力学性能实验指导书2017
力学实验指导书
实验一 拉伸实验一、实验目的与要求： （一） 目的1、 测定低碳钢的屈服极限s σ、强度极限b σ、延伸率δ、断面收缩率ψ。
2、 测定铸铁的强度极限b σ，观察上述两种材料的拉伸和破坏现象，绘制拉伸时的P -△L曲线。
（二） 要求1、 复习讲课中有关材料拉伸时力学性能的内容；阅读本次实验内容和万能试验机的构造原理、操作方法、注意事项，以及有关千分表和游标卡尺的使用方法。
2、 预习时思考下列问题：本次实验的内容和目的是什么？低碳钢在拉伸过程中可分哪几个阶段，各阶段有何特征？试验前、试验中、试验后需要测量和记录哪些数据？使用液压式万能试验机有哪些注意事项。
二、实验设备和工具 1、 万能实验机 2、 千分尺和游标卡尺3、 低碳钢和铸铁圆形截面试件 三、实验性质： 验证性实验四、实验步骤和内容： （一） 步骤1、 取标距L=100mm 画线；2、 取上、中、下三点，沿垂直方向测量直径，取平均值；3、 安装试件；4、 实验机指针调零；5、 缓慢加载，观察指针变化情况，读出S P 、b P 值，同时观察屈服及颈缩现象，观察是否出现滑移线；6、 测量低碳钢断裂后标距长度1l ，颈缩处最小直径1d 。
（二） 实验内容： 1、 低碳钢实验记录： （1）低碳钢试件相关数据：屈服载荷S P = （KN ） 极限载荷b P = （KN ） 屈服极限0A P S S =σ= （MPa ）强度极限0A P b b =σ=（MPa ）延伸率100)(001⨯-=l l l δ％=断面收缩率100)(010⨯-=A A A ψ％=（3）绘制低碳钢P -△L 曲线 2、铸铁的实验记录：最大载荷=b P （KN ） 强度极限0A P b b =σ= （MPa ）五、思考题1、为什么试样要采用标准试样？2、低碳钢拉伸曲线可分为几个阶段？每个阶段力和变形有什么关系？3、低碳钢和铸铁两种材料断口有什么不同？并分析引起破坏的原因？实验二 压缩实验一、实验目的与要求： （一） 目的1、 测定低碳钢的屈服极限S σ、铸铁的强度极限b σ。
工程力学实验指导书
机械设计制造及其自动化专业工程力学实验指导书(第一版)机械工程系机制教研室主编机械工程系2017 年 4 月实验安全须知一、使用仪器设备必须每次按记录簿的所列内容认真填写。
使用人必须遵守我校实验室管理规章制度的有关规定。
使用记录要认真、准确、及时、如实地填写，书写时工整规范。
二、实验(实训)室人员及参加实验(实训)课的人员应按照相关要求正确着装并穿戴必要的劳动保护用品，未按要求着装者严禁入内。
三、使用人必须严格遵守仪器操作规程，在指导教师的指导进行操作仪器设备，严禁擅自拆卸或改装仪器设备。
发生故障、事故要立即报告，不得隐瞒，否则一切后果由当事人承担。
四、使用人如违反规定而损坏仪器设备或降低使用性能时，需在登记表中做出明确记录并由当事人、指导教师及实验室管理员签字确认；同时根据情节轻重给予批评或处分，情节严重者按照相关规定予以经济或者行政处罚。
五、实验(实训)室所有化学试剂、放射性物品等耗材必须妥善存放和保管。
使用时，随领随用，废弃的要放回指定位置，并妥善处理。
六、实验(实训)结束后必须妥善关停设备及其附属装置，整理整顿实验(实训)现场，杜绝火灾等安全隐患。
机械工程系目录第1篇工程力学课程实验 (1)1.1 低碳钢和铸铁拉伸实验 (2)1.2 扭转实验 (5)1.3 弯曲实验 (9)1.4 弯扭组合实验 (11)第1篇工程力学课程实验实验内容1、低碳钢和铸铁拉伸实验2、扭转实验3、弯曲实验4、弯扭组合实验1.1低碳钢和铸铁拉伸实验1.1.1实验目的1、理解塑性材料拉伸时的力学性能；2、观察低碳钢拉伸时的变形特点；3、观察低碳钢材料的冷作硬化现象；4、测定低碳钢材料弹性模量E；5、测定材料屈服极限和强度极限。
1.1.2实验内容1、观察电子万能试验机的结构，了解其简单工作原理；2、使用电子万能试验机完成拉伸实验。
1.1.3实验用设备仪器及材料准备工作：电子万能试验机、标准试件、游标卡尺。
1.1.4实验原理1、拉伸实验原理单向拉伸试验是在常温下以缓慢均匀的速度对专门制备的试件施加轴向载荷，在试件加载过程中观测载荷与变形的关系，从而决定材料有关力学性能。
力学性能试验操作指导书
