拉伸试验的作用及试样的形状及尺寸
金属拉伸试验标准试样类型及尺寸
金属拉伸试验标准试样类型及尺寸
标准试样的类型及尺寸见图2-1及表2-1。
表2-1标准试样的尺寸单位：mm
对于厚度0.1mm~3.0mm薄板和薄带：
1．优先采用比例系数k=5.65的比例试样，若比例标距小于15mm，建议采用非比例试样，
或按双方约定的L0值。
2．头部宽度应至少20mm，但不超过40mm。
3．平行长度应不少于L0+b/2，仲裁试验，平行长度应为L0+2b，除非材料尺寸不足够。
4．原始横截面积（S0=AB）的测定应准确到±2%
5．应用小标记、细划线或细黑线标记原始标距（L0），但不得引起过早断裂的缺口做标记
机加工试样的尺寸公差和形状公差应符合下表要求
表2-2标准试样的尺寸公
差单位：mm。
拉伸强度试验
拉伸强度试验在胶接接头受拉伸应力作用时，有三种不同的接头受力方式。
（1）拉伸应力与胶接面互相垂直，并且通过胶接面中心均匀地分布在整个胶接面上，这一应力均匀拉伸应力，又称正拉伸应力。
（2）拉伸应力分布在整个胶接面上，但力呈不均匀分布，此种情况称为不均匀拉伸。
（3）与不均匀拉伸相比，它的力作用线不是捅咕试样中心，而偏于试样的一端；它的受力面不是对称的，而是不对称的，这种拉伸叫不对称拉伸，人们有时将这一试验叫撕离试验或劈裂试验，以示与剥离相区别。
一.拉伸强度试验（条型和棒状）拉伸强度试验又叫正拉强度试验或均匀扯离强度试验。
1.原理由两根棒状被粘物对接构成的接头，其胶接面和试样纵轴垂直，拉伸力通过试样纵轴传至胶接面直至破坏，以单位胶接面积所承受的最大载荷计算其拉伸强度。
2.仪器设备拉力试验机应能保证恒定的拉伸速度，破坏负荷应在所选刻度盘容量的10% -90%范围内。
拉力机的响应时间应短至不影响测量精度，应能测得试样断裂时的破坏载荷，其测量误差不大于1%。
拉力试验机应具有加载时可与试样的轴线和加载方向保持一致的，自动对中的拉伸夹具。
固化夹具，能施加固定压力，保证正确胶接与定位。
3.试验步骤（1）试棒与试样试棒为具有规定形状，尺寸的棒状被粘物。
试样为将两个试棒通过一定工艺条件胶接而成的被测件。
除非另有规定，其试棒尺寸见表8-4。
其试样尺寸的选择视待测胶黏剂的强度，拉力机的满量程，试棒本身材质的强度以及试验时环境因素而定。
金属材料有层压塑料等。
层压制品试棒，其层压平面应与试棒一个侧面平行，试棒上的销孔应与层压平面垂直。
试棒的表面处理，涂胶及试样制备工艺，应符合产品标准规定。
胶接好试样，以周围略有一圈细胶梗为宜，此时不必清除，若需清除余胶，则应在固化后进行。
（2）试验在正常状态下，金属试样从试样制备完毕到测试之间，最短停放时间为16h，最长为1个月，非金属试样至少停放40h。
试样应在试验环境下停放30min以上，将它安装在拉力试验机夹具上，测试其破坏负荷，对电子拉力机试验机应使试样在（60±20）s内破坏；有时对机械式拉力机则采用10mm/min拉伸速度。
金属拉伸试验试样
lo小于25mm,为保证测量精度,亦可采用。
但在特殊情况下,根据产品标准或双方协议要求采用lo=4do或8do的试样时,亦应遵照执行。
此时,对矩形试样,lo应分别等于根号Fo或根号Fo,对于脆性材料,亦可采用lo=。
或根号Fo的试样。
定标距试样系原始标距lo与原始横截面积Fo或直径间do间无所述比例关系。
其标距lo和平行长度l,应按有关标准或双方协议规定执行。
拉伸试样的分类棒材试样对棒材(包括方和六方形等),一般采用圆形试样,其平行部分直径通常为3～25mm。
而各部分尺寸之允许偏差及表面加工粗糙度符合图1的和表2的规定。
对钢、铜材通常采用do=10mm,lo=5do的比例试样,但有时为了考核产品的整体性能,也可取制do>25mm或尽可能大的圆形试样进行试验。
通常铝材尺寸偏小,试样可按有关标准或双方协议规定执行。
对软金属,经双方同意,可采用较低表面粗糙度,但对高强材料,则要求高的加工表面粗糙度,直至抛光。
试样分为带头不带头的两种,仲裁试验时应采用前者,后者一般用于不宜或不经机加工而整拉的棒材。
板材试样对厚、薄板材,一般采用矩形试样,其宽度根据产品厚度(通常为～25mm),采用10、、15、20、25和30mm六种比例试样,尽可能采用lo=而的短比例试样。
试样厚度一般应为原轧制厚度,但在特殊情况下也允许多号用四面机加工的试样。
通常试样宽度与厚度之比不大于421或821,其试样按表10规定散制,对铝钱材则一般可采用较小宽度。
对厚度小于的薄板(带),亦可采用定标距试样。
试样各部分允许机加工偏差及侧边加工粗糙度应符合图2和表3的规定,对四面机加工的矩形试样,其机加工偏差应用于圆形试样,如表2所示。
根据有关标准要求,对厚钢板亦可取制垂直轧制面(Z向)的拉伸试样,此时应按钢板厚度及表2的规定,采用带头圆形试样为宜。
