试验二 快速法压缩试验
快速固结压缩实验报告
一、实验目的1. 理解快速固结压缩实验的基本原理和方法；2. 掌握快速固结压缩实验的步骤和注意事项；3. 通过实验，了解快速固结压缩实验在土力学领域中的应用。
二、实验原理快速固结压缩实验是一种测定土的压缩特性的试验方法。
在快速固结压缩实验中，采用仪器和操作方法与常规固结试验相同，区别仅在于每级压力施加后，砂性土固结时间减为1小时，黏性土减为2小时，最大一级压力的固结时间仍为24小时，并按比例对试样在各级压力下的变形量进行修正。
快速固结压缩实验的理论依据是土的压缩变形与时间的关系。
在快速固结压缩实验中，土体在短时间内受到压力作用，孔隙水被挤出，土体骨架颗粒相互挤紧，封闭气泡的体积缩小，从而引起土体的压缩变形。
三、实验设备与仪器1. 快速固结仪：包括压缩容器、加压设备、测微表等；2. 土样：取自施工现场的土样，按照实验要求制备；3. 环刀：用于取土样；4. 透水石：用于保持土样孔隙水；5. 滤纸：用于贴在土样两端；6. 加压板：用于施加压力；7. 定向钢球：用于使土样均匀受压。
四、实验步骤1. 准备实验设备，确保设备正常工作；2. 按照实验要求取土样，制备土样；3. 将土样放入环刀中，确保土样均匀；4. 在土样两端贴上洁净而润湿的滤纸，放上透水石；5. 将带有土样的环刀放入压缩容器中，确保土样均匀受压；6. 检查各部分连接处是否转动灵活，平衡加压部分；7. 横梁与球柱接触后，插入活塞杆，装上测微表，并使其上的短针正好对准6字，再将测微表上的长针调整到零，读测微表初读数R0；8. 在各级压力下，分别固结1小时（砂性土）或2小时（黏性土），记录测微表读数R1、R2、R3...；9. 根据实验数据，计算土样的压缩系数、压缩模量、体积压缩系数、压缩指数、回弹指数、竖向固结系数、水平向固结系数以及先期固结压力等指标。
五、实验结果与分析1. 实验结果根据实验数据，计算出土样的压缩系数、压缩模量、体积压缩系数、压缩指数、回弹指数、竖向固结系数、水平向固结系数以及先期固结压力等指标。
粘性土的两种压缩试验方法
粘性土的两种压缩试验方法的比较摘要：采用不同状态的粘性土分别进行1h快速压缩试验和每级判稳压缩试验，对试验结果进行分析比较，建议根据工程需要选择不同的压缩试验方法。
关键词：1h压缩试验；每级判稳压缩试验土的压缩试验是研究土在有侧限条件下的压缩性能的一种室内试验，是土的常规试验之一。
试验时,将土样放在刚性金属盒内,通过承压活塞对土样由小到大分级加压,根据各级压应力与相应孔隙比,绘出土压缩曲线,求出压缩系数(a v)及压缩模量(Es)等。
由试验结果计算所得压缩模量是计算土体沉降和基床系数的重要指标。
在实验室里土的压缩试验一般有两种方法:1h快速压缩和每级判稳压缩：1. 1h快速压缩试验：把按照标准制备好的样品安装在固结仪上，按照加荷等级（常规压缩一般为50、100、200、400kPa）每小时加一级荷载，并记下相应的变形量，最后一级变形量测记后继续保持所加荷载，直到样品变形稳定（每小时变形量不超过0.005mm），记下稳定读数。
2. 每级判稳压缩试验：把按照标准制备好的样品安装在固结仪上，按照加荷等级（常规压缩一般为50、100、200、400kPa）按顺序加载，施加第一级荷载等样品变形稳定（每小时变形量不超过0.005mm)后才能加第二级荷载，记录每级荷载下的变形量。
对比两种方法的加荷过程，可以看出1h快速压缩试验所用的时间要明显少于每级判稳压缩试验，但是对于不同状态的土这两种方法得出的结果有一定的差异，采用某市地铁某标段的几种不同状态的比较均匀的粘性土进行这两种压缩试验，其试验结果如下：表1表2（表2中1h变形量经过末级判稳修正）由表1表2结算结果见表3：表3分别用1h快速压缩的Es和每级判稳的Es来计算土的基床系数（K=3.30*Es=A*Es）和土的沉降变形量(S=ΨPZ/ Es=B/ Es)，结果见表4：表4比较分析上面的试验结果，可以得出如下结论：1. 1h快速压缩试验虽然节省了时间，但是土体最终变形量小于每级判稳压缩试验，土体越软，变形量差值越大，即土体越软，固结程度越低。
固结试验常规法与快速法对比
固结试验常规法与快速法对比前言固结试验是土工试验的常规试验之一，用来测定土的压缩性指标，利用这些指标来计算基础的沉降量。
由于市场的需要，拟建建筑物越建越高，现在的固结试验只做常规压缩已经不能满足工程的需要，高压是我们经常需要的做的。
为了快速测定压缩性指标，提高工作效率，我们常用快速法来测定。
现在我们取20组各种不同深度土质均匀的土样，进行常规法固结试验与快速法固结试验平行对比，以确定快速法是否适用。
土的压缩土体在压力作用下体积减小的性质，称为土的压缩性，土体体积缩小包括三个方面：(1)土颗粒本身的压缩；(2)土孔隙水中的水体及封闭在孔隙中的气泡的压缩；(3)土颗粒相对位移，土中水及气体从孔隙中向外排出，从而使土体体积减小。
由于土颗粒及孔隙水的体积压缩变形量很微小，可以忽略不计，所以可将土体压缩看做是土中孔隙体积的减小。
