拉伸试验
如何进行拉伸实验
如何进行拉伸实验拉伸实验是材料力学性能测试中一项重要的方法，通过施加外力使样品产生拉伸变形，从而获得材料的力学性能参数。
本文将介绍拉伸实验的步骤和要点，以及注意事项。
一、实验步骤1. 准备样品：根据实验需求选择合适的材料样品进行准备。
通常选择常见的金属、塑料或橡胶等材料。
样品大小和形状应符合实验标准，通常为矩形或圆柱形。
2. 安装样品：将样品放置在拉伸试验机上，确保样品与机器的接触面光洁并紧密贴合。
调整夹具，使夹具与样品之间的接触均匀。
3. 确定试验参数：根据实验需求确定试验参数，包括拉伸速度、试验温度和试验环境等。
这些参数的选择应遵循相关的标准或实验要求。
4. 开始实验：启动拉伸试验机，开始施加拉伸力。
根据设定的试验参数，逐渐增大拉伸力，直到样品发生破坏或达到所需的拉伸变形。
5. 记录数据：在拉伸实验过程中，及时记录试验数据，如应力、应变、位移等。
这些数据用于后续的数据分析和性能评估。
6. 分析结果：根据实验数据，使用合适的分析方法进行结果评估和性能计算。
常见的评估指标包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等。
二、注意事项1. 样品准备：样品的准备应严格按照相关标准或实验要求进行，避免在实验过程中因样品的缺陷而导致实验结果的不准确。
2. 夹具设计：夹具的设计应遵循力的均匀分布原则，确保样品在实验中受到均匀的拉伸力。
夹具与样品的接触面要光洁，以避免摩擦或滑动导致试验偏差。
3. 试验环境：试验环境应保持稳定，避免因温度、湿度等因素对实验结果产生显著影响。
4. 数据记录：在实验过程中，应及时记录实验数据，并保证数据的准确性和完整性。
实验结束后，及时整理和存档实验数据，以备后续的数据分析和评估。
5. 安全注意：在进行拉伸实验时，应注意安全防护措施。
遵循实验室安全操作规范，佩戴个人防护装备，确保实验过程的安全性。
结语拉伸实验是评估材料力学性能的重要方法之一。
通过准确的实验步骤和注意事项，可以获得可靠的实验数据，并进一步分析材料的性能参数。
拉伸试验
拉伸测试拉伸试验拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。
利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的拉伸强度、屈服点、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率和其它拉伸性能指标。
从高温下进行的拉伸试验可以得到蠕变数据。
ASTM E-8标准规定了金属拉伸试验步骤：ASTM D-638标准、D-2289标准（高应变率）和D-882标准（薄片材）规定塑料拉伸试验；ASTM D-2343标准规定了适用于玻璃纤维的拉伸试验方法；ASTM D-897标准中规定了适用于粘结剂的拉伸试验方法；ASTM D-412标准中规定了硬橡胶的拉伸试验方法。
拉伸强度拉伸强度(tensile strength)是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。
在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度，有时不科学的称做抗张强度，抗拉强度等。
报告中可以一并获得拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、断裂伸长率等数据。
屈服点试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
屈服强度有的试样的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
断后伸长率指金属材料受外力（应力）作用断裂时，试棒伸长的长度与原来长度的百分比。
断面收缩率材料受拉力断裂时断面缩小，断面缩小的面积与原面积之比值叫断面收缩率。
仪器和等试验种类按照温度分类按照材料分类常温拉伸试验玻璃纤维拉伸试验常温缺口拉伸硬橡胶拉伸试验高温拉伸试验粘结剂拉伸试验高温保载拉伸塑料拉伸试验低温拉伸试验金属拉伸试验拉伸试验夹具我们知道机械上的锁紧结构有：缧纹（即螺纹，螺钉，螺母）、斜面、偏心轮、杠杆等，夹具就是这些结构的组合体这些夹具的结构各有各的优缺点。
拉伸试验意义伸长率和断面收缩率表示钢材断裂前经受塑性变形的能力。
拉伸试验方法
拉伸试验方法拉伸试验是材料力学性能测试中常用的一种方法，通过对材料在拉伸加载下的应力-应变关系进行测试，可以了解材料的强度、韧性、延展性等重要力学性能指标。
本文将介绍拉伸试验的方法及其相关注意事项。
1.试验设备准备。
进行拉伸试验首先需要准备相应的试验设备，包括拉伸试验机、试样夹具、应变计等。
拉伸试验机是用于施加拉伸载荷的设备，试样夹具用于夹持试样，应变计用于测量试样的应变变化。
在进行拉伸试验前，需要对试验设备进行检查和校准，确保其工作正常。
2.试样制备。
拉伸试验的试样通常为标准试样，根据不同材料的标准，试样的尺寸和形状会有所不同。
在进行试样制备时，需要严格按照标准要求进行，保证试样的几何尺寸和表面质量符合要求。
同时，还需要注意试样的标识和编号，确保试验数据的准确性和可追溯性。