必要时,可焊钢板于两端,以利夹持。
对中、薄高强度板材,亦可采用头部带销孔的试样,以免其在拉伸过程中的卷曲现象。
各种拉伸试样尺寸
课题组常用的几种拉伸试样形状与尺寸图1焊缝纵向拉伸试样尺寸，用于测试焊缝纵向拉伸性能，厚度可根据实验情况改动，标距15mm适用于一楼检测中心的拉伸实验机,图2焊区接头大拉伸试样尺寸，用于测试焊区横向宏观拉伸性能，标距30, 适用于一楼检测中心的拉伸实验机1.5mm/min图3搅拌区横向拉伸试样尺寸，用于测试搅拌区内材料的拉伸性能，标距2mm,适用于本实验室的微型拉伸实验机图4焊缝纵向拉伸试样尺寸，用于测试焊缝纵向拉伸性能，标距为7mm, 适用于本实验室的微型拉伸试验机注：对于微型拉伸实验机来说，所列试样尺寸只是相对于卡头而言，其具体厚度要结合材料的力学性能和实验机的量程灵活制定.图5镍铝青铜母材室温拉伸样品尺寸二、关于室温拉伸应变速度的确定对于要求伸长率大于5%的材料，当只要求测试抗拉强度时，试验机的速度应设定在每分钟缩减部分长度0.05到0.5m/m之间，换句话说可用引伸计或应变速度仪设定在0.05-0.5m/m/min之间。
三、对于实验结果的修约：（1）小于500MPa的修约至1MPa；（2）500－1000MPa之间的修约到5MPa；（3）大于1000MPa的修约到10MPa；四、关于面积收缩的修约（1）没有特殊规定的，建议0-10%范围内修至0.5%；（2）大于10%的修至1%；五、伸长率的测试（1）对于标距小于50mm时，精确到0.25mm，大于50mm时，精确到0.5mm,精确度0.5%（2）对于要求小于3%的，试验之前后标距精确到0.05mm，以0.2%报镍铝青铜室温拉伸试样倪丁瑞，镍铝青铜搭接区域拉伸试样尺寸，以黑线部分为平行段纵向中线。
倪丁瑞北航Al-Mg-Er材料, 4mm厚母材与焊接试样均采用该尺寸试样2009-9-29。
拉伸试验规程
铝合金薄板拉伸试验规程（xzcfsygc-001）江苏徐州财发铝热传输有限公司江苏省交通用高性能铝合金工程研究中心2010年7月30日铝合金薄板拉伸试样加工和试验按GB/T 5027-1999，GB/T 5028-1999和GB/T 228-2002规定执行。
1 拉伸试样1.1 取样取样部位、方向和数量应符合相关产品标准要求或经双方协商确定。
1.2 试样形状通常情况下采用图示带肩试样。
通过协商，也可以采用平行边试样（不带肩试样）。
1.3 试样尺寸1.3.1 平行长度应不小于L0+b0/2。
仲裁试验时，平行长度应为L0+2b0。
1.3.2 宽度不大于20mm的不带肩试样，夹头间的自由长度应不小于L0+3b0。
表两种非比例试样的尺寸mm1.4 试样制备1.4.1试样毛坯必须单个切取。
试样均须进行机加工以消除加工硬化影响。
对于极薄试样，将切取的等宽毛坯用油纸逐片分隔，在两外侧夹上等宽度的较厚板一起加工，直至达到要求的试样。
1.4.2 试样原始标距内宽度两侧不平行度尽可能小，最大宽度与最小宽度之差不应大于标距内测量宽度平均值的0.1%（试样1为0.01mm，试样2为0.02mm）。
1.4.3 除非另有规定，试样厚度应是产品全厚度。
在试样标距内，任意两处的厚度值之差应不大于0.01mm；当厚度小于1.0mm时，应不大于公称厚度的1%。
1.4.4 试样表面不应有划伤等缺陷。
2 常规室温拉伸性能试验常规室温拉伸性能试验指在室温下对上述试样进行拉伸试验操作，主要测定材料的抗拉强度（破断强度）、屈服强度、延伸率和断面收缩率等。
2.1 试验要求2.1.1 试验设备的准确度试验机应按GB/T 16825进行检验，并应为1级或优于1级准确度。
2.1.2 试验速率（1）测定屈服极限（R eH、R eL）的试验速率。
试验速率取决于材料特性。
铝的拉伸弹性模量为70GPa，所以在弹性范围直至上屈服点，应力速率应为2～20MPa/s，在试样平行长度的屈服期间应变速率应在0.00025/s～0.0025/s之间。
拉伸实验报告
拉伸实验报告篇一：拉伸试验报告ABANER拉伸试验报告[键入文档副标题][键入作者姓名][选取日期][在此处键入文档的摘要。
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]拉伸试验报告一、试验目的1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数二、试验要求：按照相关国标标准（GB/T228-XX：金属材料室温拉伸试验方法）要求完成试验测量工作。
三、引言低碳钢在不同的热处理状态下的力学性能是不同的。
为了测定不同热处理状态的低碳钢的力学性能，需要进行拉伸试验。
拉伸试验是材料力学性能测试中最常见试验方法之一。
试验中的弹性变形、塑性变形、断裂等各阶段真实反映了材料抵抗外力作用的全过程。
它具有简单易行、试样制备方便等特点。