孔隙中水和气体向外排出要有一个时间过程。
因此土的压缩亦要经过一段时间才能完成。
我们把土的压缩随时间增长的过程称为土的固结。
试验室测定土的压缩性的主要装置为固结仪。
试验过程大致为：用金属环刀切取原状土样，然后将土样连同环刀放入圆筒形压缩容器的刚性护环内。
在土样上下各放置一块透水石，以便土样受压后排出的水流出。
试样的侧向限制是由环刀和刚性护环完成的。
试样装好后，逐级加荷，每一级荷载作用下将土样压至稳定得到△hi后，再加下一级荷载。
在这种仪器中进行试验，由于试样不可能产生侧向变形，只有竖向压缩。
于是，我们把这种条件下的压缩试验称为单向压缩试验或侧限压缩试验。
土的压缩是由于孔隙体积的减小，所以土的变形常用孔隙比ｅ表示。
1、按下式计算初始孔隙化：2、计算各级荷重下变形稳定后的也隙比：3、计算各级荷得下的压缩系数：4、计算各级及荷重范围内的压缩横量：式中：——初始空隙比——土粒密度（比重）g/cm3——试样初始密度（容重）g/cm3——试样初始含水量%——试样初始高度（mm）△hi——某一级荷重下土样变形量（mm）——某一级荷重下的孔隙比——压缩系数（KPa-1）——某一级荷重值（KPa）——压缩模量（KPa）以压力P为x轴，孔隙比e为y轴绘制压缩曲线常规法与快速法的区别常规法与快速法的区别为稳定标准不同：固结试验常规法稳定标准（GB/T 50123-1999）施加每级压力后，每小时变形达0.01mm时，测定试样高度变化作为稳定标准。
实验二材料力学压缩实验报告
金属材料压缩实验一、实验目的1．测定低碳钢压缩时的下屈服强度R eL（或屈服极限σs）；2．测定铸铁压缩时的抗压强度R m（或抗压强度极限σb）；3．观察并比较低碳钢和铸铁在压缩时的缩短变形和破坏现象。
二、预习思考要点1．用短圆柱状低碳钢和铸铁试样做压缩实验时，怎样才能做到使其轴向（心）受压？放置压缩试样的支承垫板底部为什么制作成球形？2．圆柱状低碳钢试样被压缩成饼状而不破碎，而圆柱状铸铁试样被压破裂面常发生在与轴线大致成45°～55°方向上，二者的变形特征与破坏形式为什么不同？三、实验仪器和设备1．万能材料试验机；2．游标卡尺。
四、实验试样对于低碳钢和铸铁类金属材料，按照GB 7314—1987《金属压缩试验方法》的规定，金属材料的压缩试样多采用圆柱体如图1-9所示。
试样的长度L一般为直径d的2.5～3.5倍，其直径d = 10mm～20mm。
也可采用正方形柱体试样如图1-10所示。
要求试样端面应尽量光滑，以减小摩阻力对横向变形的影响。
图1-9 圆柱体试样图1-10 正方形柱体试样五、实验原理Ⅰ低碳钢：以低碳钢为代表的塑性材料，轴向压缩时会产生很大的横向变形，但由于试样两端面与试验机支承垫板间存在摩擦力，约束了这种横向变形，故试样出现显著的鼓胀效应如图1-11所示。
为了减小鼓胀效应的影响，通常的做法是除了将试样端面制作得光滑以外，还可在端面涂上润滑剂以利最大限度地减小摩擦力。
低碳钢试样的压缩曲线如图1-12所示，由于试样越压越扁，则横截面面积不断增大，试样抗压能力也随之提高，故曲线是持续上升为很陡的曲线。
从压缩曲线上可看出，塑性材料受压时在弹性阶段的比例极限、弹性模量和屈服阶段的屈服点（下屈服强度）同拉伸时是相同的。
但压缩试验过程中到达屈服阶段时不像拉伸试验时那样明显，因此要认真仔细观察才能确定屈服荷载F eL，从而得到压缩时的屈服点强度（或下屈服强度）R eL= F eL/S0。
土力学试验指导书之-压缩试验
实验项目二压缩试验试验目的：测定土的湿密度、含水率，计算土样干密度、初始孔隙比，并用此密度、含水率条件下的试样进行压缩试验，根据试验数据绘制孔隙比与压力的关系曲线（即压缩曲线），确定土的压缩系数、压缩模量，评价土体的压缩性。
试验方法：1、 密度试验——环刀法2、 含水率试验——烘干法3、 压缩试验——快速固结试验法试验指导书：压缩试验一、目的1、掌握以磅秤式（或杠杆式）加压设备测定土压缩系数的方法，并根据试验数据绘制孔隙比与压力的关系曲线（即压缩曲线）；2、根据求得的压缩系数α1-2评定土的压缩性。
二、试验原理土样在外力作用下便产生压缩，其压缩量的大小是与土样上所加的荷重大小以及土样的性质有关。
如在相同的荷重作用上，软土的压缩量就大，而坚密的土则压缩量小；又如在同一种土样的条件下，压缩量随着荷重的加大而增加。
因此，我们可以在同一种土样上，施加不同的荷重，一般情况下，荷重分级不宜过大。
视土的软硬程度及工程情况可取为0.125、0.25、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、6.0、8.0公斤/厘米2等。
最后一级荷重应大于土层计算压力的1～2公斤/厘米2。
这样，便可得不同的压缩量，从而可以算出相应荷重时土样的孔隙比。
如图6-1可见，当土样在荷重P 1作用下，压缩量为Δh 。
一般认为土样的压缩主要由于土的压密使孔隙减少产生的。
因此，与未加荷前相比，可得：Δh ＝e 0-e 1。