3.试验过程。
在进行拉伸试验时，首先将试样夹持在拉伸试验机上，然后施加拉伸载荷，使试样发生拉伸变形。
在试验过程中，需要记录载荷和位移的变化，以及应变计的测量数据。
同时，还需要及时观察试样的变形情况，包括颈缩的出现和试样断裂前的变形特征。
4.数据处理。
完成试验后，需要对试验数据进行处理和分析。
通过载荷-位移曲线可以得到材料的应力-应变曲线，从而得到材料的屈服强度、抗拉强度、断裂强度等力学性能指标。
同时，还可以分析试样的断裂形态，了解材料的断裂特点和断裂机制。
5.注意事项。
在进行拉伸试验时，需要注意以下几个方面的问题，首先是试验环境的控制，包括温度、湿度等环境因素对试验结果的影响；其次是试样制备的质量控制，试样的几何尺寸和表面质量直接影响试验结果的准确性；最后是试验过程中的安全控制，拉伸试验时会产生较大的载荷和应变，需要确保试验过程的安全性。
综上所述，拉伸试验是一种重要的材料力学性能测试方法，通过合理的试验设备准备、试样制备、试验过程和数据处理，可以得到准确可靠的试验结果，为材料的设计和选择提供重要参考依据。
在进行拉伸试验时，需要严格按照标准要求进行，确保试验的可重复性和可比性。
各国拉伸试验对比
各国拉伸试验对比各国拉伸试验的对比拉伸试验是材料力学性能测试中最基础和重要的试验之一，各国在拉伸试验的标准和操作上存在一些差异。
本文将对各国拉伸试验进行对比分析。
一、中国标准中国的拉伸试验标准为GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》。
该标准规定了金属材料拉伸试验的试样制备、试验设备、试验环境、试验程序、试验结果处理和试验报告等内容。
其中，试样制备规定了不同形状和尺寸的试样，如圆形、矩形、板材等；试验设备则要求使用具有足够刚度的拉伸试验机；试验环境要求温度和湿度相对稳定；试验程序包括试样的安装、预加负荷、拉伸速率、断后伸长率等；试验结果处理要求使用电子设备记录数据并计算各种力学性能指标。
二、美国标准美国拉伸试验的标准为ASTM E8/E8M-2016《Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials》。
该标准与中国的GB/T 228.1类似，但也有一些不同之处。
例如，ASTM E8/E8M-2016对试样的形状和尺寸规定更为详细，同时对试验设备的刚度和精度要求更高。
此外，ASTM E8/E8M-2016还规定了不同的拉伸速率和引伸计使用方法，要求使用电子设备记录数据并计算各种力学性能指标。
三、欧洲标准欧洲拉伸试验的标准为EN ISO 6892-1:2019《Metallic materials - Determination of tensile properties - Part 1: Method for room temperature tensile testing》。
该标准与中国的GB/T 228.1和美国的ASTM E8/E8M-2016类似，但也有一些不同之处。
例如，EN ISO 6892-1:2019对试样的形状和尺寸规定更加详细，同时对试验设备的精度和测试环境的要求也更加严格。
拉伸试验标准
拉伸试验标准拉伸试验是一种常见的材料力学性能测试方法，用于评估材料的抗拉性能和延展性能。
拉伸试验标准是指在进行拉伸试验时所需遵循的规范和要求，其制定的目的是为了保证测试结果的准确性和可比性。
本文将介绍拉伸试验标准的相关内容，包括试验标准的制定依据、试验方法、试样制备、试验过程中需要注意的事项等。
首先，拉伸试验标准的制定依据主要包括国际标准、行业标准和企业标准。
国际标准由国际标准化组织（ISO）或其他国际组织制定，通常适用于全球范围内的材料测试。
行业标准是由各行业协会或组织制定的，针对特定行业的材料和产品进行测试。
企业标准是由企业根据自身需求和实际情况制定的，通常用于内部质量控制和产品认证。
在进行拉伸试验时，应根据具体情况选择适用的标准进行测试，以确保测试结果的准确性和可比性。
其次，拉伸试验的方法包括静态拉伸试验和动态拉伸试验。
静态拉伸试验是指在一定的速度下对试样进行拉伸，测量载荷和位移随时间的变化，以评估材料的拉伸性能。
动态拉伸试验是指在动态加载条件下对试样进行拉伸，通常用于评估材料的动态响应特性。
在进行拉伸试验时，应根据所选用的标准和试验目的选择合适的试验方法，并严格按照标准要求进行试验。
试样制备是影响拉伸试验结果准确性的重要因素之一。
试样的几何尺寸、表面质量和制备工艺都会对试验结果产生影响。
因此，在进行拉伸试验前，应根据标准要求对试样进行制备，并确保试样的几何尺寸和表面质量符合标准要求。
此外，还应注意试样的存储条件和试验环境的影响，以避免外部因素对试验结果的影响。
在进行拉伸试验时，还需要注意试验过程中的一些事项。
例如，应根据标准要求选择合适的试验速度和加载方式，确保试验过程中的数据采集和记录的准确性。
同时，还应注意试验设备和仪器的校准和维护，以确保试验设备的正常运行和测试结果的准确性。
综上所述，拉伸试验标准是保证拉伸试验结果准确性和可比性的重要依据，制定合适的试验标准并严格按照标准要求进行试验，对于评估材料的力学性能具有重要意义。
拉伸实验原理