拉伸试验所得到的材料强度和塑性性能数据，对于设计和选材、新材料的研制、材料的采购和验收、产品的质量控制以及设备的安全和评估都有很重要的应用价值和参考价值通过拉伸实验测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度和塑形性能，并根据应力-应变曲线，确定应变硬化指数和系数。
用这些数据来进行表征低碳钢的力学性能，并对不同热处理的低碳钢的相关数据进行对比，从而得到不同热处理对低碳钢的影响。
拉伸实验根据金属材料室温拉伸试验方法的国家标准，制定相关的试验材料和设备，试验的操作步骤等试验条件。
四、试验准备内容具体包括以下几个方面。
1、试验材料与试样（1）试验材料的形状和尺寸的一般要求试样的形状和尺寸取决于被试验金属产品的形状与尺寸。
通过从产品、压制坯或铸件切取样坯经机加工制成样品。
但具有恒定横截面的产品，例如型材、棒材、线材等，和铸造试样可以不经机加工而进行试验。
试样横截面可以为圆形、矩形、多边形、环形，特殊情况下可以为某些其他形状。
原始标距与横截面积有L?kS0关系的试样称为比例试样。
国际上使用的比例系数k的值为5.65。
拉伸性能测试
拉伸性能测试（静态）拉伸性能测试主要确定材料的拉伸强度，为研究、开发、工程设计以及质量控制和标准规范提供数据。
在拉伸测试中，薄的薄膜会遇到一定困难。
拉伸试样的切边必须没有划痕或裂缝，避免薄膜从这些地方开始过早破裂。
对于更薄的薄膜，夹头表面是个问题。
必须避免夹头发滑、夹头处试样破裂。
任何防止夹头处试样发滑和破裂，而且不干扰试样测试部分的技术如在表面上使用薄的橡胶涂层或使用纱布等都可以接受。
从拉伸性能测试中可以得到拉伸模量、断裂伸长率、屈服应力和应变、拉伸强度和拉伸断裂能等材料性能。
ASTM D 638 (通用）[4]和ASTM D 882 [5](薄膜）中给出了塑料的拉伸性能（静态）。
拉伸强度拉伸强度是用最大载荷除以试样的初始截面面积得到的，表示为单位面积上的力（通常用MPa为单位）。
屈服强度屈服强度是屈服点处的载荷除以试样的初始截面面积得到的.用单位面积上的力（单位MPa)表示，通常有三位有效数字。
拉伸弹性模量拉伸弹性模量（简称为弹性模量，E)是刚性指数，而拉伸断裂能（TEB,或韧性）是断裂点处试样单位体积所吸收的总能量。
拉伸弹性模量计算如下：在载荷-拉伸曲线上初始线性部分画一条切线，在切线上任选一点，用拉伸力除以相应的应变即得（单位为MPa)，实验报告通常有三位有效数字。
正割模量（应力-应变间没有初始线性比值时）定义为指定应变处的值。
将应力-应变曲线下单位体积能积分得到TEB，或者将吸收的总能量除以试样原有厚度处的体积积分。
TEB表示为单位体积的能量（单位为MJ/m3)，实验报告通常有两位有效数字。
拉伸断裂强度拉伸断裂强度的计算与拉伸强度一样，但要用断裂载荷，而不是最大载荷。
应该注意的是，在大多数情况中，拉伸强度和拉伸断裂强度值相等。
断裂伸长率断裂伸长率是断裂点的拉伸除以初始长度值。
实验报告通常有两位有效数字。
屈服伸长率屈服伸长率是屈服点处的拉伸除以试样的初始长度值，实验报告通常有两位有效数字。
金属的拉伸实验(实验报告)
金属的拉伸实验一一、实验目的1、测定低碳钢的屈服强度二S、抗拉强度匚b、断后延伸率「•和断面收缩率'■2、观察低碳钢在拉伸过程中的各种现象，并绘制拉伸图（ F —「丄曲线）3、分析低碳钢的力学性能特点与试样破坏特征二、实验设备及测量仪器1、万能材料试验机2、游标卡尺、直尺三、试样的制备试样可制成圆形截面或矩形截面，采用圆形截面试件，试件中段用于测量拉伸变形，其长度I。
称为“标矩”。
两端较粗部分为夹持部分，安装于试验机夹头中，以便夹紧试件。
试验表明，试件的尺寸和形状对材料的塑性性质影响很大，为了能正确地比较材料力学性能，国家对试件的尺寸和形状都作了标准化规定。
直径d0= 20mm ,标矩I。
=2O0nm（k 1 0或I0 =100mm（l0 =5d0）的圆形截面试件叫做“标准试件”，如因原料尺寸限制或其他原因不能采用标准试件时，可以用“比例试件”。
四、实验原理在拉伸试验时，禾U用试验机的自动绘图器可绘出低碳钢的拉伸曲线，见图2-11所示的F—△L曲线。
图中最初阶段呈曲线，是由于试样头部在夹具内有滑动及试验机存在间隙等原因造成的。
分析时应将图中的直线段延长与横坐标相交于O点，作为其坐标原点。
拉伸曲线形象的描绘出材料的变形特征及各阶段受力和变形间的关系，可由该图形的状态来判断材料弹性与塑性好坏、断裂时的韧性与脆性程度以及不同变形下的承载能力。
但同一种材料的拉伸曲线会因试样尺寸不同而各异。
为了使同一种材料不同尺寸试样的拉伸过程及其特性点便于比较，以消除试样几何尺寸的影响，可将拉伸曲线图的纵坐标（力F）除以试样原始横截面面积并将横坐标（伸长△ L）除以试样的原始标距I。