而土样在荷重P 1作用下产生的应变为0h h∆=ε，从图6-1可得)1(100100100e h he e e e e h h +∆=-+-=∆式中：e 1——在荷重P 1作用下，土样变形稳定时的孔隙比； e 0、h 0——分别为原始土样的孔隙比和高度；Δh ——在荷重P 1作用下，土样变形稳定时的压缩量。
这样，施加不同荷重P ，可得相应的孔隙比e i ，P i ，根据e i ，P i 值可绘制压缩曲线，并求得压缩系数α。
三、主要试验设备固结仪（或称压缩仪、渗压仪）——1 加压设备——磅秤式、杠杆式测微表（或称百分表，量程10mm ，感量0.01mm ）——1 秒表——1物理天平（称重1000g 、感量0.1g ）——1 电热烘箱（温度能控制在105～110℃）——1其他——如环刀、切土刀、大铝盒、滤纸、凡士林、方玻璃片等。
实验二 低碳钢、铸铁压缩试验
实验二 低碳钢、铸铁压缩试验一、试验目的了解塑性材料和脆性材料在压缩时的破坏现象，测定其机械性能，并与它们在简单拉伸时的机械性能作比较。
二、实验原理压缩试验是在万能试验机或压力机上进行。
试验机附有球形承垫图2-1，球形承垫位于试件下端。
当试件端面略有不平行时，球形承垫可以自动调节，使压力趋于均匀分布。
为了减少试件两端面与支承座之间的摩擦力，可在试件端面涂上石墨、润滑油等。
但仍不可避免地存在摩擦力而阻止试件的横向变形，以致试件被压成鼓形 图2-2。
具体要求可参阅《金属压缩试验方法》GB7314-84。
图2-1压缩球形承垫 图2-2 低碳钢压缩后试件的形状图低碳钢试件压缩时，在屈服前F-ΔL 关系曲线与拉伸时相似，由自动绘图仪可得到压缩图2-3。
图中OA 为弹性阶段，B 点为屈服点，无明显的屈服阶段，F s 需仔细观察。
在缓慢均匀加载时，测力指针作等速转动，当指针转动暂停或稍有退回时的载荷即为屈服载荷。
由于这些现象不明显，常需要借助压缩图来判断F s 。
此后，由于塑性变形试件面积随载荷增加而逐渐增大，最后试件被压成饼状而不破裂，故无法求得最大载荷及强度极限，只要测取屈服点R eL 即可：;eL eL F R S式中：F s ——屈服时的载荷；S 0----试件原来的横截面面积。
L图2-3 低碳钢压缩图 图2-4铸铁压缩图 铸铁受压时，在很小的塑性变形下发生了破坏，图2-4，因此只能测出它的破坏抗力F m 由R m =F m /S 0。
可得铸铁的强度极限。
铸铁受压呈微鼓形破坏，试件表面将出现与试件横截面成45°～ 50°的倾斜裂纹，这是因为铸铁受压时，实际上是先达到剪力极限而破坏。
FeL 承垫试件 球形承垫三、试验设备1．万能试验机或压力试验机2．0.02mm 游标卡尺3．安全防护罩，防止试件破坏时飞出。
四、试件制备金属材料的压缩试件通常制成圆柱形 如图2-2所示。
当试件承受压缩时，试件端部横向变形受到端面与试验机承垫间的摩擦力影响，使试件变形呈“鼓形”。
材料力学实验指导书
材料力学实验指导书学院班级学号姓名安徽工程科技学院机械系材料力学教研室二○○七年五月实验一 拉伸试验一、实验目的1.测定低碳钢拉伸时的强度性能指标：屈服极限s σ和强度极限b σ。
2.测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标：延伸率δ和截面收缩率ψ。
3.观察低碳钢拉伸过程中的各种现象（包括屈服、强化和颈缩等）并绘制拉伸图。
4.测定铸铁拉伸时的强度性能指标：强度极限b σ。
5.绘制铸铁的拉伸图。
6.比较低碳钢与铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形式。
二、实验设备和仪器1.万能试验机。
2.游标卡尺及划线器。
三、实验试样按照国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》，金属拉伸试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。
其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。
如图1-1所示，圆形截面试样和矩形截面试样均由平行、过渡和夹持三部分组成。
平行部分的试验段长度l 称为试样的标距，按试样的标距l 与横截面面积A 之间的关系，分为比例试样和定标距试样。
圆形截面比例试样通常取d l 10=或d l 5=，矩形截面比例试样通常取A l 3.11=或A l 65.5=，其中，前者称为长比例试样（简称长试样），后者称为短比例试样（简称短试样）。
定标距试样的l 与A 之间无上述比例关系。
过渡部分以圆弧与平行部分光滑地连接，以保证试样断裂时的断口在平行部分。
夹持部分稍大，其形状和尺寸根据试样大小、材料特性、试验目的以及万能试验机的夹具结构进行设计。
对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准GB6397—86。