力学性能试验操作指导书上海汇众汽车制造有限公司力学性能试验操作指导书档案号 设备名称电子控制式万能材料试验机编号：L-001设 备 图 解操 作 步 骤存放地点检测中心检测室一． 试样制备1.根据&5、&=80%、50%的不同委托要求，分别成80标距和50标距的两种加工试样，如图12. 使用试样划线机对已加工好的试样进行刻线做标距（一般为10档） 。
二． 操作方法：1. 根据试样形状和厚度选择合适的夹头，并进行更换，见下图2. 先打开电脑主机、显示器电源开关。
打开变压器的空气开关到ON 状态。
并按遥控盒上的启动按钮以开启电压控制系统3. 双击电脑桌面上的操作软件图标，点击试验操作按钮，进入工作界面。
点击左下角的新建试样，在跳出的界面中填入试样编号、尺寸、面积等并确认。
4. 打开油泵开按钮，控制上下夹紧/松开开关，把试样夹入夹头中。
5. 在控制面板上选择合适的横梁位移速率，可自由输入数字，按开始按钮进行试验。
待看到试验力数值开始显示下载后，会显示试样断裂。
此时按夹头松开，取下断裂的试样。
6. 操作界面显示试验力-位移曲线，根据试验要求勾选试验项目，可得到相应的试验数值。
开具试验报告注：该设备最大拉伸力为300KN编制 尹若霞 审核 宋黎忠日期日期123上海汇众汽车制造有限公司力学性能试验操作指导书档案号设备名称电子控制式万能材料试验机编号：L-001存放地点检测中心检测室试验操作按钮新建试样按钮上下夹头松紧控制试验项目试样夹持处。
材料力学性能-实验指导书
实验一 低碳钢的拉伸试验任何一种材料受力后都要产生变形，变形到一定程度就可能发生断裂破坏。
材料在受力——变形——断裂的这一破坏过程中，不仅有一定的变形能力，而且对变形和断裂有一定的抵抗能力，这些能力称为材料的力学性能。
通过拉伸实验，可以确定材料的许多重要而又最基本的力学机械性能。
例如：弹性模量E 、比例极限σp 、上和下屈服强度σeu 和σeL 、强度极限σm 、延伸率δ、收缩率Ψ。
除此而外，通过拉伸实验的结果，往往还可以大致判定某种其它机械性能，如硬度等。
按国标GB/T228-2002，拉伸试样如图1所示。
实验段直径mm d 100=,标距mm l 1000=。
一、实验目的1．研究低碳钢的应力——应变曲线拉伸图。
2．确定低碳钢在拉伸时的力学指标（比例极限σp 、下屈服强度σeL 、强度极限σm 、延伸率δ、断面收缩率Ψ）。
3. 观察低碳钢拉伸时的断口特征，并与其他形式的断口相比较。
二、实验原理在拉伸实验前，测定低碳钢试件的直径0d 和标距0l 。
实验时，首先将试件安装在实验机的上、下夹头内，并在实验段的标记处安装引伸仪，以测量实验段的变形。
然后开动实验机，缓慢加载，与实验机相联的微机会自动绘制出载荷-变形曲线（l F ∆-曲线，见图2）或应力-应变曲线（εσ-曲线，见图3），随着载荷的逐渐增大，材料呈现出不同的力学性能：σεa b c e f αP σb σgf 'h s σo d d 'Δl Fs F b F 图2 图3 0d 0l 图1 拉伸试件（1）弹性阶段（Ob 段）在拉伸的初始阶段，εσ-曲线（Oa 段）为一直线，说明应力与应变成正比，即满足胡克定理，此阶段称为线形阶段。
线性段的最高点称为材料的比例极限（P σ），线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E 。
线性阶段后，εσ-曲线不为直线（ab 段），应力应变不再成正比，但若在整个弹性阶段卸载，应力应变曲线会沿原曲线返回，载荷卸到零时，变形也完全消失。
金属材料力学性能试验指导书
工程材料、金属材料及热处理实验指导书及实验报告李洋编专业：班级学号：姓名：沈阳理工大学应用技术学院金属材料力学性能实验指导书~ 学年度第学期2目录实验一拉伸实验 (1)实验二冲击实验 (4)实验三硬度实验 (7)学生实验须知1．实验前必须预习实验指导书中相关的内容，了解本次实验的目的、要求及注意事项。
2．按预约实验时间准时进入实验室，不得无故迟到、早退、缺席。
3．进入实验室后，不得高声喧哗和擅自乱动仪器设备，损坏仪器要赔偿。
4．保持实验室整洁，不准在机器、仪器及桌面上涂写，不准乱丢纸屑，不准随地吐痰。
5．实验时应严格遵守操作步骤和注意事项。
实验中，若遇仪器设备发生故障，应立即向教师报告，及时检查，排除故障后，方能继续实验。
6．实验过程中，若未按操作规程操作仪器，导致仪器损坏者，将按学校有关规定进行处理。