得到的曲线便与试样尺寸无关，此曲线称为应力一应变曲线或R —；曲线，如图2 —12所示。
从曲线上可以看出，它与拉伸图曲线相似，也同样表征了材料力学性能。
爲一上屈服力：①一下屈服力'厂最尢力；叫一断裂后塑性伸恰业一彈性佃长團2—11低碳钢拉伸曲线拉伸试验过程分为四个阶段，如图2—11和图2-12所示。
拉伸试验
Stress
Strain
1、材料的局部破坏为主要原因；
2、设备的不完善；
Y
X Z
关于泊松比
问题与难点：
－在拉伸条件下，纤维聚合物复合材料的泊松比并非不变值，而是随着载荷的增 加而减小，有时会出现负的泊松比。 －分析其主要原因：泊松比的符号取决于增强纤维的铺设方向和顺序，反映在边 缘效应上。因此，对增强纤维的横向相对应变进行测量时困难；
解决办法：
－取厚与宽相同的承均质叠层的试样上测定泊松比，且由单向材料的试样测量， 并加载水平给予说明。
根据试验的目的不同 选择不同形状、尺寸的 试件。 要测定弹性常数该选 哪一种呢？
强度呢？
板样试件的加载
各向异性杆的变形特征 －对于各向异性材料，受轴向拉伸的杆不仅沿加载方向延伸，沿横向收 缩，而且在所有平行于坐标平面的面上受剪。与各向同性材料相反。
－在约束变形条件下，出 拉伸应力外，还产生弯曲 力和剪切力，从而导致变 形不均匀。 －此时，弯曲和剪切的影 响不仅取决于被测试材料 的弹性常数，而且取决于 试样的长宽比。
lL : 试样在基长lT 上的纵向变形；
i i 式中： lL / lL L和－lT / lT T 可直接用电阻应变片测量；
破坏模式
－纤维聚合物的破坏模式主要是由于增强叠层形式、各组分的材料的力学 性能及组分间的作用，工艺缺陷（空隙、纤维波纹度等）、以及试样尺寸 所决定。
几种破坏模式：
然而，当 时，试件破坏的层间剪应力 可能超过材料 的极限值。由于弯曲的结果，内层受载，而外层载荷不足。
拉伸试验的作用及试样的形状及尺寸
1.拉伸试验的作用及试样的形状及尺寸答:作用：测定材料的弹性，强度，塑性，应变硬化和韧性等许多重要力学性能指标；形状:光滑圆柱试件，板状试件；尺寸：①圆柱形拉伸试件：试件的标距长度Lo应比Do要大得多，通常Lo＞5Do；板状拉伸试件：标距长度Lo应满足下列关系式：Lo﹦5.65Ao或11.3Ao；其中Ao为试件的初始面积。
2.应力状态柔度系数的物理意义及应用？答：应力状态柔度系数：在各种加载条件下，最大切应力τmax与最大正应力σmax之比，记为α，α=τmax/σmax.。
α（拉伸）﹤α（扭转）﹤α(压缩)3.金属材料的弹性不完善性包括那几个方面?答：弹性不完善性是指收到应力作用是，没有立即发生相应的弹性应变去除应力时应变也不是随即消失，包括弹性后效，弹性滞后，包申效应三个方面。
4.金属材料使用过程和生产过程对材料有什么要求？（强度和塑性）答：在进行材料选择时，设计师必须首先考虑强度，导电性或导热性，密度及其他性能。
然后，在考虑材料的加工性能和使用行为（其中材料的可成塑性，机械加工性，电稳定性，化学持久性及辐照行为是重要的。
）以及成本和材料来源。
所谓强度是指金属材料在静载荷作用下，材料抵抗变形和破坏（断裂）的能力成为强度。
根据外力的作用方式，有多种强度指标，如抗拉强度，抗弯强度，抗剪强度等。
一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低的招标。
机械零件在使用时，一般不允许发生塑性变形，所以屈服强度是大多数机械零件设计时选材的主要依据也是评定金属材料承载能力的重要机械性能指标。
材料的屈服强度越高，允许的工作应力越高，零件所需的截面尺寸和自身重量就可以较小。
材料发生屈服后，到最高点应力达最大值σb。
在这以后，试样产生“缩颈”，迅速伸长，应力明显下降，最后断裂。
试样裂前能够承受的最大应力值σb称为抗拉强度或强度极限。
如果单从保证零件不产生断裂的安全角度考虑，可用作为设计依据，但所取的安全系数应该大一些。
拉伸试验的作用及试样的形状及尺寸
1.拉伸试验的作用及试样的形状及尺寸答:作用：测定材料的弹性，强度，塑性，应变硬化和韧性等许多重要力学性能指标；形状:光滑圆柱试件，板状试件；尺寸：①圆柱形拉伸试件：试件的标距长度Lo应比Do要大得多，通常Lo＞5Do；板状拉伸试件：标距长度Lo应满足下列关系式：Lo﹦5.65Ao或11.3Ao；其中Ao为试件的初始面积。
2.应力状态柔度系数的物理意义及应用？答：应力状态柔度系数：在各种加载条件下，最大切应力τmax与最大正应力σmax之比，记为α，α=τmax/σmax.。
α（拉伸）﹤α（扭转）﹤α(压缩)3.金属材料的弹性不完善性包括那几个方面?答：弹性不完善性是指收到应力作用是，没有立即发生相应的弹性应变去除应力时应变也不是随即消失，包括弹性后效，弹性滞后，包申效应三个方面。