（a ）（b ） 图1-1 拉伸试样（a ）圆形截面试样；（b ）矩形截面试样四、实验原理与方法1.测定低碳钢拉伸时的强度和塑性性能指标实验时，先把试样安装在万能试验机上，将测力指针调整到零，并调整好试验机的自动绘图装置，缓慢加载直至试样拉断，以测出低碳钢在拉伸时的力学性能。
金属材料的拉伸与压缩试验2
碳钢与铸铁的拉伸、压缩实验（实验一）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、液压式万能材料试验机、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：0A Ps S =σ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0A P b b =σ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 %100001⨯-=l l l δ断口附近塑性变形最大，所以L 1的量取与断口的部位有关，如断口发生于L ο的两端或在L ο之外，则试验无效，应重做，若断口距L 。
快速法压缩试验
试验二 快速法压缩试验（一）试验目的固结试验的目的在于绘制压缩曲线，求得土的压缩性指标a 、Es 等，利用它们可进行地基的变形等有关计算，以及判断土的压缩性。
（二）试验原理试样装在厚壁金属容器内，上下各放透水石一块，然后在试样上分级施加垂直压力P ，测记加压后不同时间的垂直变形△H ，由压缩前后土的体积变化，如图2-1可得：()()010011010100000s V s Vs V H H A V V V V H H VV H H A V V V -+-+--===+土粒的压缩常可忽略不计，故V S0 =V S1即压缩前后固体颗粒的体积不变，代入上式得：若测得稳定压缩变形量△H ，则可由上式求得相应的孔隙比e 1，同样，在P 2、P 3、P 4作用下测得稳定压缩变形量，并求得相应的e 2、e 3、e 4等，这样就可绘制e-P 曲线，依此计算各指标。
（三）试验设备及仪器1.压缩（固结）仪，本试验采用杠杆加压式（图2-2）包括：（1）固结容器（2）加力及传力设备：传力杠杆、平衡锤、砝码等；（3）切取试样用的环刀，内径一般为8cm ，面积为50cm 2，高2cm 。
（4）测微计（精度1/100mm ）1000000100001000101e e e V V V V V V V V V V V V H H H H H s v s s s v s v v s v v +-=--=+-=∆=-sH He e H H e e ∆-=+∆-=∴00001)1(图2-1 压缩前后土的体积变化示意图图2–2 固结仪示意图1–水槽；2–护环；3–环刀；4–加压上盖；5–透水石；6–量表导杆；7–量表架；8–试样（5）其他：秒表、天平、烘箱、切土刀（或钢丝锯）、凡士林等。
（四）试验步骤1.整平土样两端，用环刀套切土样，在切取土样时应注意下列几点：(a)土层受压方向应与天然土层受压方向一致。
(b)环刀内壁涂一薄层凡士林，以减少土样与环刀壁的摩擦及土样扰动。
物理实验技术中的材料动力学性能测试方法与实验技巧
物理实验技术中的材料动力学性能测试方法与实验技巧材料科学与工程是一门涉及物质结构和性能的学科，其发展对于现代工程领域的进步至关重要。
而材料的动力学性能测试是衡量材料力学特性的重要手段之一。
本文将介绍一些常用的材料动力学性能测试方法以及相关的实验技巧。
一、拉伸试验拉伸试验是最常用的动力学性能测试方法之一，用于测量材料的抗拉强度、屈服强度、断裂强度等力学性质。
在进行拉伸试验时，需要注意以下几点实验技巧：1. 选择合适的样品准备方法：样品的形状和尺寸对实验结果具有重要影响。
如果样品的准备不当，可能导致测试结果的误差。
因此，选择合适的样品准备方法非常重要。
2. 控制试验速度：拉伸试验中，试验速度对测试结果有显著影响。
通常来说，拉伸速度越快，材料的应力和应变率越大，从而导致材料的应力应变曲线出现偏差。
因此，控制试验速度是确保实验结果准确的一项重要技巧。
3. 注意样品的夹持方式：在拉伸试验中，样品的夹持方式也需要注意。
夹具必须能够牢固地固定样品，以避免在试验过程中产生额外的应力和应变。
二、压缩试验压缩试验是另一种常用的动力学性能测试方法，用于测量材料在压缩方向上的力学性质。
在进行压缩试验时，以下注意事项需要掌握：1. 选择合适的压缩模式：压缩试验可以采用静态压缩或动态压缩。
选择合适的压缩模式取决于具体的测试要求。
静态压缩适用于测量材料的弹性性质，而动态压缩则适用于测量材料的塑性行为。
2. 设置合适的试验参数：在进行压缩试验之前，需要确定合适的试验参数，如压力加载速率、加载方式等。
试验参数的选择应根据具体应用场景和样品特性来确定。
3. 注意装置的稳定性：在进行压缩试验时，试验装置的稳定性也非常重要。
试验装置应能够稳固地固定样品，并能够承受样品施加的压力，以确保试验结果的准确性。