7．实验过程中，同组同学要相互配合，认真测取和记录实验数据；8．实验结束后，将仪器、工具清理摆正。
不得将实验室的工具、仪器、材料等物品携带出实验室。
9．实验完毕，实验数据经教师认可后方能离开实验室。
10．实验报告要求字迹端正、绘图清晰、表格简明、实验结果正确。
实验一拉伸实验一实验目的1 测定低碳钢拉伸过程中的上屈服强度R eH、下屈服强度R eL、抗拉强度R m；2 测定铸铁在拉伸过程中的抗拉强度R m；3 计算低碳钢和铸铁拉伸后的断后伸长率和断面收缩率；4 观察低碳钢和铸铁两种不同材料的拉伸过程，分析比较差异；二实验设备1 电子万能试验机图1电子万能试验机2 游标卡尺图2 游标卡尺三试样图3试样原理一：在材料拉伸的过程中，得到的曲线是力与位移关系曲线，低碳钢具有良好的塑性，低碳钢断裂前明显的分成四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、缩颈阶段。
弹性阶段，材料的应力与应变呈线性关系。
屈服阶段，曲线出现锯齿状，在小范围内波动，表明材料暂时丧失抵抗继续变形的能力。
国标GB/T 228－2002定义上屈服强度R eH为试样发生屈服而力首次发生下降的最高应力。
CP10102钢筋的力学性能实验作业指导书
题目：钢筋的力学性能实验作业指导书修改概要钢筋的力学性能实验作业指导书1.0钢材力学性能实验的方式标准、查验项目及取样：1.1钢材标准、实验方式标准、查验项目及取样：，每捆（盘）钢筋均应有标牌，进场时应按同一牌号、同一炉罐（批）号、同一规格、同一交货状态分批进行验收；验收内容包括查对标牌和外观检查，并按有关标准的规定抽取试样做力学实验，合格后方可利用；钢筋在加工进程中发觉有脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时，应进行化学成份查验或其它专项查验。
，应按GB2101—89的规定执行，每批钢筋应是同一牌号、同一炉罐、同一规格、同一交货状态。
，实验结果如有一项不合格时，该格盘应作报废处置，再从未实验过的钢筋中取双倍数量的试样进行复验，如仍有一项不合格，那么该批即判为不合格，但供方能够从头分类，作为新的一批提交验收；从每批钢筋中抽取10%的盘数（很多于25盘）进行表面质量和尺寸误差的检查，如检查不合格，那么应将该批钢筋进行逐盘检查。
；对每盘钢丝的两头取样进行抗拉强度、弯曲和伸长率的实验，屈服强度和松驰实验每季度抽验一次，每次海次很多于3根。
，每批盘条由同一冶炼炉号、同一牌号、同一尺寸的盘条组成；低碳钢热轧圆盘条的组批规那么按GB701—91《低碳钢热轧圆盘条》的规定执行。
，每批由不大于20t的同级别、同直径的冷拉钢筋组成，钢筋表面不得有裂纹和局部缩颈，当用作预应力筋时应逐根检查；从每批冷拉钢筋中抽取两根钢筋，每根取两个试样别离进行拉力和冷弯实验，当有一项实验结果不符合规按时，应另取双倍数量的试样重做各项实验，当仍有一个试样不合格时，那么该批冷拉钢筋为不合格；冷拉钢筋的屈服点和抗拉强度的计算，应采纳冷拉前的截面面积。
2.0钢材力学性能实验方式：2.1收样：，委托单编号。
—88《金属弯曲实验方式》。
2.2拉伸实验：,屈服强度σ0.2，抗拉强度σb和伸长率δ等，是为了评定钢材的质量。
2.3仪器设备：；利历时，刻度盘的选择应是试件预期破坏荷载落在刻度盘全量程的20～80%之间。
5、力学性能试验作业指导书
力学性能试验作业指导书根据《锅炉安全技术监察规程》规定，锅炉受热面管子的对接接头，当材料为碳素钢时，可免作检查试件，当材料为合金钢时，在同钢号、同焊接材料、同焊接工艺、规范的情况下，从每批产品上切取，接头数的0.5%作为检查试件，但不得少于1套试样所需接头数。
在产品上直接切取检查试件确有困难的，可焊接模拟的检查试件。
1、试样的拉力试验1.1检查试件经过外观和无损探伤检查后，在合格部位制取试样。
需要返修检查试件的焊缝时，其焊接工艺应与产品焊缝的焊接工艺相同。
1.2管子对接接头的拉力试样应从检查试件上切取二个，试样的取样部位和尺寸见图。
对于水平固定或45O角倾斜固定的管子，其对接接头的检查试件应作重点标记。
对于垂直固定的管子，可随意切取。
1.3沿着管子纵部取管子，当管径小于76mm时，见图。
B取12mm。
1.4做试样上母材和焊缝表面的不平整部分用细锉锉平整。
