丰富了对材料力学性能的认识。
这对于我们今后在材料选型、产品设计和工程实践中具有重要指导作用。
拉伸压缩实验报告
拉伸压缩实验报告拉伸压缩实验报告引言:拉伸压缩实验是材料力学实验中的一种重要实验方法,通过对材料在受力下的变形和破坏行为进行观察和分析,可以揭示材料的力学性能和力学行为规律。
本实验旨在通过拉伸和压缩两种不同的受力方式,研究材料在不同加载条件下的变形特性和破坏机制。
实验材料和装置:本实验选用了常见的金属材料和塑料材料,包括铝合金、钢材和聚合物等。
实验装置主要包括拉力试验机和压力试验机。
实验步骤和结果:1. 拉伸实验:将金属材料和塑料材料制备成标准的试样,通过夹具固定在拉力试验机上。
逐渐施加拉力,记录不同拉力下的试样长度和载荷。
实验结果显示,材料在拉伸过程中会发生线性弹性阶段、塑性变形阶段和断裂破坏阶段。
在线性弹性阶段,材料的应力与应变呈线性关系,即胡克定律。
而在塑性变形阶段,材料会发生塑性流动,应变呈非线性增加。
最终,在达到材料的极限强度后,试样发生断裂破坏。
2. 压缩实验:将金属材料和塑料材料制备成标准的试样,通过夹具固定在压力试验机上。
逐渐施加压力,记录不同压力下的试样长度和载荷。
实验结果显示,材料在压缩过程中也会经历类似的弹性阶段、塑性变形阶段和破坏阶段。
然而,与拉伸实验相比,材料在压缩过程中的变形和破坏行为具有一定的差异。
在压缩过程中,试样会发生侧向膨胀和弯曲变形,而不是拉伸时的细长形变。
此外,由于试样在压缩过程中受到的约束较大,其破坏形式也不同于拉伸时的断裂破坏,可能表现为局部压扁、脆性破裂或层状剥离。
讨论与分析:通过拉伸压缩实验的结果可以得出以下结论:首先,材料的弹性模量和屈服强度是材料力学性能的重要指标。
通过拉伸实验可以测得材料的弹性模量,从而评估材料的刚度和变形能力。
而通过压缩实验可以测得材料的屈服强度,从而评估材料的抗压能力。
其次,材料的变形和破坏行为与其晶体结构和组织性质密切相关。
金属材料由于晶体结构的存在,具有较好的延展性和塑性,因此在拉伸过程中会发生明显的塑性变形。
而塑料材料由于分子链的存在,具有较好的流动性,因此在拉伸过程中也会表现出较大的塑性变形。
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。
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、实验目的掌握材料在拉伸和压缩下的力学性能;学习使用材料力学拉伸与压缩实验设备;分析材料的应力-应变关系,了解材料的弹性模量、屈服强度等参数。
二、实验原理拉伸与压缩实验是研究材料力学性能的基本实验之一。
通过该实验,可以了解材料在受到拉伸或压缩力时所表现出的应力-应变关系,从而评估材料的强度、塑性和弹性等性能指标。
三、实验步骤准备试样:选择合适的材料试样,一般为圆形或矩形截面试样,并确保其尺寸和形状符合实验要求;安装试样:将试样放置在实验设备的夹具中,确保夹具的位置正确,试样不会滑动;调整实验设备:调整实验设备的拉伸或压缩装置,确保其处于初始状态;开始实验:对试样施加拉伸或压缩力,记录实验过程中的力和位移数据;数据处理:根据实验数据绘制应力-应变曲线,并计算材料的弹性模量、屈服强度等参数;实验结束:将试样卸载,断开实验设备,整理实验数据和报告。
四、实验结果与分析应力-应变曲线:根据实验数据绘制应力-应变曲线,该曲线反映了材料在受到外力作用时的应力与应变之间的关系。
一般情况下,曲线可分为三个阶段:弹性阶段、屈服阶段和强化阶段;弹性模量:通过应力-应变曲线在弹性阶段的斜率,可以计算出材料的弹性模量。
弹性模量是反映材料抵抗弹性变形能力的重要参数;屈服强度:屈服强度是材料在屈服阶段所承受的最大应力值。
该值反映了材料抵抗塑性变形的能力;实验结果分析:结合实验结果和理论分析,可以对材料的力学性能进行评估,比较不同材料在拉伸与压缩下的性能差异。
五、结论与建议通过本次实验,我们掌握了材料在拉伸和压缩下的力学性能,学会了使用材料力学拉伸与压缩实验设备,并分析了材料的应力-应变关系。
实验结果表明,所选材料的弹性模量和屈服强度均符合要求。
在实际应用中,建议根据具体需求选择合适的材料,并充分考虑材料的力学性能,以确保工程结构的稳定性和安全性。
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
一、实验目的
1.观察试件受力和变形之间的相互关系;
2.观察低碳钢在拉伸过程中表现出的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物
理现象;观察铸铁在压缩时的破坏现象。
3.测定拉伸时低碳钢的强度指标(σs、σb)和塑性指标(δ、ψ);测定压缩
时铸铁的强度极限σb。
4.学习、掌握电子万能试验机的使用方法及工作原理。
二、实验设备
1.微机控制电子万能试验机;
2.游标卡尺。
三、实验材料
拉伸实验所用试件(材料:低碳钢)如图1所示,压缩实验所用试件(材料:铸铁)如图2所示:
d
l0
l
图1 拉伸试件图2 压缩试件
四、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3。
对于低碳钢材料,由图3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3 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 /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,%1000
1
0⨯-=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4。
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
图4 铸铁压缩曲线
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)。
五、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l1及断口处的最小直径d1(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d0,取其算术平均值,并测量试件高度h0。
(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。
六、实验数据记录及处理结果
1.低碳钢F-△l拉伸曲线
2.实验数据及数据处理
3. 铸铁的极限强度:
MPa b F A F b b b 6.103099.61.395494)/(4/2200=÷÷⨯===ππσ
4.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。