材料力学性能测试

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材料力学性能测试

材料力学性能测试

材料力学性能测试材料力学性能测试是对材料的力学性能进行评估和检测的过程。

通过对材料的拉伸、压缩、弯曲、硬度等性能进行测试,可以了解材料的力学性能和力学行为,为材料的选材、设计和应用提供重要的参考依据。

首先,拉伸测试是评估材料抗拉强度和延展性能的重要手段。

在拉伸测试中,材料试样受到拉力作用,通过测量载荷和试样变形,可以得到材料的应力-应变曲线,从而确定材料的屈服强度、抗拉强度和断裂伸长率等指标。

这些指标对于材料的工程设计和使用具有重要的指导意义。

其次,压缩测试是评估材料抗压强度和压缩变形性能的重要手段。

在压缩测试中,材料试样受到压力作用,通过测量载荷和试样变形,可以得到材料的应力-应变曲线,从而确定材料的抗压强度和压缩变形性能。

这些指标对于材料在受压状态下的性能表现具有重要的指导意义。

此外,弯曲测试是评估材料抗弯强度和弯曲变形性能的重要手段。

在弯曲测试中,材料试样受到弯曲力作用,通过测量载荷和试样变形,可以得到材料的应力-应变曲线,从而确定材料的抗弯强度和弯曲变形性能。

这些指标对于材料在受弯曲状态下的性能表现具有重要的指导意义。

最后,硬度测试是评估材料抗硬度和耐磨性能的重要手段。

在硬度测试中,通过在材料表面施加一定载荷,然后测量材料表面的硬度,可以得到材料的硬度指标,从而确定材料的抗硬度和耐磨性能。

这些指标对于材料在受外界力作用下的表现具有重要的指导意义。

综上所述,材料力学性能测试是评估材料力学性能的重要手段,通过对材料的拉伸、压缩、弯曲、硬度等性能进行测试,可以全面了解材料的力学性能和力学行为,为材料的选材、设计和应用提供重要的参考依据。

希望本文能够对材料力学性能测试有所帮助。

实验报告材料力学性能测试

实验报告材料力学性能测试

实验报告材料力学性能测试实验目的:通过对不同材料的力学性能进行测试,评估其机械强度以及抗压、抗拉等能力,为材料选择和应用提供依据。

实验方法:1. 准备样本:选取不同材料的标准样本(例如金属、塑料、玻璃等),保证样本尺寸一致。

2. 强度测试:使用万能材料试验机对样本进行拉伸和压缩测试,记录其最大拉力和最大压力值。

3. 杨氏模数测试:利用杨氏模量试验机对样本进行弯曲试验,测得样本的弯曲刚度和屈服强度。

4. 硬度测试:使用洛氏硬度计等硬度测试仪器对样本进行硬度测试,得到相应硬度值。

实验结果:根据实验方法进行测试,得到以下结果:1. 强度测试结果:金属样本的最大拉力为100N,最大压力为200N;塑料样本的最大拉力为80N,最大压力为150N;玻璃样本的最大拉力为90N,最大压力为180N。

2. 杨氏模数测试结果:金属样本的弯曲刚度为500N/mm,屈服强度为400N/mm;塑料样本的弯曲刚度为300N/mm,屈服强度为200N/mm;玻璃样本的弯曲刚度为400N/mm,屈服强度为300N/mm。

3. 硬度测试结果:金属样本的洛氏硬度为80;塑料样本的洛氏硬度为60;玻璃样本的洛氏硬度为70。

实验讨论:从实验结果可以看出,金属样本在强度、刚度和硬度方面表现出较高的数值,具有较好的机械性能。

塑料样本在各项测试指标中表现适中,而玻璃样本在拉伸和硬度方面较弱。

这些结果与我们对材料性质的常识相符。

实验结论:根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 对于需要具备高机械强度和刚度的应用场景,金属材料是一个较好的选择。

2. 对于一些耐腐蚀性、电绝缘性等特殊要求的应用,塑料材料是一个适宜的选择。

3. 玻璃材料在某些特定场景下可以作为透明、坚固的材料选用,但其机械性能相对较弱,需谨慎选择使用。

实验改进:1. 增加样本数量:为了提高实验的可靠性和准确性,可以增加样本数量以扩大样本数据集。

2. 引入其他测试方法:除了上述提及的测试方法,可以引入其他力学性能测试方法,如拉伸变形率、材料疲劳寿命等指标,以更全面地评估材料性能。

材料力学性能测试

材料力学性能测试
材料在冲击载荷(速度较高)作用下,其变形和破坏的过程:
冲击韧性 σk (J / m2) σk = Ak/F F为试样缺口处的初始面积 σk 作为材料的冲击抗力指标,不仅与材料的性质有关,试样的形状、尺寸、缺口形式等都会对σk值产生很大的影响,因此σk只是材料抗冲击断裂的一个参考性指标。只能在规定条件下进行相对比较,而不能代换到具体零件上进行定量计算。
屈服强度 材料开始明显塑性变形时的应力值
01
抗拉强度 拉断过程中最大试验力所对应的应力
02
弹性极限σe
03
屈服极限σ0.2
04
符合线性关系的最高应力
05
加载卸载后完全弹性恢复的最高应力
06
2%残留变形的应力
07
比例极限σp
08
伸长率:设试样的标距为l0,拉断后若将两段试样紧密地对接在一起,量出拉断后的标距长为l1 ,则 δ= (l1 - l0)/ l0×100%
夏比冲击实验: 将具有规定形状和尺寸的试样,放在冲击实验机的试样支座上,使之处于简支梁状态。然后使规定高度的摆锤下落,产生冲击载荷将试样折断,如图所示。 夏比冲击实验实质上就是通过能量转换过程测定试样在这种冲击载荷作用下折断时所吸收的功。
若摆锤下落折断试样后摆锤的高度变为h,则摆锤的 剩余能量为: E2 = F ٠h = FL(1– COS β)
冲击实验的方法很多,但国际上常规冲击实验只有两种: 简支梁式冲击弯曲实验:实验时试样处于三点弯曲受力状态。也称“夏比”(Charpy)冲击实验 悬臂式冲击弯曲实验: 实验时试样处于悬臂弯曲状态,也称“艾佐”(lzod)冲击实验 (如图)
第二节 洛氏硬度
第一节 布氏硬度
第三节 维氏硬度
第二章 拉伸

材料测试方法

材料测试方法

材料测试方法材料测试方法是指对各种材料进行性能和特性的测试,以便评价材料的质量和可靠性。

材料测试方法可以帮助工程师和科研人员了解材料的力学性能、物理性能、化学性能等方面的特点,从而为材料的选用和设计提供依据。

本文将介绍常见的材料测试方法及其应用。

一、力学性能测试。

1. 拉伸试验。

拉伸试验是一种常用的力学性能测试方法,用于评价材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等指标。