拉伸实验原理一、引言拉伸实验是材料力学中常用的一种实验方法，通过对材料在拉伸过程中的变形和破坏进行观察和测量，可以得到材料的力学性能参数，如弹性模量、屈服强度、断裂强度等。
本文将详细介绍拉伸实验的原理。
二、拉伸试验的基本原理拉伸试验是指将试样置于两个夹具之间，并施加相反方向的拉力，使试样发生拉伸变形。
在试样受到外部载荷作用时，会发生应变和应力的变化。
应变是指单位长度内的形变量，通常用ε表示；应力是指单位面积内所受到的载荷大小，通常用σ表示。
三、应力-应变曲线在拉伸实验中，可以通过测量试样受力和变形情况来得到应力-应变曲线。
该曲线反映了材料在不同载荷下的应变特性。
一般情况下，该曲线可分为以下几个阶段：1. 弹性阶段：在这个阶段内，材料会发生弹性形变，在去除外部载荷后能够完全恢复原状。
2. 屈服阶段：当外部载荷继续增加时，材料会发生塑性变形，应变不再随应力线性增加。
此时，材料会出现屈服点，即应力达到最大值后开始下降的点。
3. 加工硬化阶段：在屈服点之后，材料的应力-应变曲线开始上升，这是由于材料发生了加工硬化。
在这个阶段内，材料的强度和韧性都会提高。
4. 颈缩阶段：当应力达到一定值时，试样中会出现颈缩现象。
在颈缩区域内，试样的截面积逐渐减小，并且应力集中在颈缩处。
此时材料的强度和韧性都会下降。
5. 断裂阶段：当试样受到足够大的外部载荷时，就会发生断裂。
四、拉伸试验中的参数通过拉伸试验可以得到以下几种参数：1. 弹性模量：弹性模量是指单位长度内所受到的拉伸应力与相应拉伸应变之比。
通常用E表示。
2. 屈服强度：屈服强度是指在拉伸过程中，在试样发生塑性变形时，应力达到最大值的大小。
通常用σy表示。
3. 抗拉强度：抗拉强度是指试样在断裂前所能承受的最大拉伸应力。
通常用σmax表示。
4. 断后伸长率：断后伸长率是指试样断裂后两端的距离与原始长度之比。
通常用δ表示。
五、实验步骤进行拉伸实验时，一般需要按照以下步骤进行：1. 制备试样：根据标准要求制备符合要求的试样。
拉伸实验操作方法与实验步骤
拉伸实验操作方法与实验步骤一、引言拉伸实验是材料力学实验中常用的一种试验方法，通过对材料进行拉伸加载，研究材料的力学性能和变形行为。
本文将介绍拉伸实验的操作方法与实验步骤，帮助读者了解如何正确进行拉伸实验。
二、实验前准备1. 准备材料：根据实验需求选择合适的材料样品，确保材料样品的质量符合实验要求。
2. 检查设备：检查拉伸试验机的工作状态，确保设备正常运行。
同时，检查传感器、测量仪器等设备的准确度和灵敏度。
3. 样品制备：根据实验要求，制备材料样品。
对于金属材料，通常采用切割或冲压的方式制备样品；对于非金属材料，可以通过模具制备样品。
三、实验操作方法1. 安装样品：将制备好的样品安装在拉伸试验机上。
确保样品的安装牢固，并且样品的几何尺寸符合实验要求。
2. 调整试验机：根据实验需求，调整拉伸试验机的参数，如加载速度、加载方式等。
同时，根据实验要求选择合适的测量仪器，如应变计、力传感器等。
3. 开始实验：启动拉伸试验机，开始加载样品。
根据实验要求，可以选择不同的加载方式，如恒速加载、恒应力加载等。
4. 数据记录：实验过程中，及时记录样品的载荷-位移曲线、应力-应变曲线等数据。
可以使用计算机或数据采集系统进行数据记录。
5. 实验结束：当样品达到破坏点或实验要求时，停止加载，并记录相应的数据。
注意安全操作，避免对实验人员和设备造成伤害。
四、实验步骤1. 样品准备：根据实验要求，制备合适的材料样品。
2. 样品安装：将样品安装在拉伸试验机上，并调整好样品的初始长度。
3. 参数设置：根据实验要求，设置拉伸试验机的参数，如加载速度、加载方式等。
4. 开始实验：启动拉伸试验机，开始加载样品。
根据实验要求，可以选择不同的加载方式。
5. 数据记录：实验过程中，及时记录样品的载荷-位移曲线、应力-应变曲线等数据。
6. 实验结束：当样品达到破坏点或实验要求时，停止加载，并记录相应的数据。
五、实验注意事项1. 安全操作：在进行拉伸实验时，要注意安全操作，避免对实验人员和设备造成伤害。
拉伸试验的条件
拉伸试验的条件
拉伸试验是一种常见的材料力学试验，用于测定材料在拉伸过程中的性质。
要进行一次拉伸试验，需要满足以下条件：
1.试验样品制备：试验样品必须按照标准制备，包括样品的几何形状、尺寸和表面处理。
样品的长度应大于测试长度的五倍，以避免试验中央区域出现变形。
2.试验设备：拉伸试验需要特殊的设备来施加负载并测量应力和应变。
常见的拉伸试验机包括万能试验机和拉伸试验机。
3.试验环境：试验环境需要控制在一定的范围内，如温度、湿度、气压等。
这些环境因素可以影响材料的物理性质。
4.试验速度：试验速度是影响试验结果的重要因素之一。
根据不同的材料性质，试验速度需要按照标准规定来设定。
5.试验数据处理：拉伸试验完成后，需要对试验数据进行处理。
这包括计算应力和应变、绘制应力-应变曲线，并根据实验结果评估材料性能。
综上所述，进行拉伸试验需要严格遵守试验条件，以保证得到准确可靠的试验结果。
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拉伸试验
拉伸强度拉伸强度(tensile strength)是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。
