各向异性材料的拉伸

各向异性材料的拉伸实验报告

使用设备名称与型号 电子万能材料试验机WDW-100A 同组人员

实验时间

一、实验目的

1.通过单轴拉伸实验，观察分析木材在纵向和横向两个方向上的拉伸过程，观察断口，比较其机械性能。

2.测定材料在纵向和横向两个方向上的强度指标。

3.进一步熟悉电子万能材料试验机的使用。

二、实验设备与仪器

1.电子万能材料试验机WDW-100A(见附录一)。

2.计算机、打印机。

3.游标卡尺。

三、实验原理

单轴拉伸实验在电子万能材料试验机上进行。在试验过程中，试验机上的载荷传感器和位移传感器分别将感受到的载荷与位移信号转变成电信号送入EDC 控制器，信号经过放大和模数转换后送入计算机，并将处理过的数据同步地显示在屏幕上，形成载荷—位移曲线（即l P ∆-曲线），试验数据可以存储和打印。在实验前，应进行载荷传感器和位移传感器的标定（校准）。

根据l P ∆-曲线和试样参数，计算木材纵向和横向的强度指标。根据强度指标、l P ∆-曲线特征并结合断口形貌，分析、评价木材纵向和横向的性能。

四、实验操作步骤

1.试样原始尺寸测量：b ，h ，如图4-1所示。

2.初始条件设定（参见附录一：电子式万能材料试验机控制软件使用说明）：（1）首先进

行载荷与位移清零，用鼠标点击载荷与位移（绿色）显示区右上方的0.0按纽，使两者的显示值均为零。（2）点击左上方“曲线参数”，根据材料的强度与塑性，选择合适的显示量程，对于纵向拉伸，载荷范围选40 kN ，位移范围为30 mm 比较合适。附图一右下方为载荷—位移曲线的显示区，其X 轴为横梁位移（mm ），Y 轴为载荷（kN ）。（3）点击左上方“试样信息”，输入试样参数。

3.试样装夹：（1）选择“手动操作”，设定较快的横梁移动速度（20mm/min 或50mm/min ），点击“上升”或“下降”使横梁移动并观察。当横梁到达合适的位置时，点击“停止”使横梁停止移动。（2）将试样的夹持端插入上楔形夹头并旋紧，点击“下降”使试样的另一端插入下楔形夹头，下降时注意对中以免产生碰撞，停机后旋紧下夹头。 注意，试样装夹之后不再进行载荷清零。

4.加载试验：（1）选择“手动操作”，设定试验速度为5mm/min ，观察l P ∆-曲线的变化和实验中出现的现象。试样断裂后试验机自动停止加载。

5.试验结束前的重要工作：（1）打印记录曲线，开启打印机电源后，依次点击右上角“分析”（弹出新界面）、“打印”。 点击右上角“保存”，可以将本次试验的信息以文本文件的形式保存起来，文件名的后缀为“.dat ”。（2）取下试样，观察断口形貌。（3）对于纵向拉伸，实验结束后试样可能并未完全断开，可以在打印记录曲线之后选择较大的横梁移动速度（例如20mm/min 或50mm/min ）将试样完全拉断。

五、实验结果及分析计算

1、 实验数据

2、 1.根据l P ∆-曲线和试样参数，计算木材纵向和横向的强度指标。

2.画出断口形貌简图，根据试验结果，对木材纵向和横向的性能进行计算和分析比较，包

含极限强度、曲线初始段斜率（相当弹性模量），计算纵向与横向强度的比值，并进行简要的讨论。

六、思考题

什么是材料的各向异性？列举几种常见的各向异性材料。

七、实验中的收获、感想与建议