在拉伸试验中,材料试样受到拉力作用,通过测量试样的变形和载荷,可以得到材料的应力-应变曲线,从而评估材料的力学性能。

2. 压缩试验。

压缩试验用于评价材料在受压状态下的性能。

通过测量材料在压缩载荷下的变形和应力,可以得到材料的压缩强度、变形特性等参数,为材料的设计和选用提供依据。

3. 硬度测试。

硬度测试是评价材料抗压抗切割能力的重要方法,常见的硬度测试方法包括洛氏硬度、巴氏硬度、维氏硬度等。

硬度测试可以快速、准确地评价材料的硬度,为材料的加工和应用提供参考。

二、物理性能测试。

1. 密度测试。

密度是材料的重要物理性能之一,可以通过密度测试来评价材料的质量和成分。

常见的密度测试方法包括比重法、浮力法等,可以准确地测量材料的密度,为材料的选用和质量控制提供依据。

2. 热性能测试。

热性能测试用于评价材料的导热性、热膨胀系数等参数。

常见的热性能测试方法包括热导率测试、热膨胀测试等,可以帮助工程师了解材料在高温环境下的性能表现,为材料的应用提供参考。

三、化学性能测试。

1. 腐蚀试验。

腐蚀试验用于评价材料在不同腐蚀介质中的抗腐蚀能力。

通过模拟实际工作环境中的腐蚀条件,可以评估材料的耐腐蚀性能,为材料的选用和设计提供依据。

2. 化学成分分析。

化学成分分析是评价材料成分和纯度的重要方法,常见的化学成分分析方法包括光谱分析、质谱分析、化学分析等,可以准确地分析材料的元素成分,为材料的生产和应用提供参考。

综上所述,材料测试方法是评价材料性能和特性的重要手段,通过力学性能测试、物理性能测试和化学性能测试,可以全面了解材料的性能表现,为材料的应用和设计提供依据。

材料力学性能测试实验报告

材料力学性能测试实验报告

材料力学性能测试实验报告为了评估材料的力学性能,本实验使用了拉力试验和硬度试验两种常见的力学性能测试方法。

本实验分为三个部分:拉力试验、硬度试验和数据分析。

通过这些试验和分析,我们可以了解材料的延展性、强度和硬度等性能,对材料的机械性质有一个全面的了解。

实验一:拉力试验拉力试验是常见的力学性能测试方法之一,用来评估材料的延展性和强度。

在拉力试验中,我们使用了一个万能材料试验机,将试样夹紧在两个夹具之间,然后施加拉力,直到试样断裂。

试验过程中我们记录了试验机施加的力和试样的伸长量,并绘制了应力-应变曲线。

实验二:硬度试验硬度试验是另一种常见的力学性能测试方法,用来评估材料的硬度。

我们使用了洛氏硬度试验机进行试验。

在实验中,将一个试验头按压在试样表面,然后测量试验头压入试样的深度,来衡量材料的硬度。

我们测得了三个不同位置的硬度,并计算了平均值。

数据分析:根据拉力试验得到的应力-应变曲线,我们可以得到材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等参数。

屈服强度是指材料开始塑性变形的应变值,断裂强度是指材料破裂时的最大应变值,延伸率是指试样在断裂前的伸长程度。

根据硬度试验得到的硬度数值,我们可以了解材料的硬度。

结论:本实验通过拉力试验和硬度试验对材料的力学性能进行了评估。

根据拉力试验得到的应力-应变曲线,我们确定了材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等参数。

根据硬度试验的结果,我们了解了材料的硬度。

这些数据可以帮助我们判断材料在不同应力下的性能表现,从而对材料的选用和设计提供依据。

总结:本实验通过拉力试验和硬度试验对材料的力学性能进行了评估,并通过应力-应变曲线和硬度数值来分析材料的性能。

通过这些试验和分析,我们对材料的延展性、强度和硬度等性能有了全面的了解。

这些结果对于材料的选用和设计具有重要意义,可以提高材料的应用性能和可靠性。

材料力学性能测试及其结果解读

材料力学性能测试及其结果解读

材料力学性能测试及其结果解读材料力学性能测试是一种用来评估材料力学特性的有效方法。

通过测试不同材料的强度、硬度、韧性、延展性等性能参数,可以了解材料的力学性能,为材料的选用和设计提供重要依据。

本文将介绍材料力学性能测试的基本原理和常用方法,并对测试结果进行解读。

一、材料力学性能测试的基本原理材料力学性能测试主要依靠实验方法来获取材料的物理性质和力学性能。

其基本原理是通过施加一定的外力或载荷到材料上,测量材料在这种外力或载荷作用下的响应,以确定材料的力学特性。

常见的材料力学性能参数包括强度、硬度、韧性和延展性等。

强度是指材料在外力作用下所能承受的最大应力值,常用参数有抗拉强度、屈服强度和抗压强度等。

硬度是指材料抵抗外界物体穿透、切割、碾压的能力,常用参数有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。

韧性是指材料能够吸收外力并进行塑性变形的能力,常用参数有断裂韧性和冲击韧性等。

延展性是指材料在外力作用下能够产生永久塑性变形的能力,常用参数有伸长率和断面收缩率等。

二、常用的材料力学性能测试方法1. 拉伸测试:拉伸测试是评估材料抗拉强度和延展性能的常用方法。

该方法将材料制成规定形状的试样,在拉伸机上施加外力,测量试样在拉伸过程中的应力和应变,进而得到材料的力学性能参数。

2. 压缩测试:压缩测试用于评估材料的抗压强度和韧性。

该方法将材料制成规定形状的试样,在压力机上施加外力,测量试样在压缩过程中的应力和应变,从而确定材料的力学性能。

3. 硬度测试:硬度测试是评估材料抵抗外界物体穿透、切割、碾压的能力的常用方法。

常见的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等,利用不同的硬度计测量试样在受载后的硬度值,以评估材料的硬度特性。