4.金属材料使用过程和生产过程对材料有什么要求？（强度和塑性）答：在进行材料选择时，设计师必须首先考虑强度，导电性或导热性，密度及其他性能。
然后，在考虑材料的加工性能和使用行为（其中材料的可成塑性，机械加工性，电稳定性，化学持久性及辐照行为是重要的。
）以及成本和材料来源。
所谓强度是指金属材料在静载荷作用下，材料抵抗变形和破坏（断裂）的能力成为强度。
根据外力的作用方式，有多种强度指标，如抗拉强度，抗弯强度，抗剪强度等。
一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低的招标。
机械零件在使用时，一般不允许发生塑性变形，所以屈服强度是大多数机械零件设计时选材的主要依据也是评定金属材料承载能力的重要机械性能指标。
材料的屈服强度越高，允许的工作应力越高，零件所需的截面尺寸和自身重量就可以较小。
材料发生屈服后，到最高点应力达最大值σb。
在这以后，试样产生“缩颈”，迅速伸长，应力明显下降，最后断裂。
试样裂前能够承受的最大应力值σb称为抗拉强度或强度极限。
如果单从保证零件不产生断裂的安全角度考虑，可用作为设计依据，但所取的安全系数应该大一些。
拉伸性能测试
拉伸性能测试（静态）拉伸性能测试主要确定材料的拉伸强度，为研究、开发、工程设计以及质量控制和标准规范提供数据。
在拉伸测试中，薄的薄膜会遇到一定困难。
拉伸试样的切边必须没有划痕或裂缝，避免薄膜从这些地方开始过早破裂。
对于更薄的薄膜，夹头表面是个问题。
必须避免夹头发滑、夹头处试样破裂。
任何防止夹头处试样发滑和破裂，而且不干扰试样测试部分的技术如在表面上使用薄的橡胶涂层或使用纱布等都可以接受。
从拉伸性能测试中可以得到拉伸模量、断裂伸长率、屈服应力和应变、拉伸强度和拉伸断裂能等材料性能。
ASTM D 638 (通用）[4]和ASTM D 882 [5](薄膜）中给出了塑料的拉伸性能（静态）。
拉伸强度拉伸强度是用最大载荷除以试样的初始截面面积得到的，表示为单位面积上的力（通常用MPa为单位）。
屈服强度屈服强度是屈服点处的载荷除以试样的初始截面面积得到的.用单位面积上的力（单位MPa)表示，通常有三位有效数字。
拉伸弹性模量拉伸弹性模量（简称为弹性模量，E)是刚性指数，而拉伸断裂能（TEB,或韧性）是断裂点处试样单位体积所吸收的总能量。
拉伸弹性模量计算如下：在载荷-拉伸曲线上初始线性部分画一条切线，在切线上任选一点，用拉伸力除以相应的应变即得（单位为MPa)，实验报告通常有三位有效数字。
正割模量（应力-应变间没有初始线性比值时）定义为指定应变处的值。
将应力-应变曲线下单位体积能积分得到TEB，或者将吸收的总能量除以试样原有厚度处的体积积分。
TEB表示为单位体积的能量（单位为MJ/m3)，实验报告通常有两位有效数字。
拉伸断裂强度拉伸断裂强度的计算与拉伸强度一样，但要用断裂载荷，而不是最大载荷。
应该注意的是，在大多数情况中，拉伸强度和拉伸断裂强度值相等。
断裂伸长率断裂伸长率是断裂点的拉伸除以初始长度值。
实验报告通常有两位有效数字。
屈服伸长率屈服伸长率是屈服点处的拉伸除以试样的初始长度值，实验报告通常有两位有效数字。
金属拉伸试样标准尺寸
金属拉伸试样标准尺寸
金属拉伸试样是用于测试金属材料拉伸性能的一种常见试验方法。
而试样的尺寸标准对于测试结果的准确性和可比性具有重要影响。
因此，金属拉伸试样的标准尺寸是非常重要的。
根据国际标准化组织（ISO）和美国材料和试验协会（ASTM）的相关标准，金属拉伸试样的标准尺寸通常包括试样的长度、宽度和厚度。
这些尺寸的选择需要考虑到金属材料的特性和试验的要求。
首先，试样的长度是一个重要的参数。
一般来说，拉伸试样的长度应足够长，以确保在试验过程中不会发生试样断裂。
同时，长度也需要符合标准，以确保在试验中施加的载荷能够均匀地作用于试样上。
通常情况下，试样的长度应为标准宽度的5倍至8倍。
其次，试样的宽度也是需要考虑的重要参数。
宽度的选择需要根据金属材料的特性和试验要求来确定。
宽度过大或过小都会对试验结果产生影响，因此需要严格按照标准尺寸进行选择。
最后，试样的厚度也是一个关键的参数。
厚度的选择需要考虑金属材料的强度和塑性等特性，以及试验的要求。
厚度过大会导致试验过程中的应力集中，而厚度过小则可能导致试样在试验中出现变形或断裂。
因此，厚度的选择需要在满足标准要求的前提下，尽可能地减小试样对试验结果的影响。
综上所述，金属拉伸试样的标准尺寸是非常重要的。
正确选择试样的长度、宽度和厚度，可以确保试验结果的准确性和可比性。
因此，在进行金属拉伸试验时，务必严格按照相关标准来选择试样的尺寸，以确保测试结果的可靠性和有效性。
标准拉伸试样
标准拉伸试样