当试件做好后，打开试验机两个旋钮向右开，拉开试验机底部的夹具把试样一端约100mm垂直的夹牢，然后开动试验机行程开关把上部夹具对准试件上部徐徐降落，拉开夹具夹牢试件。
然后开启试验机开关旋转上部的夹具往上移动，这样试验机表盘内的表针随着压力的不断增加而慢慢增加。
当表针在一定的刻度内停止了，那么所指的刻度就是抗拉强度值，MPa。
这时表针停止，然后试件却继续伸长，这伸长段，就是延伸率。
1.5试样的拉力试验按GB228《金属拉伸试验方法》规定，其合格标准如下。
焊接接头的抗拉强度不低于母材规定下限值。
全焊缝金属试样的抗拉强度和屈服点不低于母材规定值下限。
如果母材抗拉强度规定值下限大于490MPa，且焊缝金属屈服点高于母材规定值，则允许焊缝金属的抗拉强度比母材规定值下限低19.6MPa。
全焊缝金属试样的延伸率不小于伸长率（δS）规定值的80%2、试样的弯曲试验2.1管子的对接接头的弯曲试样应从检查试件上切取2个，1个面弯，一个背弯。
取样尺寸见表。
2.2试样的弯曲试验应按GB232《金属弯曲试验方法》规定进行。
钢材的力学性能试验作业指导书
钢材的力学性能试验作业指导书1、钢材标准、试验方法标准、检验项目及取样：1.1钢材应有出厂质量证明书或检验报告单，每批（捆）钢材均应有标牌，进厂时应按同一牌号、同一炉罐（批）号、同一规格、同一交货状态分批进行验收，验收内容包括查对标牌和外观检查，并按有关标准的规定抽取试样做力学性能试验，合格后方可使用。
1.2检验规则1.2.1钢板的检查、验收、复检与判定：应按GB/T247《钢板和钢带检验、包装、标志及质量证明书的一般规定》执行，每批钢板应是同一牌号、同一炉罐、同一规格、同一交货状态。
1.2.2从每批钢板中选取一张进行力学性能试验，取样应按GB/T2975《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》执行，先取3个试样进行抗拉强度、弯曲和伸长率的试验，结果如有一项不合格，再从末检验过的钢板中抽取一张进行复检，如仍有一项不合格，则该批即判定为不合格。
如试验合格再抽取一张进行复检合格则该批判定为合格。
1.2.3型钢的检验则应按GB2102《型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定》执行，型钢按GB/T2975标准取样，从每根型钢中取3个试样进行抗拉强度、弯曲和伸长率的试验，当有一项试验结果不符合规定时，应另取双倍数量的试样重做各项试验，当仍有一个试样不合格时，则该批型钢为不合格。
双倍数量的试样重做各项试验均合格则该批判定为合格。
2、钢材力学性能试验方法：2.1收样：2.1.1样品挂牌编号，送检单编号。
2.1.2测量样品尺寸。
2.1.3技术标准：必须符合GB/T228《金属材料室温拉伸试验方法》与GB/T232《金属弯曲试验方法》。
2.2拉伸试验：试验目的：试验测定钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率等，是为了评定钢材质量。
2.3仪器设备：2.3.1 WDW-100微机控制电子万能试验机，示值误差在±1%，达到试验机检定的1级精度；有加载调速装置；有数据记录或显示装置；由计量部门定期进行检定。
2.3.2标点划分器、游标卡尺2.4试验步骤：钢材拉伸与弯曲试验框图2.5性能的测定：2.5.1屈服强度的测定：对有显著屈服现象的钢材应测定其屈服强度。
金属力学性能实验指导书
实验一铸铁表面等离子束硬化的组织和性能分析一、实验目的1、初步掌握材料表面硬化层金相分析的方法；2、了解铸铁表面等离子束硬化层显微组织的分布特征；3、掌握沿铸铁表面等离子束硬化层的硬度测试方法及原理。
二、实验属性本实验属综合性实验。
三、实验设备仪器及器材1. 宏观、微观试样。
2. 预磨机、抛光机。
3、光学显微镜。
4、维氏硬度计。
四、实验要求1、实验前作好预习工作；2、整理实验记录，要求实验前要预先制成记录表格；3、正确使用光学显微镜、显微维氏硬度计及辅助设备；4、掌握实验的基本技能及方法；5、独立的分析及处理实验中出现的问题及故障6、采集铸铁表面等离子束硬化层各个区域的显微组织照片；8、测试铸铁表面等离子束硬化层沿层深的硬度，绘制硬度曲线，结合显微组织组织分析各区域的性能9、独立写出文字通顺、严谨、有理论分析及实验结果分析的实验报告。