（1）在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度，其结果以MPa表示。
有些错误地称之为抗张强度、抗拉强度等。
（2）用仪器测试样拉伸强度时，可以一并获得拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、断裂伸长率等数据。
（3）拉伸强度的计算：σt = p /( b×d) 式中，σt为拉伸强度（MPa），p为最大负荷（N），b为试样宽度（mm），d 为试样厚度（mm）。
注意：计算时采用的面积( b×d)是断裂处试样的原始截面积，而不是断裂后端口截面积。
（4）在应力应变曲线中，即使负荷不增加，伸长率也会上升的那一点通常称为屈服点，此时的应力称为屈服强度，此时的变形率就叫屈服伸长率；同理，在断裂点的应力和变形率就分别称为断裂拉伸强度和断裂伸长率。
屈服应力屈服应力是在应力-应变曲线上屈服点处的应力。
材料在单向拉伸（或压缩）过程中，由于加工硬化，塑性流动所需的应力值随变形量增大而增大。
对应于变形过程某一瞬时进行塑性流动所需的真实应力叫做该瞬时的屈服应力（Y），亦称流动应力。
如果忽略材料的加工硬化，可以认为屈服应力为一常数，并近似等于屈服极限（σs）。
实际上，屈服应力是一个由形变速度、形变温度、形变程度决定的函数，且这些参数彼此相互影响，并通常与材料特性相关。
计算单向拉伸的屈服应力通常可以从应力矢量中求得，有两种假说理论，Tresca和Von Mises，都是以发明人的姓氏命名的。
反载软化现象在塑性变形阶段，实际应力曲线上每一点的应力值，都可理解为材料在相应的变形程度下的屈服点。
如果卸载后反向加载，由拉伸改为压缩，应力与应变的关系又会产生什么样的变化呢？试验表明，反向加载时，材料的屈服应力较拉伸时的屈服应力有所降低，出现所谓反载软化现象。
反向加载时屈服应力的降低量，视材料的种类及正向加载的变形程度不同而异。
拉伸试验实验原理
拉伸试验实验原理
拉伸试验是一种常见的材料力学实验方法，通过施加拉力来评估材料的力学性能。
其实验原理可以简要描述为以下几个步骤：
1. 样品准备：从待测试的材料中制备出长条形状的试样，通常具有标准的几何尺寸和横截面形状。
试样的制备要求保持一致性，以避免不必要的误差。
2. 夹持试样：将试样的两端夹持在拉伸试验机的夹具中。
夹具通常由夹具头和夹具尾两部分组成，通过夹紧螺母或夹紧手柄可固定试样。
3. 施加拉力：拉伸试验机开始施加静态拉力，逐渐增大直到试样发生断裂。
拉伸试验机会自动记录应力和应变数据。
4. 测量应变：通过应变计或延长计等设备，测量试样在所施加拉力下的应变变化。
应变通常以每单位长度的变化量来表示。
5. 记录应力-应变曲线：根据试验过程中记录的应力和应变数据，绘制应力-应变曲线。
该曲线能够反映材料在拉伸过程中
的力学行为，包括弹性变形、屈服点、塑性变形等。
6. 分析试验结果：根据应力-应变曲线和断裂后的试样形态，
分析材料的力学性能，如杨氏模量、抗拉强度、断裂延伸率等。
通过拉伸试验可以评估材料在受力下的强度、刚度和延展性等性能，对于材料的选择和设计具有重要的参考意义。
拉伸试验
还可以帮助研究材料的断裂行为和力学行为，在工程和科学研究中具有广泛的应用。
所以拉伸试验是一种基本且重要的材料力学实验方法。
拉伸实验
纯铝的塑性变形图象
脆断断口
加载方式与应力状态
σ
σ
τ
应力状态
应力状态
应力状态
轴向拉伸
轴向压缩
扭转
铸铁材料的压缩曲线
抗压强度约865MPa 抗压强度约585MPa
铸铁拉伸曲线
抗拉强度 约238MPa
压缩试件直径10mm 拉伸试件直径12mm
低碳钢（铸铁）压缩曲线
低碳钢
问题： 1低碳钢拉压 性能对比 2 铸铁拉压性 能对比
拉伸问题说明（1） －新旧实验标准符号对比
新标准 性能名称 断面收缩率 断后伸长率 屈服强度 上屈服强度 下屈服强度 规定非比例延伸 强度 抗拉强度 符号 Z A A11.3 － ReH ReL RP 例如：RP0.2 Rm 旧标准 性能名称 断面收缩率 断后伸长率 屈服点 上屈服点 下屈服点 规定非比例伸长 应力 抗拉强度 符号 Ψ δ5 δ10 σS σSU σSL σP 例如：σ σb
P0.2
拉伸新国家标准－GB228-2002
拉伸问题说明（2） －断口位置对断后延伸率影响及修正
试验报告要求
拉伸试验报告按实验教材P31拉伸试验报 告要求书写。其中第7题改为选作。 拉伸试验数据表格参考格式见网络学堂。 报告每人一份，独立完成。实验曲线一人 一份，附在试验报告后面。 报告在做“弹性常数测试实验”（教材P33） 时交。
纤维增强复合材料特性
σ 0º试件（加载与纤 维方向一致）
0º试件
90º试件 45 º试件
45º试件（加载与 纤维方向成45º） 90º试件（加载与纤维 方向垂直） ε 思考：各向异性，与金属材料区别，纤维增强效果？
玻璃纤维增强复合材料拉伸曲线
（玻璃纤维含量51％，基体为环氧树脂)
拉伸实验报告
拉伸实验报告拉伸实验报告一、实验目的通过拉伸实验，了解金属材料在受力下的力学性能，并掌握实验室中拉伸试验的操作方法。
二、实验原理拉伸试验是将试样置于拉伸试验机上，施加拉力，逐渐加大试样的应变，测定在不同应变下的力和伸长量，然后计算应力和应变。