标准拉伸试样是材料力学性能测试中常用的一种试样形式，通过对材料进行拉伸测试，可以得到材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等重要参数，对于材料的品质控制和工程设计具有重要意义。
本文将对标准拉伸试样的制备、测试过程和数据分析进行详细介绍。
首先，制备标准拉伸试样需要遵循相应的标准规范，通常采用金属材料为例进行说明。
对于金属材料，常见的拉伸试样形状为圆柱形，其制备过程包括材料的切割、加工和抛光等步骤。
在切割过程中，需要确保试样的两端平行，长度符合标准要求，避免在后续测试中产生误差。
加工过程中，通常采用车床或铣床对试样进行加工，确保试样表面光滑，尺寸精确。
最后，对试样进行抛光处理，去除表面粗糙度，保证测试过程中的准确性。
在进行拉伸测试时，需要将制备好的试样夹持在拉伸试验机上，施加均匀的拉力，直至试样发生断裂。
在测试过程中，需要记录拉伸力和试样变形的数据，以绘制应力-应变曲线。
通过分析应力-应变曲线，可以得到材料的屈服强度、抗拉强度以及断裂伸长率等重要力学性能参数。
数据分析是拉伸试验的重要环节，通过对试验数据的处理和分析，可以得到材料的力学性能参数，为材料的选材和工程设计提供依据。
在数据分析过程中，需要注意对应力-应变曲线的拟合和计算，确保得到的参数准确可靠。
同时，还需要对试验过程中的异常数据进行排除和修正，保证数据的可靠性和准确性。
总之，标准拉伸试样的制备、测试和数据分析是材料力学性能测试中的重要环节，对于材料的品质控制和工程设计具有重要意义。
通过本文的介绍，相信读者对标准拉伸试样有了更清晰的认识，对于相关领域的工程师和科研人员具有一定的参考价值。
金属拉伸试样
金属拉伸试样一、拉伸试样的分类（一）按产品形状分类拉伸试样按金属产品形状的不同可以分为板材（薄带）试样、棒材试样、管材试样、线材试样、型材试样以及铸件试样等种类。
根据其形状及试验目的的不同，试样可以进行机加工，也可以采用不经加工的原始截面试样。
对试样尺寸有一定规定，其形状分为圆形、矩形、异形及全截面。
同时试样又分为带头试样和不带头试样。
对机加工带头的圆形和矩形试样，平等部分和头部的过渡要缓和，圆弧半径r的大小可按试样的尺寸、材质和机加工工艺而定。
对脆性材料，r可适当放大。
试样头部的形状和尺寸应按试样大小、材料性能及试验机情况而定。
对带头和不带头的圆形或矩形试样，其夹持部分的长度至少应为楔形夹具长度的3/4。
（二）（二）按Lo与So的关系分类试样分为比例和定标距两种。
由于同一种材料测定的断后伸长率A值与K＝Lo/的比值有关，因此，K值相同的试样称为比例试样。
通常把K＝5.65A。
根据Lo＝称为短比例试样，记为A；K＝11.3称为长比例试样，记为11.3可知：圆截面短（长）比例试样的标距为5d(10d)：矩形截面短（长）比例试样的标距为5.65 11.3 。
试验时，一般优先选用短比例试样，但要保证原始标距不小于15mm，否则，建议采用长比例试样或其他类型试样。
对于截面较小的薄带试样以及某些异型截面试样，由于其标距短或截面不用测量（例如：只测定延伸率）可以采用Lo为50mm、100mm、200mm的定标距试样。
非比例试样测定的断后伸长率应在其符号下角注明标距的长度，即用“A mm”表示。
它的标距与试样截面不存在比例关系。
二、试样的形状及尺寸常温拉伸试验符号名称和单位a 矩形、弧形试样或管壁的原始厚度au 矩形试样拉断后缩颈处的最小厚度b 矩形或弧形试样平等长度部分的原始厚度bu 矩形试样拉断后缩颈处的最大宽度d 圆形试样平等长度部分的原始直径du 圆形试样拉断后缩颈处的最小直径D 圆管试样原始外直径Lt 试样总长度L C 平行长度。
实验拉伸实验报告
实验拉伸实验报告实验拉伸实验报告引言：拉伸实验是材料力学实验中最基本的实验之一，通过对材料在受力下的变形和破坏过程进行观察和分析，可以得到材料的力学性能参数，为材料的设计和应用提供重要依据。
本文将对拉伸实验的目的、原理、实验装置以及实验结果进行详细描述和分析。
一、实验目的拉伸实验的目的是通过对材料在受力下的变形和破坏过程进行观察和分析，获取材料的力学性能参数，如屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率等。
通过实验可以评估材料的力学性能，为材料的设计和应用提供依据。
二、实验原理拉伸实验是将试样置于拉伸机上，施加拉伸力使试样发生拉伸变形，通过测量试样的变形和力的变化，计算得到材料的力学性能参数。
拉伸实验的主要原理有以下几个方面：1. 应力-应变关系：拉伸试验中，测量试样的应变与应力之间的关系，可以得到材料的应力-应变曲线。
应力-应变曲线可以反映材料的变形特性和力学性能。
2. 屈服强度：材料在拉伸过程中，当应力达到一定值时，试样会出现塑性变形，即试样开始产生屈服。
屈服强度是指材料开始塑性变形时的应力值。
3. 抗拉强度：材料在拉伸过程中，当试样继续受力时，应力逐渐增大，最终达到最大值，即抗拉强度。