五、实验原理1、金相显微镜成像原理及使用方法（1）金相显微镜成像原理当把待观察物体放在物镜焦点外侧靠近焦点处时，在物镜后所成的实像恰在目镜焦点内侧靠近焦点处，经目镜再次放大成一虚像.观察到的是经两次放大后的倒立虚像。
（2）高倍镜的使用方法1)选好目标：一定要先在低倍镜下把需进一步观察的部位调到中心，同时把物象调节到最清晰的程度，才能进行高倍镜的观察。
2)转动转换器,调换上高倍镜头,转换高倍镜时转动速度要慢，并从侧面进行观察(防止高倍镜头碰撞玻片)，如高倍镜头碰到玻片，说明低倍镜的焦距没有调好，应重新操作。
(3)调节焦距：转换好高倍镜后，用左眼在目镜上观察，此时一般能见到一个不太清楚的物象，可将细调节器的螺旋逆时针移动约0.5－1圈，即可获得清晰的物象(切勿用粗调节器!) 4）如果视野的亮度不合适,可用集光器和光圈加以调节。
如果需要更换玻片标本时，必须顺时针(切勿转错方向)转动粗调节器使镜台下降，方可取下玻片标本。
2、维氏硬度的试验原理和方法维氏硬度的试验是根据压痕单位面积所承受的载荷来计算硬度值的。
材料的力学性能实验指导书
材料的力学性能学生实验指导书试验一单向拉伸实验（2学时、必做）拉伸实验是最重要的应用最广泛的材料力学性能实验方法，它可以测定材料的弹性、塑性、强度、应变硬化和韧性等重要的力学性能指标，这些指标是研究新材料、合理使用现有材料、结构设计、预测材料的其它力学性能和改善材料力学性能等的基础。
基本要求：1）掌握金属拉伸性能指标的测定方法；2）学会正确使用和操作拉伸实验设备和仪器。
实验内容：1）观察拉伸实验过程中拉伸曲线与试样形状的变化及其对应关系；2）用图解法测定金属材料强度指标和塑性指标；3）用引伸计测定金属材料的弹性指标。
试验原理：用拉伸力将试样拉伸，一般拉至断裂以便测定力学性能。
实验指导：1、试验设备和条件1）试验机各种类型试验机均可使用，试验机误差应符合JJGl39—83《拉力、压力和万能材料试验机检定规程》或JJGl57—83《小负荷材料试验机检定规程》的1级试验机要求。
2）引伸计引伸计(包括记录器或指示器)应进行标定，标定时引伸计的工作状态应尽可能与试验时的工作状态相同。
经过标定的引伸计，在日常试验前应注意检查，当引伸计经过检修或发现异常，应进行标定。
3）试验速度应根据材料性质和试验目的确定。
除有关标准或协议另作规定外，拉伸速度一般应符合3～10 MPa/s 要求。
2、试样尺寸的测量：1）试样原始横截面积的测定圆形试样横截面直径应在标距的两端及中间处两个相互垂直的方向上各测一次，取其算术平均值，选用三处删得横截面积中最小值。
矩形试样横截面尺寸(宽度和厚度)应在标距的两端及中间处测量，选用三处测得横截面积最小值。
2）试样原始标距的标记和测量可以用两个或一系列等分小冲点或细划线标出原始标距，标记不应影响试样断裂，对于脆性试样和小尺寸试样，建议用快干墨水或带色涂料标出原始标距。
如平行长度比原始标距长许多(例如不经机加工试样)，可以标出相互重叠的几组原始标距。
比例试样原始标距的计算值，对于短比例试样应修约到最接近5mm的倍数，对于长比例试样应修约到最接近10mm的倍数。
工程材料的力学性能试验指导书
实验一、拉伸破坏实验拉伸试验、是研究材料力学性能的最基本试验，方法简单，数据可靠。
工矿企业，研究所一般都用此类方法对材料进行出厂检验或进厂复检，用测得的σs、σb(σ0.2)、δ和Ψ等指标来评定材质和进行强度、刚度计算。
因此，对材料进行轴向拉伸试验和压缩试验具有工程实际意义。
不同材料在拉伸过程中表现出不同的力学性能和现象。
低碳钢和铸铁分别是典型的塑性材料和脆性材料。
低碳钢材料具有良好的塑性，在拉伸试验中弹性、屈服、强化、和颈缩四个阶段尤为明显和清楚。
实验目的1、观察分析低碳钢的拉伸过程和铸铁的拉伸、压缩过程，比较其力学性能。
2、测定低碳钢的σs、σb、δ、Ψ；测定铸铁的拉伸强度极限σb 。
3、了解材料试验机的结构原理，掌握操作方法。
二、实验设备1、电子万能试验机。
2、液压式万能试验机。
3、X—Y记录仪。
4、游标卡尺。
三、拉伸试样试样的制备应按照相关的产品标准或GB/T 2975的要求切取样坯和制备试样。
试验表明，所用试样的形状和尺寸，对其性能测试结果有一定影响。
为了使金属材料拉伸试验的结果具有可比性与符合性，国家已制定统一标准。
依据此标准，拉伸试样为比例试样，试样的横截面形状为圆形。
这两种试样便于机加工，也便于尺寸的测量和夹具的设计。
