材料力学性能实验(精)
合集下载
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)。
《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 (ss、 sb) 2．测定低碳钢塑性性能指标(d、 y )
3．测定铸铁抗拉强度sb
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。
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(ss、 sb 、 d、 y )
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
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 iT
记录下每级载荷下的扭转角 i ，各级加载过程中的切变
测定灰铸铁抗拉强度 sb
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
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
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 A0
100%
拉伸试验
低碳钢拉伸试验现象： 屈服：
tmax引起
颈缩：
断裂：
低碳钢拉伸试验动画：
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。
模量为：
Gi
Til0
i i1
I
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
抗强切度：t
b
3 4
Mb Wp
扭转试验
低碳钢扭转试验现象： 屈服：
tmax引起
断裂：
扭转试验
3．测定灰铸铁抗切强度tb
T
Tb
抗切 强度：
t
b
WTbp
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ts 、抗切强度tb ；
6、测定灰铸铁抗切强度tb
7、关机；进行试验数据处理
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
d0
扭ຫໍສະໝຸດ Baidu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
压缩试验
一、试验目的
1．测定低碳钢压缩屈服点ssc； 2．测定灰铸铁抗压强度sbc。
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
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ssc
F Fsc 拉伸试验
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
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tb；
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
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
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sbc
F
Fbc
强度极限：
拉伸试验
O
s
bc
Fbc A0
l
灰铸铁压缩 试验现象：
tmax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
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 (ss、 sb) 2．测定低碳钢塑性性能指标(d、 y )
3．测定铸铁抗拉强度sb
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。
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(ss、 sb 、 d、 y )
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
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 iT
记录下每级载荷下的扭转角 i ，各级加载过程中的切变
测定灰铸铁抗拉强度 sb
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
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
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 A0
100%
拉伸试验
低碳钢拉伸试验现象： 屈服：
tmax引起
颈缩：
断裂：
低碳钢拉伸试验动画：
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。
模量为：
Gi
Til0
i i1
I
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
抗强切度：t
b
3 4
Mb Wp
扭转试验
低碳钢扭转试验现象： 屈服：
tmax引起
断裂：
扭转试验
3．测定灰铸铁抗切强度tb
T
Tb
抗切 强度：
t
b
WTbp
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ts 、抗切强度tb ；
6、测定灰铸铁抗切强度tb
7、关机；进行试验数据处理
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
d0
扭ຫໍສະໝຸດ Baidu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
压缩试验
一、试验目的
1．测定低碳钢压缩屈服点ssc； 2．测定灰铸铁抗压强度sbc。
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
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ssc
F Fsc 拉伸试验
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
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tb；
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
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
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sbc
F
Fbc
强度极限：
拉伸试验
O
s
bc
Fbc A0
l
灰铸铁压缩 试验现象：
tmax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