抗拉强度反映了材料的抗拉能力。
4. 断裂延伸率：材料在拉伸过程中，当试样发生破坏时，测量试样的断裂长度与原始长度之比，即可得到材料的断裂延伸率。
断裂延伸率可以评估材料的韧性和延展性。
三、实验装置拉伸实验需要使用拉伸试验机和试样，其中拉伸试验机是实验的核心装置，用于施加力和测量试样的变形。
实验装置包括以下几个部分：1. 拉伸试验机：拉伸试验机是用于施加力和测量试样变形的设备。
它由主机、传感器、控制系统等组成。
主机通过驱动装置施加拉力，传感器用于测量试样的变形，控制系统用于控制试验过程。
2. 试样：试样是进行拉伸实验的材料样品。
试样的形状和尺寸根据实验要求而定，常见的试样形状有圆柱形、矩形等。
试样的制备要求严格，以保证实验的准确性和可重复性。
各种拉伸试样尺寸
课题组常用的几种拉伸试样形状与尺寸图1焊缝纵向拉伸试样尺寸，用于测试焊缝纵向拉伸性能，厚度可根据实验情况改动，标距15mm适用于一楼检测中心的拉伸实验机,图2焊区接头大拉伸试样尺寸，用于测试焊区横向宏观拉伸性能，标距30, 适用于一楼检测中心的拉伸实验机1.5mm/min图3搅拌区横向拉伸试样尺寸，用于测试搅拌区内材料的拉伸性能，标距2mm,适用于本实验室的微型拉伸实验机图4焊缝纵向拉伸试样尺寸，用于测试焊缝纵向拉伸性能，标距为7mm, 适用于本实验室的微型拉伸试验机注：对于微型拉伸实验机来说，所列试样尺寸只是相对于卡头而言，其具体厚度要结合材料的力学性能和实验机的量程灵活制定.图5镍铝青铜母材室温拉伸样品尺寸二、关于室温拉伸应变速度的确定对于要求伸长率大于5%的材料，当只要求测试抗拉强度时，试验机的速度应设定在每分钟缩减部分长度0.05到0.5m/m之间，换句话说可用引伸计或应变速度仪设定在0.05-0.5m/m/min之间。
三、对于实验结果的修约：（1）小于500MPa的修约至1MPa；（2）500－1000MPa之间的修约到5MPa；（3）大于1000MPa的修约到10MPa；四、关于面积收缩的修约（1）没有特殊规定的，建议0-10%范围内修至0.5%；（2）大于10%的修至1%；五、伸长率的测试（1）对于标距小于50mm时，精确到0.25mm，大于50mm时，精确到0.5mm,精确度0.5%（2）对于要求小于3%的，试验之前后标距精确到0.05mm，以0.2%报镍铝青铜室温拉伸试样倪丁瑞，镍铝青铜搭接区域拉伸试样尺寸，以黑线部分为平行段纵向中线。
倪丁瑞北航Al-Mg-Er材料, 4mm厚母材与焊接试样均采用该尺寸试样2009-9-29。
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1.拉伸试验的作用及试样的形状及尺寸
答:作用：测定材料的弹性，强度，塑性，应变硬化和韧性等许多重要力学性能指标；
形状:光滑圆柱试件，板状试件；
尺寸：①圆柱形拉伸试件：试件的标距长度Lo应比Do要大得多，通常Lo＞5Do；
板状拉伸试件：标距长度Lo应满足下列关系式：Lo﹦5.65Ao或11.3Ao；其中Ao为
试件的初始面积。
2.应力状态柔度系数的物理意义及应用？
答：应力状态柔度系数：在各种加载条件下，最大切应力τmax与最大正应力σmax之比，记为α，α=τmax/σmax.。
α（拉伸）﹤α（扭转）﹤α(压缩)
3.金属材料的弹性不完善性包括那几个方面?
答：弹性不完善性是指收到应力作用是，没有立即发生相应的弹性应变去除应力时应变也不是随即消失，包括弹性后效，弹性滞后，包申效应三个方面。
4.金属材料使用过程和生产过程对材料有什么要求？（强度和塑性）
答：在进行材料选择时，设计师必须首先考虑强度，导电性或导热性，密度及其他性能。
然后，在考虑材料的加工性能和使用行为（其中材料的可成塑性，机械加工性，电稳定性，化学持久性及辐照行为是重要的。
）以及成本和材料来源。
所谓强度是指金属材料在静载荷作用下，材料抵抗变形和破坏（断裂）的能力成为强度。
根据外力的作用方式，有多种强度指标，如抗拉强度，抗弯强度，抗剪强度等。
一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低的招标。
机械零件在使用时，一般不允许发生塑性变形，所以屈服强度是大多数机械零件设计时选材的主要依据也是评定金属材料承载能力的重要机械性能指标。
材料的屈服强度越高，允许的工作应力越高，零件所需的截面尺寸和自身重量就可以较小。
材料发生屈服后，到最高点应力达最大值σb。
在这以后，试样产生“缩颈”，迅速伸长，应力明显下降，最后断裂。
试样裂前能够承受的最大应力值σb称为抗拉强度或强度极限。
如果单从保证零件不产生断裂的安全角度考虑，可用作为设计依据，但所取的安全系数应该大一些。
材料在外力作用下，产生永久残余变形而不被断裂的能力，称为塑性。