三、冲击试验冲击试验用于评估材料的韧性和抗冲击能力，常用于评估金属、陶瓷和复合材料等的动态性能。
在进行冲击试验时，需要注意以下实验技巧：1. 选择合适的试验方法：冲击试验可以采用冲击弯曲试验、冲击拉伸试验等不同方法。
研究土压缩性的试验及指标
第二节 研究土压缩性的试验及指标一、室内侧限压缩试验及压缩模量土的压缩性是指在压力作用下体积压缩小的性能。
从理论上，土的压缩变形可能是：（1）土粒本身的压缩变形；（2）孔隙中不同形态的水和气体的压缩变形；（3）孔隙中水和气体有一部分被挤出，土的颗粒相互靠拢使孔隙体积减小。
土的固结——土体在压力作用下其压缩量随时间增长的过程。
侧限压缩试验分为：（1）慢速压缩试验法；（2）快速压缩试验法侧限——限制土样侧向变形，通过金属环刀来实现。
试验目的——研究测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力，或孔隙比和压力的关系，变形和时间的关系，以便计算土的各项压缩指标。
试验设备——固结仪。
（一）e －p 曲线及有关指标要绘制e －p 曲线，就必须求出各级压力作用下的孔隙比——e 。
如何求e ？看示意图：设试样截面积为A ，压缩前孔隙体积为0v V ，土粒体积为0s V ，土样高度为0H ，孔隙比为0e （已测出）。
压缩稳定后的孔隙体积为v V ，土粒体积为s V ，土样高度为H H H ∆-='0，孔隙比为e ，H Λ为某级压力下样式高度变化（可以测出）。
依侧限压缩试验原理可知：土样压缩前后试样截面积A 不变，s s V V =0，则有：e H H e H +Λ-+=11000则可得：)1(000e H H e e +Λ-= 利用上式计算各级荷载P 作用下达到的稳定孔隙比e ，可绘制如图4-3所示的e －p 曲线，该曲线亦被称为压缩曲线。
1、压缩系数αdpde -=α α——压缩系数，MP a －1，负号表e 随P 的增长而减小。
当压力变化范围不大时，土的压缩曲线可近似用图4-4中的M 1M 2割线代替。
1221p p e e p e --=∆∆-=α P 1——增压前使试样压缩稳定的压力强度，一般指地基中某深处土中原有的竖向自重应 力，kPa ；P 2——增压后使试样所受的压力强度，一般为地基某深处自重应力与附加应力之和， kPa ；e 1 、e 2 ——分别为增压前后在P 1 、P 2 作用下压缩稳定时的孔隙比。
实验二缓冲包装材料动态压缩试验
实验二缓冲包装材料动态压缩试验一、实验目的动态试验比静态试验更接近于包装件实际受载情况，更能真实地反映材料的缓冲性能，因而用动态缓冲特性曲线设计缓冲包装精度会更高。
通过对材料进行动态压缩试验，掌握实验的原理、实验步骤和缓冲材料冲击试验机的使用方法，并绘出最大冲击加速度—静应力（G m— st）曲线。
二、试验原理重锤从预定跌落高度自由冲击缓冲包装材料试样，然后利用固定在重锤上的加速度传感器测量出冲击加速度—时间曲线、冲击波形、冲击持续时间及最大加速度。
在不改变缓冲包装材料试样的厚度和跌落高度的情况下，只改变重锤的重量，则得到一系列最大加速度和静应力。
以静应力为横坐标、最大加速度为纵坐标，可得到缓冲包装材料的最大加速度—静应力曲线。
若保持跌落高度不变，仅改变缓冲包装材料的厚度，则可以得到对应于不同厚度的最大加速度—静应力曲线簇。
若保持缓冲包装材料的厚度不变，仅改变跌落高度，则可以得到对应于不同跌落高度的最大加速度—静应力曲线簇。
三、试验仪器设备缓冲包装材料的动态缓冲特性测试系统如图所示，它是由缓冲材料冲击试验机和测试系统两部分组成。
图缓冲包装材料的动态缓冲特性测试系统1．缓冲材料冲击试验机缓冲材料冲击试验机由底座、导柱、冲击台、重锤（可配砝码调节重量）、提升装置、释放装置、制动装置等组成。
2．试验测试系统测试系统包括加速度传感器、放大器、显示或记录装置等。
测试系统应具有足够的频率响应，在测量范围内，测试系统的精度应在±5%之内。
目前，测试系统一般还具有数据分析与处理功能，能够绘制缓冲特性曲线，以及各类数据文件管理等的功能。
四、试验样品1．样品材料、试验样品的取样、试验样品的尺寸和试验样品的测量要求与静态压缩试验完全相同。
2．按照国家标准GB/T 8167（包装用缓冲材料动态压缩试验方法）的要求，为了得到最大加速度—静应力曲线，要求通过试验至少测得该曲线上的5个点，再由这些点绘制出完整曲线。
材料学中的机械性能测试方法
材料学中的机械性能测试方法材料学是一个综合性学科，它研究的对象是物质的性质、结构和性能等方面。
其中机械性能是材料科学的重要内容之一，机械性能测试方法的研究和应用是发展新材料技术的基础。
本文将介绍材料学中的机械性能测试方法。
一、拉伸试验拉伸试验是材料学中最常用的一种机械性能测试方法，它能够测定材料在拉伸载荷作用下的延展性和强度。
这种测试方法可以通过试验样品来确定其材料性能，从而对材料的应用进行合理分析。
拉伸试验的具体步骤如下：1. 选择适当的试样，根据试样几何形状设计适当的夹具。