通过绘制应力-应变曲线，可获得材料的力学性能参数，如屈服强度、抗拉强度、断裂强度等。
三、实验仪器与试样实验仪器：拉伸试验机试样：金属材料试样，常见的有钢材、铝材等。
四、实验步骤1. 准备试样：根据实验要求，将金属试样切割成标准尺寸，并进行必要的表面处理。
2. 放置试样：将试样固定在拉伸试验机上，确保试样与试验机保持紧密接触。
3. 调试试验机：开启拉伸试验机的电源，根据试样材料的特性确定试验机的工作参数，如拉拔速度、力程范围等。
4. 实施拉伸：通过操作试验机上的控制按钮，开始施加拉力，并逐渐增大拉力，直到试样断裂。
5. 记录数据：在拉伸实验过程中，实时记录试验机上的读数，包括载荷和伸长量。
6. 分析结果：根据实验数据，计算应力、应变，并绘制应力-应变曲线。
根据曲线上的特征点，确定材料的力学性能，如屈服强度、抗拉强度等。
五、实验结果与分析根据实验数据，我们得到了一条应力-应变曲线。
通过该曲线，我们可以计算出各个特征点的数值，如屈服强度、抗拉强度等。
比较不同材料的曲线，可以得出它们的力学性能差异。
六、实验注意事项1. 操作拉伸试验机时，应注意安全，严禁近距离观察试样断裂过程，以免发生危险。
2. 实施拉伸时，应逐渐增大拉力，以避免试样突然断裂造成伤害。
3. 试样应尽量选择无损伤的部位，以保证实验结果的准确性。
4. 实验结束后，要及时关闭拉伸试验机的电源。
七、实验总结通过本次拉伸实验，我掌握了拉伸试验的基本操作方法，并了解了金属材料受力下的力学性能。
通过分析实验结果，我发现不同材料的力学性能存在差异，这对我今后从事相关行业的工作极具参考意义。
同时，本次实验也加深了我对实验安全操作的认识，提高了我的实验技能。
拉伸实验
试验一 拉伸实验拉伸试验是测定材料在静载荷作用下力学性能的一个最基本最重要的试验。
通过拉伸试验所得的力学性能指标，在整个材料力学的强度计算中几乎都要用到。
更重要的是，工程设计中所选用的材料力学性能指标大都是以拉伸试验为主要依据的。
本次试验将选用低碳钢作为塑性材料的代表，做拉伸试验。
一、实验目的1）测定低碳钢的屈服强度s σ，抗拉强度b σ。
断后伸长率δ和断面收缩率ψ2）观察低碳钢在拉伸过程中所出现的各种变形现象（包括屈服、强化和缩颈等），分析力与变形之间的关系，并绘制拉伸图。
3）分析低碳钢力学性能的特点和试件断口情况，分析其破坏原因。
4）学习、掌握万能试验机的使用方法及其工作原理。
二、实验设备（1）试件：材料的力学性能是通过拉伸试验来确定的，因此，必须把所测试的材料加工成能被拉伸的试件。
试验表明，试件的尺寸和形状对试验结果有影响。
为了避免这种影响和便于使各种材料力学性能的测试结果进行比较，国家标准对试件的尺寸和形状作了统一的规定，拉力试件分为比例的和非比例的两种。
比例试件应符合如下的关系：L 0＝K ·A 0 （1-1）式中 L 0――标距，用于测量拉伸变形，单位为ｍｍ；A 0――标距部分试件的断面积；K ――系数，K ＝5.56或K ＝11.3，前者称为短试件，后者称为长试件。
据此，直径为d 0的短、长圆形试件的标距长度L 0分别为5d 0和10d 0；非比例试件的标距与其横截面间则无上述关系，而是根据制品（薄板、薄带、细管、细丝、型材等）的尺寸和材料的性质规定出平行长度L 和标距长度L 0。
长试件见图1-1。
试件两端较粗的部分为装入试验机夹头中的夹持部分，起传递拉力之用。
它的形状及尺寸可根据试验的夹头形式而定。
本实验采用非比例试件。
图1-1 圆形拉伸试件（2）实验装置：万能试验机或拉力试验机。
试验机的夹头有各种形式，一般采用夹板式，如图1-2。
图形截面试件所用的夹板如图1-3所示。
拉伸试验的四个阶段-概述说明以及解释
拉伸试验的四个阶段-概述说明以及解释1.引言1.1 概述拉伸试验是材料力学性能测试中常见的一种方法，通过施加外力使材料发生变形，从而研究材料的力学特性。
拉伸试验通常包括四个阶段，分别是弹性阶段、屈服阶段、屈服后延展阶段和断裂阶段。
这四个阶段在拉伸试验过程中展示了材料的不同力学特性和变化规律。
本文将深入探讨拉伸试验的四个阶段，分析每个阶段的特点和意义，以期为读者提供更深入的了解和认识。
1.2 文章结构文章结构部分主要围绕拉伸试验的四个阶段展开，包括弹性阶段、屈服阶段、屈服后延展阶段和断裂阶段。
通过对这四个阶段的分析，我们可以更全面地了解材料在受力过程中的行为特征和性能表现。
文章将逐一介绍各个阶段的特点、变化规律和影响因素，以及其在工程应用和科学研究中的重要性，旨在为读者提供对拉伸试验的全面理解和深入认识。
1.3 目的:拉伸试验是一种常见的材料力学试验，通过在材料上施加拉伸力来研究其力学性能。
本文旨在深入探讨拉伸试验的四个阶段，即弹性阶段、屈服阶段、屈服后延展阶段和断裂阶段。
通过对每个阶段的特点、机制和表现进行详细解析，旨在帮助读者更深入地理解拉伸试验在材料研究中的重要性和意义。
同时，通过对拉伸试验中不同阶段的分析，可以为工程设计、材料选型和质量控制提供重要参考，从而推动材料科学和工程领域的发展。
2.正文2.1 第一阶段- 弹性阶段在拉伸试验的过程中，第一阶段是弹性阶段。
这个阶段是材料在受力后表现出的线性弹性行为。
在这个阶段，材料会根据胶量的增加而产生应力，但是当受力作用停止后，材料会完全恢复原有形状和尺寸，不会留下任何永久形变。