本试验所用的拉伸试样是经机加工制成的圆形横截面的长比例试样,即L=10d。
如图1所示。
图1 拉伸试件四、实验原理和方法1. 低碳钢拉伸实验（1）屈服极限σs及强度极限σb的测定试样加载到达屈服阶段时，低碳钢的P －Δl 曲线呈锯齿形（图1-2）。
与最高载荷对应的应力称为上屈服极限，它受变形速度和试样形状的影响，一般不作为强度指标。
同样，载荷首次下降的最低点（初始瞬时效应）也不作为强度指标。
一般把初始瞬时效应之后的最低载荷Ps 对应的应力作为屈服极限σs ，以试样的初始横截面面积A0除Ps ，即得屈服极限。
0A P ss =σ屈服阶段过后，进入强化阶段，试样又恢复了承载能力（图1-2）。
作业指导书--钢筋力学性能
作业指导书--钢筋力学性能作业指导书第1版第0 次修改钢筋力学性能试验作业指导书第1页共8页金属材料拉伸试验作业指导书1、目的及适用范围本试验规定了金属材料拉伸试验方法的原理、定义、符号和说明、试样及其尺寸测量、试验设备、试验要求、性能测定、测定结果数值修约和试验报告。
本试验适用于金属材料室温拉伸性能的测定。
2、检测依据：《金属材料拉伸试验第1部分：室温拉伸试验方法》GB/T228.1—2010、《钢筋砼用热轧光圆钢筋》GB1499.1—2008、《钢筋砼用热轧带肋钢筋》GB1499.2—20073、试验所需仪器设备：（1）液压式万能试验机（2）钢筋标距仪：1个标距单位为10mm。
（3）钢直尺：长度为600mm，精度0.1mm。
（4）台称：称量10kg，感量5g。
（5）游标卡尺：精度为0. 1mm4、试验操作步骤及数据处理：4．1抗拉强度：（1）试验一般应在室温（10~35℃）范围内进行，对温度要求严格的试验，试验温度应为23±5℃。
拉至断裂。
（2）取两根长度为10d0+200mm平行长度（d0为钢筋直径）的试件（端部要先截50cm,再取试件）钢筋。
（3）用游标卡尺测量圆形试件的直径，应在标距的两端及中间两个相互垂直的方向上各测一次，取其算术平均值，钢筋直径的测量应精确到0.1mm。
（4）用钢筋标距仪，在试样上做好原始标距（L0=5d0），且比例样原始标距的计算值，对短比例试样应修约到最接近5mm的倍数；对于长比例试样应修约到最接近10mm的倍数，如为中间数值向较大一方修约。
原始标距应精确到标称标距的±0.5%。
作业指导书第1版第0 次修改钢筋力学性能试验作业指导书第2页共8页（5）对于楔型夹头、试样头部被夹持长度为大于夹头夹持长度的3/4，且夹头的夹持面与试样接触应尽可能对称均匀。
（6）上屈服强度的应力速率材料弹性模量E（MPa）应力速率（MPa）/S最小最大<150000 2 20≥150000 6 60（7）下屈服强度的应力速率应在0.00025/s~0.0025/s之间，并应尽可能保持恒定。
普通混凝土力学性能试验作业指导书
一、标准依据检测依据 GB/T50081－2002评定依据 GB/T50107-2010二、立方体抗压强度试验取样方法及数量一个验收批的混凝土试块应由强度等级相同、龄期相同、生产工艺条件和配合比基本相同，每100盘且不超过100m3，每一工作台班组成一验收批。
每组试块应在开始搅拌后第三盘至结束前30mm之间的任一盘砼中取样制作，每一验收批，至少制作一组标养试块，每组由3块试块组成。
三、检测用仪器微机控制电液伺服压力试验机：WHY-2000G四、检测方法1、试件从养护地点取出后应及时进行试验，将试件表面与上下承压面擦干净。
2、首先打开电脑，接着打开控制器（控制器必须预热15秒），打开试验软件，检查传感显示是否正常，按顺序依次打开电源开关、油泵开关。
3、在软件界面中选择“混凝土抗压实验”标准。
4、获取实验编号。
5、将“力值”清零。
6、点击试验软件界面的“开始”按钮，试验开始。
7、试验结束，整理清洁机器五、数据处理：f cu=F/A六、结果评定1、以三个试块测值得算术平均值作为该组试块的抗压强度值。
当一组试块中的强度最大值或最小值与中间值之差超过中间值得15%时，取中间值作为该组试块的强度代表值；当一组试块中强度最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15%时，该组试块的强度不应作为评定砼强度的依据。