2. 安装材料试验机，调整试验机参数并对试样进行夹紧。
3. 施加载荷并记录载荷-位移曲线。
4. 通过载荷-位移曲线得到应力-应变曲线和最大应力点，从而计算出弹性模量、屈服点和断裂强度等参数。
二、压缩试验压缩试验是衡量材料在压缩载荷下的抗压强度以及变形塑性的一种测试方法。
与拉伸试验不同，压缩试验可以通过在材料内部施加压缩应力来确定其性能。
压缩试验的具体步骤如下：1. 选择合适的试样几何形状和大小，设计适当的夹具和加载系统。
2. 将样品放置在试验机中，对试样进行夹紧。
3. 施加载荷并记录载荷-位移曲线。
4. 通过载荷-位移曲线得到应力-应变曲线和最大应力点，从而计算出抗压强度、屈服压力和压缩弹性模量等参数。
三、弯曲试验弯曲试验是一种常用的材料性能测试方法，可以测定材料的弯曲刚度、弯曲强度以及断裂韧性等性能。
该试验是一种间接性测量方法，一定程度上反映了材料在加载下的变形和破坏行为。
弯曲试验的具体步骤如下：1. 确定试样的形状和大小，然后设计适当的夹具和加载系统。
2. 在试样的中间位置施加弯曲载荷，并记录弯曲变形的载荷位移曲线。
3. 通过载荷位移曲线得到应力-应变曲线和最大应力点，从而计算出抗弯强度、韧性指数和弯曲模量等参数。
四、硬度试验硬度试验是材料相关性质的一项重要指标，可以描述材料在受外力作用下产生微小的表面塑性变形，从而评估材料的抗磨损、抗压缩、硬度等性能。
实验2 金属材料压缩实验
一、实验目的 1．掌握测定低碳钢压缩屈服点σsc的方法； ． 的方法； 2．掌握测定铸铁抗压强度σbc的方法。 的方法。 ． 二、实验仪器 CMT5305型微机控制电子万能试验机。 型微机控制电子万能试验机。 型微机控制电子万能试验机 三、试样 标准试样： 标准试样：
d0 h0
低碳钢压缩试验现象： 低碳钢压缩试验现象：
低碳钢压缩变扁，不会断裂，由于两 低碳钢压缩变扁，不会断裂， 端摩擦力影响，形成“腰鼓形” 端摩擦力影响，形成“腰鼓形”。
实验二 金属材料压缩实验
2．测定铸铁抗压强度σbc ．
F Fbc
强度极限： 强度极限 Fbc σbc = A0
∆l
拉伸试验
O
铸铁压缩 试验现象： 试验现象：
粗短圆柱体： 粗短圆柱体： h0=1~3d0
实验二 金属材料压缩实验
四、实验原理
F 承垫 试件 球形承垫 F
图1 压缩球形承垫
图2 低碳钢压缩后试件的形状图
实验二 金属材料压缩实验
1．测定低碳钢压缩屈服点σsc ．
F
Fsc 拉伸试验
压缩屈服点： 压缩屈服点： Fsc σsc = A0∆lO实验二 金属材料压缩实验
τmax引起
实验二低碳钢和铸铁的压缩实验
实验二金属材料（低碳钢和铸铁）的压缩实验一、实验目的（1）比较低碳钢和铸铁压缩变形和破坏现象。
（2）测定低碳钢的屈服极限σs和铸铁的强度极限σb。
（3）比较铸铁在拉伸和压缩两种受力形式下的机械性能、分析其破坏原因。
二、验仪器和设备（1）万能材料试验机。
（2）游标卡尺。
三、试件介绍根据国家有关标准，低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形试件。
低碳钢压缩试件的高度和直径的比例为3：2，铸铁压缩试件的高度和直径的比例为2：1。
试件均为圆柱体。
四、实验原理及方法压缩实验是研究材料性能常用的实验方法。
对铸铁、铸造合金、建筑材料等脆性材料尤为合适。
通过压缩实验观察材料的变形过程、破坏形式，并与拉伸实验进行比较，可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响，从而对材料的机械性能有比较全面的认识。
压缩试验在压力试验机上进行。
当试件受压时，其上下两端面与试验机支撑之间产生很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受到阻碍，故压缩后试件呈鼓形。
摩擦力的存在会影响试件的抗压能力甚至破坏形式。
为了尽量减少摩擦力的影响，实验时试件两端必须保证平行，并与轴线垂直，使试件受轴向压力。
另外。
端面加工应有较高的光洁度。
低碳钢压缩时也会发生屈服，但并不象拉伸那样有明显的屈服阶段。
因此，在测定Ps时要特别注意观察。
在缓慢均匀加载下，测力指针等速转动，当材料发生屈服时，测力指针转动将减慢，甚至倒退。
这时对应的载荷即为屈服载荷Ps。
屈服之后加载到试件产生明显变形即停止加载。
这是因为低碳钢受压时变形较大而不破裂，因此愈压愈扁。
横截面增大时，其实际应力不随外载荷增加而增，所以在实验中是以变加，故不可能得到最大载荷P b,因此也得不到强度极限b形来控制加载的。
铸铁试件压缩时，在达到最大载荷P b前出现较明显的变形然后破裂，此时试验机测力指针迅速倒退，从动针读取最大载荷P b值，铸铁试件最后略呈故形，断裂面与试件轴线大约呈450。
图2—2 低碳钢压缩图铸铁压缩图五、实验步骤（1）试验机准备。
快速法压缩实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握快速法压缩实验的基本原理和操作方法。