弹性阶段的特点是应力与应变成正比，符合胡克定律。
也就是说，当外力施加在材料上时，材料会按照一定比例产生应变，而这个比例的比率就是弹性模量。
通过弹性阶段可以得出材料的弹性模量，这对于材料的工程设计和应用具有重要意义。
此外，弹性阶段还可以帮助我们了解材料的特性和性能，为后续的试验提供参考依据。
拉伸试验原理
拉伸试验原理
拉伸试验是一种常用的材料力学性能测试方法，它通过施加一个沿材料轴线方向的拉伸力逐渐增大，从而使材料发生形变，并记录相应的力和变形数据。
该试验旨在确定材料的拉伸强度、断裂强度、延伸率等力学性能指标。
在进行拉伸试验时，首先需要制备标准的试样，通常为矩形或圆形截面，其长度和直径较长，以保证测试过程中材料的均匀性。
然后将试样夹持在拉伸试验机上，通过加载系统施加拉伸力。
拉伸试验中的拉伸速率是一个重要的参数，常用的拉伸速率有恒定速率和变速率两种。
恒定速率拉伸试验是指施加的拉伸速率保持不变，而变速率拉伸试验则是指在试验过程中拉伸速率逐渐增大或减小。
两种试验方法各有其适用范围，根据具体材料的特性选择合适的试验方法。
在拉伸试验中，测量的主要参数有应力和应变。
应力是指材料单位面积上的力，通常用力除以试样的初始横截面积得到。
应变是指材料的形变程度，通常用试样的变形长度除以试样的初始长度得到。
随着施加的拉伸力逐渐增大，材料会出现不同程度的塑性变形，如颈缩和局部塑性饱和。
当材料的负载达到峰值后，会发生应力集中的现象，导致试样出现细微开裂。
最终，在外力的作用下，试样会发生断裂。
通过拉伸试验得到的应力-应变曲线反映了材料在拉伸过程中
的力学行为。
根据应力-应变曲线可以计算出材料的拉伸强度、屈服强度、断裂强度、延伸率等力学性能参数，这些参数对材料的工程应用具有重要的指导意义。
拉伸实验及操作规程
拉伸实验及操作规程
《拉伸实验及操作规程》
一、实验目的
通过拉伸实验，观察材料在外力作用下的变形特性，了解材料的拉伸性能。
二、实验仪器和设备
1. 拉伸试验机
2. 金属试样
3. 卡尺
4. 水平仪
5. 试验数据记录表
三、实验步骤
1. 将金属试样放入拉伸试验机夹具中，确保试样与夹具之间没有松动。
2. 对试样的横截面积进行测量，记录下试样的初始横截面积。
3. 调整拉伸试验机，使其保持水平。
4. 设置拉伸试验机的拉伸速度和加载方式。
5. 开始实验，记录下试样的拉伸过程中的应力和应变数据。
6. 当试样发生断裂时，停止实验并记录下最大承受力和拉伸前后试样的长度。
四、实验注意事项
1. 在进行拉伸实验时，必须穿戴好实验服和安全帽。
2. 实验过程中，要注意保持试样和试验机夹具的稳定，防止松
动或摩擦。
3. 实验时要控制好拉伸速度，防止试样因过快的加载速度而导致损坏或不准确的实验结果。
以上就是关于拉伸实验及操作规程的简要介绍，希望能对进行拉伸实验的同学们有所帮助。
在进行实验操作时，务必严格按照规程进行，并且注意安全。
拉伸试验原理
拉伸试验原理拉伸试验是一种常见的材料力学试验，用于测定材料的拉伸性能。
通过拉伸试验，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，对于材料的设计、选择和应用具有重要意义。
拉伸试验的原理基于材料的拉伸变形特性。
在拉伸试验中，试样受到拉力作用，逐渐拉伸变形，直至发生断裂。
在试验过程中，可以测得拉力和试样的变形量，从而得到应力-应变曲线，进而分析材料的力学性能。
在进行拉伸试验时，首先需要准备试样。
通常情况下，试样的形状为圆柱形或矩形，尺寸和几何形状需符合相应的标准。
接下来，将试样安装到拉伸试验机上，并施加拉力。
在施加拉力的过程中，可以通过传感器测得拉力和试样的变形量，然后根据试验数据绘制应力-应变曲线。
应力-应变曲线是拉伸试验数据的重要结果之一。
通过分析应力-应变曲线，可以得到材料的一系列力学性能参数。
其中，抗拉强度是材料在拉伸过程中所能承受的最大拉力，屈服强度是材料开始发生塑性变形的应力值，断裂伸长率是材料在拉伸过程中的变形能力等。
这些参数对于材料的设计和选用具有重要的参考价值。
除了得到材料的力学性能参数外，拉伸试验还可以观察材料的断裂形态。
根据断裂形态，可以初步判断材料的断裂机制，对于改进材料的制备工艺和提高材料的性能具有一定的指导意义。
总的来说，拉伸试验是一种简单而有效的材料力学试验方法，通过测定材料的拉伸性能参数，可以为材料的设计、选择和应用提供重要的参考依据。
同时，拉伸试验还可以为材料的研究和开发提供重要的实验数据，对于推动材料科学和工程技术的发展具有重要的意义。
实验拉伸实验报告
一、实验目的1. 理解拉伸实验的基本原理和方法。
2. 掌握拉伸实验的操作步骤和注意事项。
3. 通过实验，测定材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标。
4. 分析实验结果，了解材料的力学特性。
二、实验原理拉伸实验是测定材料力学性能的一种基本方法。
在实验过程中，将材料样品固定在拉伸试验机上，逐渐施加拉伸力，使材料产生拉伸变形，直至断裂。
通过测量拉伸过程中的力、变形等参数，可以计算出材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标。
三、实验设备与材料1. 实验设备：电子万能试验机、游标卡尺、夹具、引伸计等。