三、对材料力学性能测试结果的解读1. 强度解读:强度是评估材料在外力作用下的抵抗能力,通常以抗拉强度和屈服强度为指标。

抗拉强度是材料在拉伸过程中能够承受的最大应力值,屈服强度是材料开始产生塑性变形的临界点。

材料实验技术力学性能测试方法详述

材料实验技术力学性能测试方法详述

材料实验技术力学性能测试方法详述导言材料在工程中的应用广泛。

为了确保材料能够满足相应的工程要求,在设计和使用过程中,必须对材料的力学性能进行全面的测试和评估。

力学性能测试是材料相关研究的重要一环,它提供了关于材料的强度、硬度、韧性、刚度等信息。

本文将详细介绍常见的材料力学性能测试方法。

一、拉伸试验拉伸试验是最基本的力学性能测试之一,用于评估材料的强度和韧性。

在这个试验中,材料的样品会在受到外力作用下逐渐拉伸,直到断裂。

通过测量载荷和伸长量的变化,可以得到材料的应力应变曲线。

从应力应变曲线中可以得到材料的屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率等信息。

二、硬度测试硬度测试是评估材料抵抗针尖压入的能力。

硬度测试的结果可用于测量材料的硬度,从而根据材料硬度推断出材料的其他性能。

最常见的硬度测试方法包括布氏硬度测试、维氏硬度测试和洛氏硬度测试。

不同的硬度测试方法适用于不同材料的测试。

三、冲击试验冲击试验用于评估材料在受到突然加载时的韧性和抗冲击能力。

通常,冲击试验在室温下进行,并使用冲击力来创造出突然的载荷。

通过测量材料在冲击过程中吸收的能量、残余力等,可以获得材料的冲击韧性等参数。

常见的冲击试验方法包括冲击弯曲试验和冲击压缩试验。

四、弯曲试验弯曲试验用于评估材料在加载时的韧性、刚度和弯曲强度。

在弯曲试验中,材料样品通常被放置在两个支撑点之间,然后在中间进行加载。

通过测量材料的变形、载荷等参数,可以得到材料的弯曲应力应变曲线,进而计算出材料的抗弯强度、弯曲模量等。

五、压缩试验压缩试验用于评估材料在受压状态下的强度和变形特性。

在这个试验中,材料样品通常被放置在两个平行的支撑点之间,并受到垂直方向上的加载。

通过测量载荷和变形等参数,可以计算出材料的压缩应力应变曲线,进而得到材料的抗压强度、压缩模量等信息。

结论材料实验技术力学性能测试方法提供了评估材料性能的重要依据。

拉伸试验、硬度测试、冲击试验、弯曲试验和压缩试验是常用的方法,可以得到材料的强度、韧性、硬度以及变形特性等方面的参数,为工程设计和使用提供参考依据。

工程力学中的材料力学性能测试与评估

工程力学中的材料力学性能测试与评估

工程力学中的材料力学性能测试与评估工程力学是研究物体受力和变形规律的学科,而材料力学性能测试与评估则是工程力学中的关键环节。

在工程项目中,对材料的力学性能进行准确的测试和评估,对于确保工程质量和安全至关重要。

本文将介绍工程力学中常用的材料力学性能测试方法,以及评估这些测试结果的方法和标准。

一、拉伸性能测试与评估拉伸性能是衡量材料抗拉强度和延展性的重要指标。

常见的拉伸性能测试方法包括拉伸试验和屈服点测试。

拉伸试验通过施加逐渐增大的拉力,测量材料在拉伸过程中的应力和应变关系。

而屈服点测试则是在拉伸试验中,通过测量材料的屈服点来判断材料的抗拉性能。

在对拉伸性能进行评估时,常用的指标有抗拉强度、屈服强度和断裂延伸率等。

抗拉强度是材料在拉伸过程中最大的抗拔应力,而屈服强度是材料开始塑性变形的应力。

断裂延伸率则是材料在断裂前的拉伸过程中发生的延伸程度。

根据工程设计的需要,对于不同材料的拉伸性能指标有相应的要求和标准。

二、压缩性能测试与评估压缩性能是描述材料在压缩作用下的抗压能力的指标。

与拉伸性能测试类似,常用的压缩性能测试方法包括压缩试验和屈服点测试。

压缩试验通过施加逐渐增大的压力,测量材料在压缩过程中的应力和应变关系。

而屈服点测试通过测量材料在压缩试验中的屈服点来判断材料的抗压性能。

在对压缩性能进行评估时,常用的指标有抗压强度、屈服强度和残余应变等。

抗压强度是材料在压缩过程中最大的抗压应力,屈服强度是材料开始塑性压缩的应力。

残余应变则是材料在压缩过程中恢复到原始形状前的变形程度。

不同材料的压缩性能指标也有相应的要求和标准。

三、剪切性能测试与评估剪切性能是描述材料在受到剪切力时的变形和破坏特性的指标。

常用的剪切性能测试方法包括剪切试验和剪切强度测试。

剪切试验通过施加剪切力,测量材料在剪切过程中的应力和应变关系。

剪切强度测试则通过测量材料的剪切强度来评估材料的抗剪特性。

在对剪切性能进行评估时,常用的指标有抗剪强度、剪切模量和剪切应变等。

材料力学性能测试

材料力学性能测试
属性评估
通过测试结果,可以评估材料的强度、刚度和 韧性等属性,并与设计要求进行比较。
产品改进
测试结果可用于指导产品设计和材料改进,提 高产品性能和可持续性。
材料选择
基于测试结果,可以选择合适的材料,以满足 不同应用需求。
Hale Waihona Puke 质量控制通过测试结果,可以进行材料质量控制,确保 产品符合规定的标准和要求。
2 压缩测试
用于测定材料在压缩载荷下的强度、压缩模 量和能量吸收能力。
3 弯曲测试
用于测定材料在弯曲载荷下的强度、刚度和 韧性。
4 剪切测试
用于测定材料在剪切载荷下的剪切强度和剪 切模量。
材料力学性能的意义
了解材料的力学性能可以帮助我们选择合适的材料,设计可靠的结构,确保 产品的性能和安全。
测试结果与应用
材料力学性能测试
材料力学性能测试是评估材料强度和变形行为的关键方法。了解其测试目的、 方法和结果与应用对于设计和工程决策至关重要。
测试目的
通过材料力学性能测试,我们可以评估材料的强度、刚度、塑性和耐久性, 以及研究其在不同力学负荷下的变形行为和失效机制。
常见测试方法
1 拉伸测试
用于测定材料在拉伸载荷作用下的强度、延 展性和断裂性能。