2. 了解不同材料的压缩特性，分析材料在压缩过程中的力学行为。
3. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理快速法压缩实验是一种研究材料力学性能的常用方法。
实验过程中，将试样置于压缩试验机上，通过施加轴向压力，使试样发生压缩变形，直至试样破坏。
通过测量试样在不同压力下的变形量，可以计算出材料的弹性模量、屈服强度、抗压强度等力学性能指标。
三、实验设备及仪器1. 快速压缩试验机：用于施加轴向压力，测量试样的变形和破坏。
2. 试样：实验选用不同材料的试样，如低碳钢、铸铁等。
3. 游标卡尺：用于测量试样尺寸。
4. 数据采集系统：用于记录实验数据。
四、实验步骤1. 准备实验试样：根据实验要求，选取合适的试样，并测量试样尺寸。
2. 安装试样：将试样放置在试验机上，调整试样位置，确保试样与试验机压板接触良好。
3. 设置实验参数：设置试验机加载速度、加载方式等参数。
4. 开始实验：启动试验机，施加轴向压力，记录试样在不同压力下的变形量。
5. 实验结束：当试样发生破坏时，停止加载，记录试样破坏时的压力值。
6. 数据处理：将实验数据进行分析，计算材料的力学性能指标。
五、实验结果与分析1. 低碳钢压缩实验结果（1）弹性模量：根据实验数据，计算低碳钢的弹性模量为E1。
（2）屈服强度：根据实验数据，确定低碳钢的屈服强度为S1。
（3）抗压强度：由于低碳钢在压缩过程中不会发生断裂，因此不测抗压强度。
2. 铸铁压缩实验结果（1）弹性模量：根据实验数据，计算铸铁的弹性模量为E2。
（2）屈服强度：根据实验数据，确定铸铁的屈服强度为S2。
（3）抗压强度：根据实验数据，计算铸铁的抗压强度为b2。
六、实验总结1. 通过快速法压缩实验，掌握了不同材料的压缩特性，分析了材料在压缩过程中的力学行为。
2. 培养了实验操作技能和数据分析能力，为今后从事相关研究奠定了基础。
七、实验注意事项1. 实验过程中，确保试样与试验机压板接触良好，避免因接触不良导致实验数据误差。
试验二低碳钢和铸铁的拉伸压缩试验4页
试验二低碳钢和铸铁的拉伸压缩试验4页实验目的：
1.了解低碳钢和铸铁的拉伸性能；
2.了解低碳钢与铸铁的压缩性能；
3.对两种材料的力学性能进行对比分析。
实验设备：
1.拉伸试验机
2.压缩试验机
3.电子称
4.卡尺
5.钢尺
实验样品：
1.低碳钢试样
2.铸铁试样
实验原理：
1.拉伸试验：在拉伸试验中，均采用统一的标准试验方法：用拉伸试验机逐步地把试样拉长，以测量载荷及伸长量，并由此计算出应力-应变曲线、弹性模量、屈服强度、极限强度和伸长率等指标，来评价材料的力学性能。
2.压缩试验：在压缩试验中，将材料试样放入试验机内，在垂直于试样轴线的方向施加应力，测得载荷和应变，从而得到应力-应变曲线、弹性模量、屈服强度等力学性能指标。
实验步骤：
1.准备低碳钢和铸铁试样。
2.在拉伸试验机上安装低碳钢试样，进行拉伸试验。
首先调整试验机行程、速度，使其符合试验标准，然后开始实验，记录试验数据。
3.在压缩试验机上安装铸铁试样，进行压缩试验。
同样地，要先调整试验机行程和速度，再开始实验，记录试验数据。
4.对试验得到的数据进行处理，得到应力-应变曲线、弹性模量、屈服强度等力学性能指标，并对低碳钢和铸铁进行对比分析。
实验结果：
从实验数据中得出，低碳钢的极限强度大于铸铁，屈服强度也略高于铸铁；而铸铁的伸长率明显高于低碳钢。
在压缩试验中，低碳钢的屈服应力远高于铸铁，说明低碳钢的抗压强度更高；但铸铁的弹性模量较低，表现出较好的塑性。
结论：
1.低碳钢的力学性能略优于铸铁；
2.铸铁的伸长率表现出较好的塑性，但抗压能力相对较弱。
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试验二 快速法压缩试验
（一）试验目的
固结试验的目的在于绘制压缩曲线，求得土的压缩性指标a 、Es 等，利用它们可进行地基的变形等有关计算，以及判断土的压缩性。
（二）试验原理
试样装在厚壁金属容器内，上下各放透水石一块，然后在试样上分级施加垂直压力P ，测记加压后不同时间的垂直变形△H ，由压缩前后土的体积变化，如图2-1可得：
()()010011010100000
s V s V s V H H A V V V V H H V V H H A V V V -+-+--===+ 土粒的压缩常可忽略不计，故V S0 =V S1
即压缩前后固体颗粒的体积不变，代入上式得：
若测得稳定压缩变形量△H ，则可由上式求得相应的孔隙比e 1，同样，在P 2、P 3、P 4作用下测得稳定压缩变形量，并求得相应的e 2、e 3、e 4等，这样就可绘制e-P 曲线，依此计算各指标。
（三）试验设备及仪器
1.压缩（固结）仪，本试验采用杠杆加压式（图2-2）包括：
（1）固结容器
（2）加力及传力设备：传力杠杆、平衡锤、砝码等；