2. 实验材料：低碳钢试样、铸铁试样等。
四、实验步骤1. 准备试样：根据实验要求，选取合适的试样，并按照国家标准制作成标准试样。
2. 安装试样：将试样安装在拉伸试验机的夹具中，确保试样与夹具紧密接触。
3. 调整试验机：设置试验机的工作参数，如拉伸速度、加载方式等。
4. 进行拉伸实验：启动试验机，使试样受到拉伸力，记录拉伸过程中的力、变形等数据。
5. 分析实验数据：根据实验数据，绘制拉伸曲线，计算材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标。
五、实验结果与分析1. 弹性模量：通过拉伸曲线，可以找到线性部分，根据胡克定律，计算材料的弹性模量。
2. 屈服强度：在拉伸曲线上，找到屈服点，计算屈服强度。
3. 抗拉强度：在拉伸曲线上，找到最大载荷点，计算抗拉强度。
4. 延伸率：在拉伸过程中，测量试样原始长度和断裂后长度，计算延伸率。
六、实验结论通过本次拉伸实验，我们成功测定了低碳钢和铸铁的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标。
实验结果表明，低碳钢具有较好的弹性和塑性，而铸铁则表现出较高的脆性。
实验过程中，我们掌握了拉伸实验的操作步骤和注意事项，提高了对材料力学性能的认识。
七、实验总结本次拉伸实验，我们了解了拉伸实验的基本原理和方法，掌握了拉伸实验的操作步骤和注意事项。
拉伸试验报告
拉伸试验报告目录1. 概述1.1 背景1.2 目的1.3 方法2. 实验步骤2.1 样品制备2.2 实验设备2.3 实验流程3. 结果分析3.1 数据处理3.2 结果讨论4. 结论概述背景拉伸试验是一种常见的力学实验，用于测试材料的强度和延展性。
通过施加拉力来观察材料的变形和破裂情况，从而评估材料的性能。
目的本文旨在对拉伸试验进行详细介绍，并分析实验结果，探讨材料的特性和性能。
方法拉伸试验通常通过一台拉伸试验机进行，样品在被夹住的两端施加拉力，记录拉伸过程中的应力和应变值，从而绘制应力-应变曲线。
实验步骤样品制备1. 选择适当的材料样品，根据实验要求进行制备和加工。
2. 确保样品尺寸符合试验标准，避免出现尺寸对结果的影响。
实验设备1. 拉伸试验机：用于施加拉力和记录拉力与伸长位移的关系。
2. 夹具：固定和夹住样品，保证拉伸试验的准确性和稳定性。
实验流程1. 将样品固定在拉伸试验机的夹具上。
2. 开始施加拉力，同时记录下拉力和位移的数值。
3. 在拉伸过程中定时记录数据，直至样品破坏为止。
4. 结束实验，拔出样品并清理实验设备。
结果分析数据处理1. 绘制应力-应变曲线，分析材料的屈服点、最大应力点和断裂点。
2. 计算材料的弹性模量、屈服强度和断裂强度等参数。
结果讨论1. 分析实验结果，探讨材料的性能和特性。
2. 比较不同材料样品的拉伸性能，找出影响因素并进行讨论。
结论通过拉伸试验，我们可以了解材料的力学性能和工程应用价值，为材料选择和设计提供重要参考依据。
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拉伸试验
材料二第四组 b91507044 孙启元一．原理
拉伸试验是用来测试材料在静止状态承受荷重或受到缓慢增加负荷时的抵抗能力，将试杆的两端夹持于试验机之上下夹头中，加荷重于试杆,则试杆会逐渐伸长。
继续慢慢增加荷重，而把对应每一荷重的伸长纪录下来，可得荷重－伸长曲线图，而伸长的比例即变形的比例称为工程应变；试片经拉伸后，以应力为y轴，应变为x轴，可以画出应力－应变曲线图（如下图(a)、(b)），进而得之各材料的降伏强度、拉伸强度、伸长、收缩等…
1.比例限与弹性限：
如上图(a)，当外加应力不超过P点时，其应力（σ）与应变（ε）成直线比例关系，即满足Hooke’s Law：
σ＝Eε
斜率即为杨氏系数E；σ
P 称之为比例限，σ
E
称之为弹性限，当外加应力超过σ
P
时，应力－
应变关系不再呈直线，但变形仍属弹性；直到应力超过σ
E
之后，该材料已经塑性变形，此时若将外力释放，材料将不再回复原来形状。
一般而言，金属与陶瓷材料
之σ
P 与σ
E
大致相同。
σmax
σ
應
力
應變
(a)具有明顯降伏強度。
應
力
(b)不具有明顯降伏強度，訂定從應變軸上0.2%位置畫一平行比例線
之直線與σ－ε曲線相交於一點，該點即為0.2%截距降伏強度點。
2. 降伏点与降伏强度：
有些材料具有明显的降伏现象，有些则否；如上图所示：当应力超过σE 后，如果继续对试片施加荷重，当达到某一值时，应力突然下降，此时应力称之为降伏强度，定义为：
σyield ＝yield
0P A
但是，对于大部分金属（如铝、铜等）并不具有明显的降伏现象，因此我们订定0.2%截距降伏强度表示之。
此点之订定方法为：从应变轴上之0.2%之位置画一平行比例线之直线，此线与σ－ε曲线相交于一点，该点之应力即为0.2%截距降伏强度。
3. 最大抗拉强度与破断强度：
材料经过降伏强度现象之后，若继续施予应力，此时产生加工硬化现象，材料抗拉强度随外加应力的增加而逐渐升高。
当达到最高点时该应力称为材料之最大抗拉强度（UTS ），定义为：
σUTS ＝max 0
P
A