材料的力学性能测试与评估

材料的力学性能测试与评估

材料的力学性能测试与评估材料的力学性能测试与评估在工程领域中具有重要的意义。

通过对材料进行力学性能测试,可以获得材料的强度、刚度、韧性等力学性能指标,为工程设计和材料选择提供依据。

本文将介绍材料力学性能测试的基本原理和常用方法,并探讨如何对测试结果进行评估。

一、拉伸试验拉伸试验是测定材料抗拉强度、屈服强度、延伸率等性能的常用方法。

在拉伸试验中,将试样横截面逐渐拉伸,测量外力和变形量,并绘制应力-应变曲线。

根据应力-应变曲线的形状,可以判断材料的性能特点。

通过拉伸试验,可以获得一系列的性能指标,如屈服强度、抗拉强度、断裂强度、延伸率等。

这些指标可以帮助工程师进行材料选择和设计计算。

二、压缩试验压缩试验是测定材料抗压强度和压缩模量的常用方法。

在压缩试验中,将试样逐渐加载,并测量外力和变形量,从而绘制应力-应变曲线。

根据应力-应变曲线的特征,可以评估材料的强度和刚度。

压缩试验通常用于评估材料的抗压性能和在压缩载荷下的变形情况。

通过测定应力-应变曲线的斜率,可以计算出材料的压缩模量。

三、弯曲试验弯曲试验是测定材料弯曲强度和弯曲模量的方法。

在弯曲试验中,对试样施加弯矩,使其发生弯曲变形,测量外力和变形量,并绘制弯曲应力-应变曲线。

通过分析曲线的形状,可以了解材料的弯曲性能。

弯曲试验常用于评估材料在受力条件下的弯曲性能和变形情况。

通过测定弯曲应力-应变曲线的斜率,可以计算出材料的弯曲模量,从而评估其刚度。

四、冲击试验冲击试验是测定材料抗冲击性能的方法。

常用的冲击试验方法包括冲击试验机、冲击落锤试验等。

通过冲击试验,可以评估材料在受冲击载荷下的脆性、韧性和抗冲击性能。

冲击试验常用于评估材料在实际工作环境中的抗冲击性能,以确保工程结构和设备的安全可靠性。

五、评估方法对于材料的力学性能测试结果,需要进行科学准确的评估。

评估的方法包括对试验数据的统计分析、数据可靠性的验证以及与设计要求的对比等。

统计分析可以通过计算平均值、标准差和可信区间等,评估试验结果的稳定性和可靠性。

材料的力学性质测试方法

材料的力学性质测试方法

材料的力学性质测试方法材料是我们现代工业生产中不可或缺的一部分。

而材料的力学性质则是我们评估材料质量、使用范围等方面的重要参考指标。

但是如何测试材料的力学性质?这是我们今天要探讨的问题。

一、拉伸试验拉伸试验是一种常用的材料力学性质测试方法,它可以测量材料的抗拉强度、断裂伸长率等性能。

在实验中,我们通常将材料制成标准的试样并夹紧在拉力机上,然后用拉力机慢慢施加力,同时记录下拉力与试样伸长的变化情况。

最终,我们可以得到一条应力-应变曲线。

通过计算这条曲线的斜率,我们就可以得到材料的弹性模量。

而通过曲线的最大应力点,我们则可以得到材料的抗拉强度。

二、硬度试验硬度试验是另一种常用的材料力学性质测试方法,它可以测量材料的硬度值。

硬度试验通常使用的设备为硬度计。

在试验中,我们将硬度计压在不同的材料表面上,并记录下所需的测试力以及压痕的直径大小。

通过这些数据,我们就可以计算出材料的硬度值。

三、冲击试验冲击试验是测试材料抗冲击强度的一种方法,它主要通过测试材料在受到冲击时的断裂或形变情况来评估材料的性质。

在实验中,我们通常使用冲击试验机将冲击力施加到试样上,并记录下材料的形变情况。

通过形变情况的分析,我们可以得到材料的冲击韧性、冲击强度等重要性能指标。

四、疲劳试验疲劳试验是一种测试材料在长时间或循环的应力作用下的强度和破坏性能的方法。

在实验中,我们通常将材料制成标准的试样,并在疲劳试验机上进行循环施力。

在不同时刻,我们会记录下材料的位移、载荷、应变或应力等关键数据。

通过分析这些数据,我们可以得到材料在不同循环次数下的疲劳极限和疲劳寿命等重要信息。

五、压缩试验压缩试验是一种测试材料围向压缩时的强度和破坏性能的方法。

在实验中,我们通常将材料制成标准的试样,并将其放置在压力测试机上,施加向下的压力。

在压力作用下,我们会记录下材料的变形情况以及所需的压缩力。

通过分析这些数据,我们可以计算出材料的围向强度、屈服强度等关键指标。

材料力学性能测试和表征方法综述

材料力学性能测试和表征方法综述

材料力学性能测试和表征方法综述引言:材料力学性能测试和表征方法对于材料工程领域至关重要。

它们可以帮助工程师和科学家了解材料的力学性能,以便选择合适的材料并设计出更安全、可靠的结构。

本文将综述常用的材料力学性能测试和表征方法,并探讨它们的优缺点以及应用领域。

一、拉伸测试拉伸测试是最常用的材料力学性能测试之一,它可以测量材料在拉伸加载下的应力-应变曲线。

通过拉伸测试,可以确定材料的屈服强度、抗拉强度、延伸性和断裂韧性等力学性能指标。

常见的拉伸测试方法包括静态拉伸测试和动态拉伸测试。

静态拉伸测试适用于要求精确测量力学性能的应用场景,而动态拉伸测试则适用于复杂加载条件下的应用场景。

二、冲击测试冲击测试是评估材料抗冲击性能的重要方法。

常用的冲击测试方法包括冲击强度测试和冲击韧性测试。

冲击强度测试用于测量材料在冲击加载下的最大应力,而冲击韧性测试则用于评估材料在冲击加载下的断裂韧性。

冲击测试可以帮助工程师确定材料在受到突发冲击时的表现,从而选择合适的材料以提高结构的抗冲击性能。

三、硬度测试硬度测试是评估材料抗压和抗划伤能力的常用方法。

常见的硬度测试方法包括布氏硬度测试、维氏硬度测试和洛氏硬度测试。

这些测试方法通过在材料表面施加一定的载荷,然后测量载荷产生的印痕大小来评估材料的硬度。

硬度测试可以提供材料的抗压和抗划伤性能指标,对于材料的选择和设计具有重要意义。

四、疲劳测试疲劳测试用于评估材料在循环加载下的耐久性能。

在疲劳测试中,材料会反复加载和卸载,观察材料在循环加载下的损伤和破坏情况。

通过疲劳测试,可以确定材料的疲劳极限、疲劳寿命和疲劳裂纹扩展速率等疲劳性能指标。

疲劳测试可以帮助工程师选择合适的材料,并进行结构的耐久性设计。

五、微观结构表征微观结构表征是评估材料组织结构和成分的重要方法。

常见的微观结构表征方法包括金相显微镜观察、扫描电子显微镜观察以及透射电子显微镜观察等。

这些方法可以帮助科学家和工程师了解材料的晶体结构、晶界结构、孪生结构以及杂质含量等微观结构特征。

材料的力学性能测试与评价

材料的力学性能测试与评价

材料的力学性能测试与评价材料的力学性能测试与评价在工程领域中具有重要的意义,它能够评估材料的质量及可靠性,为工程工艺的设计与改进提供依据。

本文将介绍材料力学性能测试的基本原理、方法以及相应的评价标准。

一、材料的力学性能测试方法1. 强度测试强度是材料抵抗外力破坏的能力,常用的强度测试方法包括拉伸试验、压缩试验、剪切试验等。

拉伸试验是最为常见的强度测试方法,它通过施加拉力来测试材料的抗拉强度和伸长性能。

压缩试验则通过施加压力测试材料的抗压强度和压缩性能。

剪切试验用于测试材料的抗剪切强度和剪切变形性能。

2. 硬度测试硬度是材料抵抗局部永久变形的能力,常用的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。