取150mm×150mm×150mm试块的抗压强度为强度代表值；对于200mm×200mm×200mm的试块，乘以系数1.05；对于100mm×100mm荷载A（kN）转换为抗压强度(Mpa)运用修约法（4舍6入，5看左偶数舍去，奇数进去）2、轴心抗压强度试验（1）本方法适用于测定混凝土棱柱体试件的轴心抗压强度。
（2）混凝土轴心抗压强度试验应采用150mm×150mm×300mm棱柱体作为标准试件。
如确有必要，可采用非标准尺寸的棱柱体试件，但其高宽比应有2-3的范围内，其它试验要求参见立方体抗压强度试验。
力学性能试验作业指导书范文
力学性能试验作业指导书范文1目的为使万能试验机、冲击试验机的操作有所依循保证实验的准确性和稳定性。
2范围凡本公司拉力试棒、冲击试样的检测作业，均适用。
3作业内容3.1抗拉试验3.1.1试验步骤及标准3.1.1.1试样加工（GB/T 228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》）3.1.1.2检查试棒是否符合实验要求具体操作如下：测量试样直径应在标距的中部和两端两个垂直的方向各测一次，取其算术平值。
a）用快干墨水均匀涂在试棒上，用画笔刻画出标距，标距尺寸精确到0.5%。
3.1.1.3电液伺服微机控制万能试验机操作步骤•开机顺序：显示器f打印机f计算机f工控机f启动试验软件f液压源•拉伸试验步骤a）按软件启动方式进入软件；b）在输入用户参数窗口选择欲做试验方案；c）选择存盘方式；d）测量试样尺寸；0）输入试样尺寸及相关试验参数，可以一次输一根试样的尺寸，也可以一次输入所有试样尺寸；f）把试样夹持到近力传感器端的夹具上，远端不夹；g）试验力清零；h）通过小键盘调节横梁位置，把远力传感器端也夹好；i）位移清零；j）运行试验。
软件自动切换到试验界面；k）观察试验过程；l）试验结束，在试验结果栏中，程序将自动计算出的结果显示在其中。
如您想清楚点观看结果，可双击试验结果区，试验结果区将放大到半屏，方便您观看结果数据，再次双击，试验结果区大小复原。
如您想分析曲线，双击曲线区，曲线区将放大到半屏，方便您分析曲线，再次双击，曲线区大小复原。
m）如还有试样，如已输入试样尺寸，请重复6—13步，如还未输入试样尺寸，请重复5 — 13步；n）打印试验报告；o）做完试验，关闭软件。
•压缩试验步骤a）按软件启动方式进入软件。
b）在输入用户参数窗口选择欲做试验方案。
c）选择存盘方式。
d）测量试样尺寸。
0）输入试样尺寸及相关试验参数，可以一次输一根试样的尺寸，也可以次输入所有试样尺寸。
f）试验力清零。
g）把试样放在压盘中间，通过小键盘调节横梁位置，通过肉眼观察，到上压盘离试样上平面还有一定缝隙时停止。
材料力学性能实验指导书
第一章 材料的力学性能试验材料的力学性能试验是工程中广泛应用的一种试验，它为机械制造、土木工程、冶金及其它各种工业部门提供可靠的材料的力学性能参数，便于合理地使用材料，保证机器（结构）及其零件（构件）的安全工作。
材料的力学性能试验必须按照国家标准进行。
第一节 拉伸试验一、实验目的1.验证胡克定律，测定低碳钢的弹性常数：弹性模量E 。
2.测定低碳钢拉伸时的强度性能指标：屈服应力s σ和抗拉强度b σ。
3.测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标：伸长率δ和断面收缩率ψ。
4.测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标：抗拉强度b σ。
5.绘制低碳钢和灰铸铁的拉伸图，比较低碳钢与灰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.引伸仪。
3.游标卡尺。
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.测定低碳钢的弹性常数实验时，先把试样安装在万能试验机上，再在试样的中部装上引伸仪，并将指针调整到0，用于测量试样中部0l 长度（引伸仪两刀刃间的距离）内的微小变形。
力学性能试验作业指导书
力学性能试验作业指导书1.1混凝土抗压强度试验1.1.1试验目的测定混凝土立方体试件的抗压强度。
1.1.2试验设备压力试验机、金属直尺等。
当混凝土强度等级大于C60时，试件周围应设防崩裂网罩。
1.1.3试验步骤1.试件从养护地点取出后应及时进行试验，将试件表面与上下承压板面擦干净。