塑性指标也主要是通过拉伸试验测得的。
工程上常用延伸率和断面收缩率作为材料的塑性指标。
屈服强度与抗拉强度的比值σs/σb称为屈强比。
屈强小，工程构件的可靠性高，说明即使外载或某些意义外因素使金属变形，也不至于立即断裂。
但屈强比过小，则材料强度有效利用率太低。
延伸率和断面收缩率的值越大，表示材料的塑性越好。
塑性对材料进行冷塑变形有重要的意义。
此外，工件的偶然过载，可因塑性变形而防止突然断裂，工件的应力集中处，也可因塑性变形使应力松弛，从而使工件不至于过早断裂。
这就是大多数机械零件除要求一定强度指标外，还要求一定塑性指标的道理。
材料的δ和ψ值越大，塑性越好。
两者相比，用ψ表示塑性更接近于材料真实应变。
5.表示脆性材料的力学性能的参量有哪些？
答：弹性模量和脆性断裂强度。
6.工程中测定材料的硬度最常用的方法？
答：测定硬度方法有很多，有压入法，回跳法和刻划法三大类。
最常用的是压入法，根据加载速率的不同分为动载入压入法和静载压入法。
超声波硬度，肖氏硬度和锤击式布氏硬度属于动载实验法。
布氏硬度，洛氏硬度，维氏硬度和显微硬度同于静载压入发。
7.弹性模量的影响因素？材料弹性常数有哪些？
答：1）纯金属的弹性模量：除了过度族金属除外，一般地讲弹性模量E与原子半径r之间
存在下列关系：E=k/rm，式中K与m均为常数，m>1。
这表明E随原子半径增大而减小，亦即随原子间距离增大而减小。
过度族金属的弹性模量较大，并且d层电子数等于6时弹性模量具有最大值；
2）合金元素的影响：化学成分的重大改变和具有高弹性模量的第二相质点可以使弹性模量发生显著的变化。
3）温度，通常温度升高是原子间距离增大，原子间结合力减弱。
因此弹性模量总是随温度升高而降低。
4）加载速率。
金属的弹性变形速度很快，远远超过一般的加载速率，因此，一般工程技术中的加载速率不会影响金属的弹性模量。
5）冷变形。
冷变形稍稍降低金属的弹性模量。
材料的弹性常数有：正弹性模量E和切变模量G，泊松比υ也是弹性常数，但他与E,G有下列关系E=2(1+υ)G
8.断裂按照断裂机制分为哪几大类？
答：解理断裂，沿晶断裂，微孔聚合型的延性断裂。
9.理论断裂强度的应用范围？
答：晶体结构比较完整的晶体
10.断裂力学主要用来处理哪方面的问题?
答：断裂力学市是研究裂纹体强度与寿命特别是裂纹扩展规律的科学，是固体力学的一门新分支，又称裂纹力学，与损伤力学成为姊妹学科，共成为破坏力学。
研究对象：裂纹体。
研究目标：主要预防控制低应力脆性断裂。
研究内容：裂纹的萌生机制，扩展规律，闭合理论以及动态起始与传播-止裂等。
研究任务：求的各类材料的断裂韧度，建立物体的断裂判据，研究裂纹的扩展规律，研究载荷与腐蚀共同作用下的断裂问题。
11.多晶体金属塑性变形的特点？
答：多晶体金属塑性具有如下一些特点：
1）各晶体变形的不同时性和不均匀性
2）各晶体变形的相互协调性
12.脆性端口和延性端口的特点？
答：脆性断裂的断裂面一般与正应力垂直，断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状；延性断裂的断裂面一般平行于最大切应力并与主应力成45°.用肉眼或放大镜观察时，端口呈纤维状，灰暗色。
13.裂纹体变形的形式?最危险的形式？
答：裂纹体的三种变形模式
1）Ⅰ型或张开型(最危险) 外加拉应力与断裂面垂直，使裂纹张开，即为Ⅰ型或张开型
2）Ⅱ型或滑开型外加应力平行于裂纹面并垂直于裂纹前缘线，即为Ⅱ型或滑开型3）Ⅲ型或撕开型外加应力即平行于裂纹面又垂直于裂纹前缘线，即为Ⅲ型或撕开型14.材料脆性——韧性转变影响因素？
答：1.应力状态及其柔度系数
应力状态可以用切应力和正应力表示，只有切应力引起材料塑性变形，简单的讲切应力促进塑性变形，对塑性变形有利；拉应力促进断裂，不利于塑性和韧性。
且柔度系数越大，应力状态越柔，越易变形而较不易开裂，越处于韧性状态
2.温度和加载速率的影响
温度对屈服强度影响很大，因为温度有助于激活F-R位错运动，使滑移易于进行。
随温度升高，断裂应力σc变化不大，而屈服强度σs变化很大，两者交点为韧脆转变温度，低于此温度为脆断，高于此温度为韧断。
加载速率的提高，而相对变形速率增加，超过某一限度时会限制塑性变形发展，提高形变抗力，增加脆性倾向
3.材料的微观结构影响
a.各晶类型影响面心立方晶格金属，一般不出现韧脆转换而处于韧性状态，没有韧脆转变；体心立方晶格韧脆转变受温度及加载速率影响很大，易发生解理断裂。
b.成分影响含碳质量分数增加，塑性变形抗力增加，不仅冲击韧性降低，而且韧性转变温度明显提高
c．晶粒大小的影响晶粒细，滑移距离短，在障碍前塞积的位错数目少，相应的应力集中较小，需要消耗更多能量；晶界对裂纹扩展有阻碍作用。
晶粒愈细化，愈易处于韧性状态，降低了韧脆转变温度，提高了韧性和塑性。
15.。