这些测试方法通过对材料表面施加一定压力,并测量压痕的大小来评估材料硬度。

3. 韧性测试韧性是材料在受力作用下抵抗断裂或破坏的能力,常用的韧性测试方法有冲击试验、弯曲试验等。

冲击试验通过在标准温度下施加冲击力来评估材料的韧性。

弯曲试验则通过施加弯曲力来测试材料的弯曲韧性。

二、材料力学性能评价标准1. 国际标准化组织(ISO)标准ISO为广泛应用于全球的工程和科学领域的组织,它制定了许多与材料力学性能测试与评价相关的标准。

例如ISO 6892-1标准规定了金属材料的拉伸试验方法,ISO 6506-1标准则规定了金属材料的布氏硬度测试方法。

2. 行业标准不同行业根据自身需求和特点制定了相应的材料力学性能评价标准。

例如汽车行业的ISO 16750标准规定了汽车电子元器件的耐久性和环境要求,电力行业的IEC标准则规定了电力设备的强度和耐久性要求。

3. 国家标准各个国家根据自身国情和工程需求制定了相应的材料力学性能评价标准。

例如中国国家标准GB/T 228.1规定了金属材料拉伸试验的一般要求,GB/T 231.1则规定了金属材料硬度试验的一般要求。

三、材料力学性能测试的意义与应用1. 材料选择与设计通过力学性能测试与评价,工程师可以了解不同材料的强度、硬度、韧性等性能指标,从而选取最合适的材料用于特定工程设计。

材料的力学性能与测试方法

材料的力学性能与测试方法

材料的力学性能与测试方法概述:材料的力学性能是指材料在受力下所表现出来的各种性能特征,如强度、韧性、刚度等。

了解材料的力学性能对于工程设计和材料选型具有重要意义。

本文将介绍常见的材料力学性能及其测试方法。

一、强度材料的强度是指材料在受外力作用下的抵抗变形、抵抗破坏的能力。

常见的强度指标包括拉伸强度、压缩强度、屈服强度等。

拉伸强度是指材料在拉伸状态下所能承受的最大应力,通常用强度试验机进行测试;压缩强度是指材料在受压状态下所能承受的最大应力,常用试验方法有压缩试验、压缩强度试验等;屈服强度是指材料在拉伸或压缩过程中开始出现塑性变形的应力值,通常用拉伸试验机进行测试。

二、韧性材料的韧性是指材料在受力下能够吸收和消耗能量的能力。

韧性的大小反映了材料的抗冲击性和抗疲劳性能。

常见的韧性指标包括延性、冲击韧性等。

延性是指材料在断裂前能够发生塑性变形的能力,常用试验方法有延伸率试验、冷弯试验等;冲击韧性是指材料在受冲击载荷下能够吸收的能量,常用试验方法有冲击试验、落锤试验等。

三、刚度材料的刚度是指材料在受力下抵抗变形的能力,也可理解为材料的硬度。

刚度的大小直接影响材料的承重能力和稳定性。

常见的刚度指标包括弹性模量和硬度。

弹性模量是指材料在弹性变形阶段,单位应力引起的单位应变的比例关系,通常用杨氏模量进行表示;硬度是指材料抵抗局部压痕或外力作用的能力,常见的硬度测试方法有布氏硬度试验、洛氏硬度试验等。

四、测试方法测试材料的力学性能需要使用相应的测试方法。

常见的测试方法包括拉伸试验、压缩试验、冲击试验、硬度试验等。

这些试验方法可通过标准化的测试设备和流程进行。

在实施测试前,需要先选择合适的试样形状和尺寸,并进行试样的制备工作。

测试过程中,需要按照规定的载荷和速度加载试样,并记录相应的力学性能指标。

结论:了解材料的力学性能及其测试方法,有助于我们选择合适的材料用于不同的工程设计。

通过相关的测试和分析,我们可以评估材料的性能,预测其在实际使用中的表现,并为工程项目提供科学有效的依据。

材料力学性能测试与分析

材料力学性能测试与分析

材料力学性能测试与分析材料力学性能是评价材料性能的重要指标之一,它涉及到材料的强度、韧性、硬度、抗疲劳性能等方面。

为了正确评估和应用材料,我们需要对材料的力学性能进行测试与分析。

本文将介绍材料力学性能测试的基本原理和常用方法,并对测试结果进行分析与解读。

一、材料力学性能测试的基本原理材料力学性能测试的基本原理是通过施加不同的载荷或应力条件,对材料进行外力作用下的变形和破裂行为进行观察和记录。

主要包括静态测试和动态测试两种方法。

1. 静态测试静态测试主要用于评估材料在静态或几乎静态条件下的性能表现。

常用的静态测试项目包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验和剪切试验等。

拉伸试验用于评估材料的强度和延伸性能,压缩试验用于评估材料的强度和压缩性能,弯曲试验用于评估材料的弯曲刚度和韧性,剪切试验用于评估材料的抗剪切性能。

这些试验通常通过加载材料,测量材料的应力和应变,然后根据测量结果计算力学性能参数。

2. 动态测试动态测试主要用于评估材料在动态或高速加载条件下的性能表现。

常用的动态测试项目包括冲击试验和疲劳试验等。

冲击试验用于评估材料的抗冲击性能,疲劳试验用于评估材料在循环加载下的疲劳强度。

这些试验通常通过施加冲击或周期性载荷,观察材料的变形和破裂行为,以及记录相关的力学性能参数。

二、常用的材料力学性能测试方法拉伸试验是评估材料拉伸性能的常用方法,它可以通过施加拉伸载荷使材料的长度增加并测量材料的应变和应力。

根据测得的拉伸应力-应变曲线,可以获得材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等参数。

2. 压缩试验压缩试验是评估材料抗压性能的常用方法,它可以通过施加压缩载荷使材料的体积减小并测量材料的应变和应力。

根据测得的压缩应力-应变曲线,可以获得材料的屈服强度、抗压强度等参数。

3. 弯曲试验弯曲试验是评估材料弯曲刚度和韧性的常用方法,它可以通过施加弯曲力使材料发生弯曲并测量材料的应变和应力。

根据测得的弯曲应力-应变曲线,可以获得材料的弯曲刚度、屈服强度、韧性等参数。

材料力学性能测试标准

材料力学性能测试标准

材料力学性能测试标准材料力学性能测试标准是评价材料力学性能的重要依据,它能够为材料的设计、选择、制造和使用提供科学依据。

在材料工程领域,通过对材料的力学性能进行测试,可以为工程设计和材料选择提供重要的参考依据,有助于确保材料在使用过程中具有良好的性能和可靠性。

首先,材料力学性能测试标准涉及到的内容非常广泛,包括拉伸性能、压缩性能、弯曲性能、硬度、冲击性能等多个方面。

其中,拉伸性能是最基本的力学性能测试之一,通过拉伸试验可以获取材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等参数,这些参数对于材料的使用和设计具有重要意义。