（3）切取试样用的环刀，内径一般为8cm ，面积为50cm 2，高2cm 。
（4）测微计（精度1/100mm ）
01000000100001000101e e e V V V V V V V V V V V V H H H H H s v s s s v s v v s v v +-=--=+-=∆=-s
H H e e H H e e ∆-=+∆-=∴00001)1(
图2-1 压缩前后土的体积变化示意图
图2–2 固结仪示意图
1–水槽；2–护环；3–环刀；4–加压上盖；
5–透水石；6–量表导杆；7–量表架；8–试样
（5）其他：秒表、天平、烘箱、切土刀（或钢丝锯）、凡士林等。
（四）试验步骤
1.整平土样两端，用环刀套切土样，在切取土样时应注意下列几点：
(a)土层受压方向应与天然土层受压方向一致。
(b)环刀内壁涂一薄层凡士林，以减少土样与环刀壁的摩擦及土样扰动。
(c)切土样时，先将环刀刃向下压入土样少许，将土样修成略大于环刀直径的土样，边修边压，直至土样突出环刀为止，然后修去上下两端余土，刮平土样表面。
（注意不得来回涂抹）。
在切削过程中，细心观察土样，进行必要的描述。
2.将环刀外壁擦净，称环刀加土质量准确至0.1g，计算密度用。
3.将金属底板放入容器内，在其上顺序放上湿润而洁净的透水石滤纸各一，将装有土样的环刀（刃口向下）放在护环内，将护环放入容器内，再在试样上放滤纸、透水石和传压盖。
4.将装好的固结容器放在加压设备正中，装上测微表，并调节其可伸长距离不小于8mm，然后检查测微表是否灵敏和垂直。
5.在砝码盘上加初始荷重50g（土样所受压力1kPa），以便使仪器上下各部件之间接触贴妥，然后转动测微表表盘，使指针对准零点。
6.加第一级荷重P1=50kPa，注意加砝码要轻，避免发生冲击。
如系饱水试验，应向固结容器内注水，使土样处在水下。
7.在加荷的同时，开动秒表，记录测微表读数，测记时间一般为15"，1'，2'15"，4'，6'15"，9'，12'15"，16'（水利部《土工试验规程》规定快速法压缩试验应测读1小时，最后一级荷载除测定1小时读书，还需稳定度数，稳定标准为每小时的压缩量不超过0.005mm）。
8.重复上述步骤继续加荷P2=100kPa，P3=200kPa，P4=400kPa（最终加荷量应根据实际工程需要而定）。
9.在最后一级荷重下，除测记上述读数外，还需测记加荷30'读数，然后拆除测微计，卸下砝码从固结容器内取出环刀与土样，用滤纸吸去附在土样表面及环刀外水份，称环刀加土质量以求试验后的密度。
10.将环刀中的土样推出，从其内部取两试样，测定试验后的含水率，用以计算压缩的孔隙比。
进入动画(固结试验)
（五）计算及绘图
1.计算
（1）试验前土样孔隙比e0：
式中：1W —环刀+湿土质量，g 0W =环刀质量，g
ω—试验前土样的含水率，%
V —环刀容积，cm 3
G s —土粒比重。
ρd ——试样干密度，g/cm 3
ρ—试样密度，g/cm 3
(2)试样土骨架高度：
式中：H —试验前土样高度，即环刀高度2cm 。
(3)各级荷载在加荷后的16'及最后一级荷载30'的土样孔隙比e ：
△H 2—各级荷载作用下仪器的变形。
（试验室给出）
△H 1—各级荷载加荷后16'与最后一级荷载加荷后30'的测微计读数
(4)按下式计算压缩系数，压缩模量
2.绘图：
(1)根据不同荷载下，不同时间测微计的读数（减去仪器变形）绘制土的变形△H 与时间t 的关系曲线。
(2)绘出土的压缩曲线即e~p 曲线。
3.校正：
上述试验方法是教学用的快速压缩试验，按正常方法进行压缩试验，每级荷载作用下一般需经过24小时。
但通过比较试验得知，厚度为2cm 的试样，在荷载作用下，一小时的固结度可达到0.9以上，因此《土工试验规程》中列有一小时快速压缩试验法，即各级荷载作用下只读到一小时仅在最后一级荷载下，除测记一小时的量表读数外还应测记24小时的量表读数，然后对压缩曲线进行校正，可得与正常慢压法近似的结果。
而教学试验只采用的是16分钟快速法，校正方法种类很多，我们采用直线比例校正法。
直线比例校正法假设：各级荷载P n 作用下，P n 值与相应一小时（或16'）的 与相应24小时（或30'）的e n 的差值 之比 ，为一常数。
(1)按下式求出校正后孔隙比e 1，e 2，e 3
P 1: P 2:)
e -e (:)e -e (:)e -e (:)(P :4433221142'''-'=e e P 已知：)
e -e (e 444'=∆
V W W 01-=ρω+ρ=ρ0101.d 10-ρρ⋅=ωd
s G e 01e H
H s +=
s H H
e e ∆-=02
1H H H ∆-∆=∆2
33221P P e e a --=-2101-+=a e E s n e ')e e (n n -')(n
n n e e P -' )(P P -
e e )(P P -
e e )(P P -e e 443334422244
111e e e ∆'=∆'=∆'=∴。