对脆性材料来说，UTS 为重要的机械性质；但对于延性材料而言，UTS 则不常用于工业设计，因为在到达此值之前，材料已经产生很大的塑性变形。
材料经过UTS 之后，开始由局部变形产生颈缩现象（Necking ），之后应变所需的应力逐渐减少，伸长部份也集中于颈缩区。
直到产生破断，此时应力称为该材料之破断强度，定义为：
σf ＝
f
0P A
4. 延性：
材料之延性可以伸长率来表示：
伸长率＝1
L L L ⎛⎫
- ⎪⎝⎭
×100% 其中L 0与L 1分别为材料试验前后之长度。
另外，延性也可用断面缩率来表示：
断面缩率＝0
f
A A A ⎛⎫
- ⎪⎝⎭
×100% 其中A 0与A f 分别为材料试验前后之截面积。
若颈缩部分（即破断面部分）不在标距中央三分之一范围内，则应该用八等分法或十等分法来修正其数据。
而本次实验使用的修正方法为后者。
二． 材料与设备
材料：低碳钢、灰铸铁、铝合金、铜合金之棒状材料，拉伸试片的尺寸均有一定的规格（请参考中国国家标准，CNS 2122，G 2014）
设备：1.油压式万能材料试验机
2.游标尺
3.标点分割器
三．实验方法
1.使用标点分割器或电解蚀刻分割器，将试片分画两标点并把两标点间之距离十等
分（试片上再以立可白画之，始能清楚观测画线）。
2.使用游标尺量测试片两标点之正确长度作为标距长，并测量其截面积。
3.由试片之直径、材质等推断大概之强度而选定试验机之适当荷重。
4.将拉力－伸长量曲线纸装上仪器。
5.将试杆装上万能试验机，选用适当的夹头，先将试杆上端夹紧，再移动下夹头座，
将试杆下端夹紧。
6.如配有伸长计，则将之夹紧在试杆的平行部位，并将电路线连接到纪录仪上，如
没有伸长计可用，可将夹头座移动的放大机构连接上。
7.将负荷刻度盘上的被动指针归零。
8.慢慢的调节油压阀，以增加拉伸负荷。
9.由指针读出降伏强度（指针第一次停止或回降时的荷重），并由固定指针读得最
大荷重（固定指针为红色）。
10.试片破断时，读取破断荷重，并将油压关闭，停止加荷重。
11.取下试片，并拢后量取其标点距离
四．结果与讨论
实验数据：
铝合金与铜合金并没有降伏点，其降伏强度是在「荷重─伸长量曲线图」中，以横距法求得（伸长率取0.2%）。
(1)画出应力-应变曲线，指出弹性限或比例限，0.2%降伏强度，最大拉伸应力及破断强度。
见附图。
(2)对各试片之断面仔细观察、描绘，并加以讨论。
铸铁的断面相当的平整，整根试条也几乎未有颈缩的情形，棒缘与断面呈90度角。
很明显的是颇为brittle的材料。
而其它三种材料：低碳钢和铜合金以及铝合金均有出现颈缩现象，断面也并不平整，其呈一杯锥状 (cup-and-cone)，也就是，断面周围呈一种”被拉长”的状态，而断面中间则有下凹的情形，而这种情形最明显的则是黄铜，而低碳钢的断面中间较为平整。
总之，由这三种材料的种种特征，均可视为ductile材料。
(3)由试杆断口的状况可否判断材料的延脆性？
可以的，如前所述，脆性材料的断面多半平整未变形，而延性材料的断面多半边圆会有颇明显的拉扯&颈缩变形的情况，断面中间处也多半不甚平整，凹凹突突的。
(4)比较所做材料之应力-应变曲线。
铝合金和铜合金的应力-应变曲线长得较为类似，首先，随着应变的增加，应力也逐渐增加，两者呈一线性关系。
差不多到了比例限之后，斜率逐渐变小，到了弹性限之后，斜率减小的速度越来越快，不过大约在0.2%降伏强度左右的地方，斜率不再继续变小，而维持一定值，不过这时两种材料的这个”定值”就不大一样了，铜合金的此时的斜率约等于0，而铝合金的斜率则稍大于0。
然后再过了一定的应变量之后，两试棒均破断。
至于低碳钢的曲线则跟另两者不大一样，曲线一开始时跟另两者类似，但它的弹性限和比例限以及降伏强度(不是0.2%降伏强度，因其有明显的降伏点)还有最大拉伸应力均在同一个点上，在这个点之后，整个曲线斜率骤然变成负值，但再经过一定应变量后，
斜率又再度变成0左右，再经过一定量的应变之后破断。
五．结论(实验心得)
去掉灰铸铁这个脆性材料不谈的话，在比较低碳钢以及铜合金和铝合金三种延性材料时，我们发觉到低碳钢在降伏强度以及抗拉强度上均远胜另两种材料，而其抗拉强度也还比灰铸铁要高，另外伸长率也远高于其它两种轫性材料。
所以，当我们需要一个兼具强度与轫性的材料时，低碳钢可能会是个颇好的选择。
至于断面缩率，则以铜合金最为明显。
另外，我们虽然在做该项实验时，能够尽量让断口位置断在5的位置，如此一来有利于接下来的一些计算过程，而不需要使用十等分法来进行修正数据的工作，不过最后的结果并不是很满意，除了低碳钢顺利断在5的位置外，另外两个材料的破断处均与标距中央(即5的位置)有着不小的距离。
比较可惜的是大家只能对这些试棒进行量测标示以及破断后的一些计算步骤，而不能直接使用那台油压式材料试验机，不过可能这项操作较具危险性，须要较有技术的操作人员进行操作吧，不过仍是我觉得较为可惜的地方。
六．参考文献
1. William D. Callister, Jr.，《Material Science and Engineering an Introduction,
6th》 (Wiley，2002)
2.蔡锡铙，《材料实验》（文京图书）
3.刘国雄、林树均等合着，《工程材料科学》（全华图书，2000）
4.机械工程手册编辑委员会，《材料测试与分析》（五南图书，2002）
5助教所发之讲义。