而压缩性能和弯曲性能测试则主要用于评价材料在受压或受弯状态下的性能表现,这对于一些特定工程领域的材料选择至关重要。

其次,硬度是材料力学性能测试中另一个重要的指标,它可以反映材料的抗划伤能力和耐磨性。

在实际工程应用中,材料的硬度往往是影响其使用寿命和性能的重要因素之一。

此外,冲击性能测试也是材料力学性能测试中不可或缺的一部分,通过冲击试验可以评价材料在受冲击载荷下的抗冲击能力,这对于一些需要承受冲击载荷的材料而言尤为重要。

另外,材料力学性能测试标准的制定和执行对于保障产品质量和安全具有重要意义。

只有通过科学、严格的测试标准,才能够准确评价材料的力学性能,为产品的设计和制造提供可靠的依据。

因此,各国在材料力学性能测试标准的制定和执行上都非常重视,不断完善和更新测试标准,以适应不同材料和工程的需求。

总的来说,材料力学性能测试标准对于材料工程领域具有重要意义,它为材料的设计、选择、制造和使用提供了科学依据。

通过对材料的拉伸性能、压缩性能、弯曲性能、硬度和冲击性能等方面的测试,可以全面评价材料的力学性能,为工程设计和材料选择提供重要的参考依据。

因此,科学、严格的材料力学性能测试标准的制定和执行对于保障产品质量和安全具有重要意义。

金属材料的力学性能测试与分析

金属材料的力学性能测试与分析

金属材料的力学性能测试与分析金属材料广泛应用于各个领域,具有优良的力学性能是其重要的特征之一。

为了保证金属材料的质量和可靠性,对其力学性能进行测试与分析是至关重要的。

本文将重点介绍金属材料力学性能测试方法及分析步骤。

一、金属材料的力学性能测试1. 强度测试强度是金属材料抵抗外力的能力,可以通过拉伸试验来进行测试。

该试验的原理是将金属试样放置在拉伸机上,施加逐渐增加的力,直到断裂为止。

在试验过程中,可以测量材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等指标。

这些参数对于评估金属材料的力学性能至关重要。

2. 硬度测试硬度是金属材料抵抗表面压力的能力。

硬度测试可通过使用洛氏硬度计或布氏硬度计进行。

试验时,试样表面受到一定压力,通过测量压印的深度来确定硬度指标。

硬度测试可以帮助判断金属材料的耐磨性和抗变形能力。

3. 韧性测试韧性是金属材料在承受外力时能够吸收能量并发生塑性变形的能力。

冲击试验是测试韧性的常用方法之一。

冲击试验中,将标准试样放置在冲击机上,施加特定冲击载荷,并记录试样失效前所吸收的能量。

韧性测试结果可以评估金属材料在低温环境下的可靠性。

二、金属材料力学性能分析1. 强度分析通过强度测试获得的数据,可以进行强度分析。

通常包括计算应力-应变曲线、屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率等参数。

这些数据可用于比较不同金属材料的强度,评估材料的抗拉伸能力以及预测它们在实际应用中的行为。

强度分析对于材料的选择、设计和制造过程中的质量控制具有重要意义。

2. 硬度分析硬度测试结果的分析可用于比较不同金属材料之间的硬度差异。

通过硬度值,可以评估材料的耐磨性和抗变形能力。

硬度分析还可以为金属材料的工艺设计和材料选择提供重要参考。

3. 韧性分析韧性测试结果的分析有助于评估金属材料的抗冲击能力和低温性能。

韧性分析还可以用于指导金属材料的合金设计和淬火工艺的优化。

通过分析韧性参数,可以对材料的破坏机理进行理解,并提供改进金属材料韧性的方法。

材料力学性能测试

材料力学性能测试

材料力学性能测试材料力学性能测试是对材料进行力学性能评价的一种手段。

通过测试,可以获得材料的强度、刚度、延展性等性能指标,从而为材料的设计、工程应用以及质量控制提供依据。

本文将介绍材料力学性能测试的常见方法和测试指标。

一、常见的材料力学性能测试方法1.杨氏模量测试:杨氏模量是材料的刚性指标,表示材料在受力情况下的弹性变形能力。

常见的杨氏模量测试方法有拉伸试验、弯曲试验、剪切试验等。

拉伸试验是最常见的测试方法,通过施加拉力使试样拉伸,测量试样的变形量和加载力。

根据胶粘材料的特性,可以测试其各个方向的杨氏模量。

弯曲试验主要用于测量材料的刚性和弯曲强度。

试样在固定距离上受到作用力,通过测量弯曲的程度来评估材料的刚度。

剪切试验是用于测量材料在受到横向加载时的变形能力。

利用剪切试验可以获得材料的剪切模量和剪切强度。

2.强度测试:强度是指材料在受到外力作用时,能够承受的最大应力。

常见的强度测试方法有拉伸强度测试、抗压强度测试、剪切强度测试等。

拉伸强度测试是通过施加拉力使试样拉伸至破裂,测量破断前的最大应力来评估材料的拉伸强度。

抗压强度测试是用于评估材料在受到压缩力作用时的强度。

试样在垂直方向上受到压力,测量试样的变形和最大应力。

剪切强度测试是用于测量材料在受到横向加载时的强度。

试样受到横向力,测量变形和最大应力。

3.延展性测试:延展性是指材料在受力情况下能够发生塑性变形的能力。

常见的延展性测试方法有伸长率测试、断面收缩率测试等。

伸长率测试是通过拉伸试验,测量试样在破裂前的长度与原始长度的比值,用来评估材料的延展性。

断面收缩率测试是用于评估材料在破裂后断面的收缩程度,反映材料的塑性变形能力。

二、材料力学性能测试指标1.弹性模量:表示材料在受力情况下的弹性变形能力,单位为帕斯卡(Pa)。

2.屈服强度:表示材料开始发生塑性变形的应力大小,单位为帕斯卡(Pa)。

3.抗拉强度:表示材料抗拉破裂的最大应力值,单位为帕斯卡(Pa)。

材料力学性能的检测分析

材料力学性能的检测分析

材料力学性能的检测分析材料力学性能是描述材料在外力作用下的行为和特性的关键指标。

在现代工程中,材料的选择直接影响到结构的安全性、耐久性和经济性。

因此,对材料力学性能的检测与分析成为了材料科学与工程领域的重要课题。

本文将探讨不同材料力学性能的检测方法、检测过程中的注意事项以及如何对检测结果进行有效分析。

1. 材料力学性能的基本概念材料力学性能主要包括强度、刚度、韧性、疲劳强度、塑性、弹性等几个方面。

这些性能直接影响到材料在实际应用中的表现。

强度:指材料抵抗变形或破坏的能力,通常用抗拉强度、抗压强度和抗弯强度来表示。

刚度:是描述材料在外力作用下抵抗形变的能力,一般用杨氏模量表示。

韧性:表示材料在塑性变形后能够吸收能量而不发生断裂的能力。

疲劳强度:是指材料在反复加载条件下能够承受的最大应力幅值。

塑性:指材料在屈服后仍能发生较大形变而不发生断裂的特性。

了解这些基本概念有助于我们更好地进行材料力学性能的检测分析。

2. 材料力学性能的检测方法不同类型的材料需要采用不同的方法进行力学性能的检测。

以下将介绍几种常用的方法:2.1 拉伸试验拉伸试验是最常用的一种检测方法,适用于金属、塑料等多种材料。

试验过程中,样品通过拉伸施加轴向负荷,以测定其应力-应变曲线,从而获得抗拉强度、屈服强度、延伸率等参数。

试验步骤:制备标准试样,长度通常为100mm。

将试样固定于拉伸设备中。

逐步施加拉伸力,记录下应力和应变数据。

数据处理,绘制应力-应变曲线,并提取相关性能指标。

2.2 压缩试验压缩试验用于检测材料在压缩载荷下的行为,适用于混凝土、陶瓷等脆性材料。

测试过程中,同样需要获取应力与应变的数据推动相应参数的推导。

试验步骤:制备适当尺寸的试样,通常为立方体或圆柱体。

使用压缩测试机,逐步施加负载并记录数值。

确定物质在不同负载下的应力状态,以便得到其抗压强度等指标。

2.3 弯曲试验弯曲试验主要用于评估材料在受弯时的性质,例如木材和复合材料。

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为了保证试样中心受压,两端面的平行度要好,且与试样轴线垂 直。实验时还必须加球形承垫,如图所示.它可以位于试祥上端, 也可以位于下端。球形承垫的作用是当试详两端稍不平行,它可 起到自动调节对中加载的作用。
实验方法和步骤
一.低碳钢压缩实验
①测定试样的截面尺寸 用游标卡尺在试样高度中央取一处予 以测量,沿两个互相垂直的方向各测一次,取其平均值作为d0来 计算截面面积A0 .用游标卡尺测量试样的高度h0 .
(3)进行空打实验。其目的是检查实验机是否处于 正常工作状态。其方法是当摆锤自由下落时,使指 针对准最大打击能量处。然后扬起摆锤空打.检查 此时的指针是否指零。其偏离不应超过最小分度的 1/4。
(4)正确放置试样:试样应紧贴支座安放,使缺口的 背面朝向摆锤打击方向;试样缺口的搁置,应使用专 用的定位规对中,使之位于两支座对称面上,其偏差 不应大于土0.2mm.
口处.σk值对切口的形状和尺寸十分敏感,切口愈深,愈 尖锐σk值愈低,材料的脆化倾向愈严重.因此,同种材 料用不同切口试样测定的σk值不能相互换算和直接比较
实验步骤
(1)用精度不低于0.02mm的量具测量试样缺口底部处 的横截面尺寸,其横截面尺寸应在规定偏差范围内h
(2)根据所测试材料的牌号和热处理工艺,估计试样 冲击吸收功的大小,选择实验机的打击能量.加上合 适的摆锤,使试样折断的冲击吸收功在所用摆锤最大 能量的10%一90%范围内.
拉伸试验
实验试样
夹持部分用来装入试验机夹具以便夹紧试样. 过渡部分用来保证标距部分能均匀受力.
这两部分的尺寸及要求.决定干试样的截面形 状和尺质影响很大, 国家对试样尺寸作了标准化规定
强度指标
试验时利用试验机的自动绘图装置可绘出 低碳钢的拉伸图
图b为灰铸铁压缩曲线。一般其抗压强度极限为抗拉强度极限的3 至4倍。此外,还可测得灰铸铁压缩时的某些塑性指标,如相对压 缩率和截面扩展率等。灰铸铁压缩破坏断口为斜面,如图.
低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试样一股制成圆柱体,其高h0与 直径d0之比在1至3的范围内。其理由是:目前常用的压缩实验方法 是两端平压法。这种压缩实验方法,试样的上、下两端与实验机承 垫之间会产生根大的感擦力,它们阻碍试样上部及下部的横向变形, 导致测得的抗压强度较实际偏高。当试样的高度相对增加时,摩擦 力对试样中部的影响就可变小,因此抗压强度与比值h0/d0有关。由 此可见,压缩实验的结果是与实验条件有关的。实验表明.此值取 在1≦h0/d0≦3的范围内为宜。若小于1,则摩擦力的影响太大,若 大于3,虽然摩擦力的影响减少,但稳定性的影响却突出起来.为了 减小试样上、下端面与试验机承垫之间的摩擦力的影响,除了在实 验之前,将试祥两端面涂以润滑剂外.同时还需保证试样端面加工 应有较高的光洁度,要求达到1.6至0.8 。
冲击实验的方法很多,但国际上常规冲击实验 只有两种: 简支梁式冲击弯曲实验:实验时试样处于三点弯曲受
力状态。也称“夏比”冲击实验 悬臂式冲击弯曲实验: 实验时试样处于悬臂弯曲
状态,也称“艾佐”冲击实验 (如图)
夏比冲击实验是将具有规定形状和尺寸的试样,放 在冲击实验机的试样支座上,使之处于简支梁状态。然 后使规定高度的摆锤下落,产生冲击载荷将试样折断, 如图所示。夏比冲击实验实质上就是通过能量转换 过程.测定试样在这种冲击载荷作用下折断时所吸收的 功。
第一节 压缩实验
对于一般金属材料而言.从拉伸实验得到的力学性能指标即可 满足工程设计相应用的要求,但对于一些低塑性材料,如铸铁、高 碳钢、工具钢和铸铝合金等,由于这些材料在拉伸时呈脆性断裂.故 其塑性指标无法求得.但假若采用压缩实验却可以测出它们在韧性 状态下的力学性能;实际上,许多结构、零件是在压缩载荷下工作 的,所以研究材料在压缩时的力学性能,具有一定的工程实际意义.
大的影响,因此σk只是材料抗冲击断裂的一个参考性指
标。只能在规定条件下进行相对比较,而不能代换到具体 零件上进行定量计算。
试样
夏比冲击试样根据其缺口形状的不同要求可分为v 型缺口试样和u型缺口试样两种类型。
1. V型缺口试样 ①标准试样,标准试样是尺寸为10mm×10mm×55mm.
在长度中部开有2mm深v型缺口的试样。图(a)
用刻线机在标距l0范围内每隔5mm刻划一根圆周线,将标距分
成10格(对短试件)或20格(对长试件).用游标卡尺测量标距两端 及中间三个横截面处的直径,在每一横截面内沿相互垂直的两个 直径方向各测量一次取其平均值,用所得的三个平均值中最小的
值来计算试件的横截面面积A0
2.试验机准备
根据低碳钢的强度极限σb和试件的横截面面积A0估算试件的
最大载荷,根据最大载荷的大小,选择合适的测力度盘.调整测力 指针,对准”零”点,并使随动针与之靠拢,同时调整好自动绘图 装置.
3.安装试件 先将试件安装在试验机的上夹头内,再移动下夹头使其达到
适当位置,并把试件下端夹紧.
4.检查及试车 完成以上步骤后,开动试验机,预加少量载荷(其对应的应力不
能超过材料的比例极限)后,卸载回”零”点,以检查试验机工作是 否正常.
②调整实验机 估算低碳钢试样的屈服载荷的大小,选择合适 的量程.按实验机操作规程,调整因为指针使其对准废盘的零点, 并调整好自动绘图装置。
③安装试祥 将试祥两端面涂上润滑剂,并准确地安放在实验 机活动平台承垫的中心位置上。
④装好防护罩。 ⑤检查及试机 启动实验机,先提升活动平台,当试样的上端 面靠近实验机上承垫时,应大大减缓活动平台上升的速度. 注意:必须切实避免急剧加载。待试样上端面与上承垫接触受力 后,用慢速预先加少量载荷。之后,关闭送油阀,检查实验机各 部分工作是否正常.自动绘图装置是否动作。 ⑥进行实验 开启送油阀,进行缓慢均匀地加载,并注意观察 测力指针的转动情况,随时调整送油阀的进油量大小、以控制加 载速度,同时要注意观察自动绘制的压缩曲线,以便及时而准确 地判定其屈服载荷,并记录之。屈服阶段结束后.继续加载,并观 察试样由原来的圆柱形.逐渐变成鼓形,将试样压成饼状后.关 闭送油阀,停止加载。 ⑦实验完毕,关掉实验机电源,开启回油阀,使活动平台下降。 卸载完毕,取下实验后的试样,观察变形情况。
压缩实验时,材料的力学性能可以用压力和变形的关系曲线表 示,称为压缩图.图a为低碳钢的压缩图,由图可见低碳钢在压缩时 存在弹性极限、比例极限、屈服极限.试验表明,低碳钢压缩时的 屈服极限在数值上和拉伸时的相应数值差不多,只是屈服现象不如 拉伸时那样朗显。随着压力的增加,试样由鼓形变成扁饼状.而且 越压越扁,不会发生压缩破坏,故不能测得其抗压强度极限。故一 般均以屈服极限作为低碳纲的抗压强度的特征数值
②辅助小尺寸试样,当板材厚度在10mm以下无法切取标 准试样时,则根据技术条件规定.可以采用如图(b)所示 的两种辅助小尺寸试样,其宽度分别为7.5mm和5mm,试 样的其他尺寸及其偏差和缺口形状与图(a)中的要求相同.
2. U型缺口试样 ①标准试样:标准试样是尺寸10mm×10mm×55mm,在 长度中部开有2mm深u型缺口的试样。其形状、尺寸及 偏差见图(c)。 ②深u型试样,其形状和尺寸如图(d)所示。
5.进行试验 开动试验机使之缓慢匀递加载。注意观察测力指针的转动、
自动绘图的情况和相应的试验现象。当测力指针不动或倒退时,说
明材料开始屈服,记录屈服载荷Fs .加载至试件断裂后停机,由随动 指针读出最大载荷Fb 。取下试件,将断裂试件的两段对齐并尽量靠 紧,用游标卡尺测量断裂后标距段的长度l1;测量断口(颈缩)处的 直径d1 ,计算断口处的横截面面积A1 。
二.灰铸铁试件 灰铸铁这类脆性材料拉冲时的载荷—变形曲线如图所示。它不
象低碳钢拉伸那样明显地可分为弹性、屈服、颈缩、断裂等四个阶 段,而是一根非常接近直线的曲线,并且没有下降段。灰铸铁试样 是在非常微小的变形请况下突然断裂的,断裂后几乎不留残余变形. 注意到这些特点,可知灰铸铁不仅不具有σs ,而且测定它的δ和 ψ也没有实际意义。因此,对灰铸铁只需测定它的强度极限σb就可 以了。
下折断时所吸收的功AK
AK = F ٠H – F ٠h = FL(COS β–COS α)
AK 的单位是 N٠m ,通常用 J 表示(1 J = 1N٠m)
冲击韧性 σk ( J / m2 )为 : σk = Ak/A0
A0 :试样缺口处的初始面积
σk 作为材料的冲击抗力指标,不仅与材料的性质有
关,试样的形状、尺寸、缺口形式等都会对σk值产生很
塑性变形的传播则比较慢,若加载速度太快,塑性变形就 来不及充分进行,在宏观上表现为屈服强度与 静载时相比有较大的提高但塑性却明显下降, 材料会产生明显的脆化倾向.
冲击韧性 : 构件受冲击载荷作用而破坏所 消耗的能量除以面积.
冲击韧性对于评定材料在冲击载荷作用下的 力学性能,鉴定原材料的冶金质量 及热加工后的产品质量、评定材料 的脆化倾向以及测定钢材的时效敏 感性等方面有很重要的作用。
③辅助小尺寸试样.与v型缺口试样一样,也可采用
7.5mm×10mm×55mm和5mm×10mm×55mm的两种辅助小 尺寸试样。其缺口为2mm或5mm深U型。
试样开切口的目的是为了使试样在承受冲击时在切口 附近造成应力集中,使塑性交形局限在切口附近不大的体 积范围内,并保证试样一次就被冲断且使断裂就发生在切
设摆锤的重力为F(N),摆锤旋转轴线到摆锤重心的 距离为L(m),若将其抬起的高度为H(m)、则此
时摆锤所具有的能量为:
E1 = F ٠H = FL(1 – COS α)
若摆锤下落折断试样后摆锤的高度变为h,则摆锤的
剩余能量为:
E2 = F ٠h = FL(1– COS β)
这两部分能量之差,即为金属试样在冲击载荷作用
取制备好的试样,测出其横截面积A0 ,然后装在试验机上逐渐缓 慢加载.直到试样断裂,记下最大载荷Fb ,据此即可算得强度极限
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