2.将试件安放在试验机的下压板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直。
试件的中心应与试验机下压板中心对准，开动试验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触均衡。
3.在试验过程中应连续均匀地加荷，混凝土强度等级＜C30时，加荷速度取每秒钟0.3～0.5MPa；混凝土强度等级≥C30且＜C60时，取每秒钟0.5～0.8MPa；混凝土强度等级≥C60时，取每秒钟0.8～1.0MPa。
4.当试件接近破坏开始急剧变形时，应停止调整试验机油门，直至破坏。
然后记录破坏荷载。
1.1.4试验结果1.混凝土立方体抗压强度应按下式计算：（精确至0.1MPa）式中：——混凝土立方体抗压强度，MPa；——试件破坏荷载，N；——试件承压面积，mm2。
2.取三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值(精确至0.1MPa)。
三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则舍去最大值和最小值取中间值。
如最大值和最小值与中间值的差值均超过中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。
3.混凝土强度等级＜C60时，用非标准试件测得的强度值均应按表4-2规定乘以尺寸换算系数。
当混凝土强度等级≥C60时，宜采用标准试件；使用非标准试件时，尺寸换算系数应由试验确定。
抗压强度换算系数1.2混凝土劈裂抗拉强度1.2.1试验目的测定混凝土立方体的劈裂抗拉强度。
1.2.2试验设备1.压力试验机；2.垫块：采用半径为75mm钢制弧形垫块，垫块的长度与试件相同。
3.垫条：采用三层胶合板制成，宽度为20mm，厚度为3～4mm，长度不小于试件长度，垫条不得重复使用。
工程力学实验指导书.pdf
三、使用人必须严格遵守仪器操作规程，在指导教师的指导进行操作 仪器设备，严禁擅自拆卸或改装仪器设备。发生故障、事故要立即报告， 不得隐瞒，否则一切后果由当事人承担。
四、 使用人如违反规定而损坏仪器设备或降低使用性能时，需在登记 表中做出明确记录并由当事人、指导教师及实验室管理员签字确认；同时 根据情节轻重给予批评或处分，情节严重者按照相关规定予以经济或者行 政处罚。
1.1.2 实验内容
1、观察电子万能试验机的结构，了解其简单工作原理； 2、使用电子万能试验机完成拉伸实验。
1.1.3 实验用设备仪器及材料
准备工作：电子万能试验机、标准试件、游标卡尺。
1.1.4 实验原理
1、拉伸实验原理 单向拉伸试验是在常温下以缓慢均匀的速度对专门制备的试件施加轴向载荷，在 试件加载过程中观测载荷与变形的关系，从而决定材料有关力学性能。通过拉伸试验 可以测定材料在单向拉应力作用下的弹性模量及屈服强度、抗拉强度、延伸率、截面 收缩率等指标。 2、低碳钢材料拉伸时的力学性能 根据低碳钢的应力-应变曲线的特点，对照其在实验过程中的变形特征，将其整个 拉伸过程依次分为弹性、屈服、强化和缩颈四个阶段。 （1）弹性阶段。该阶段的特点是试件的变形只有弹性变形，即在这个阶段上任一 点卸载，应力-应变曲线会严格沿着原曲线返回到 0 点，试件的变形全部消失。在应力 达到弹性阶段的最大应力值时称为弹性极限。 当应力超过弹性极限后，若再卸载，则试件的一部分变形随之消失，而另一部分 变形则不能消失。前者就是弹性变形，而后者称为塑性变形。 （2）屈服阶段。当应力超过弹性极限并增加到某一数值时，应力-应变曲线形成 一段近于水平的锯齿形曲线。再此阶段内，应力值再微小范围内上下流动，几乎没有 增加，而应变却增加的很快，这表明材料已暂时失去了抵抗变形的能力。这种现象称 为材料的屈服或流动。 （3）强化阶段。经过屈服阶段以后，由于塑性变形使材料内部的晶体结构得到了 调整，其抵抗变形的能力又有所回去。要使材料继续变形，就必须加大载荷使应力增 大，这种现象称为材料的强化。强化阶段的最高点所对应的应力值称为材料的强度极 限。 强度极限是材料所能承受的最大应力，因而也是衡量材料强度的又已重要指标。 （4）缩颈阶段。应力达到最大值以后，试件的变形集中于某一局部区域，其横截 面急剧缩小，形成瓶颈状，称为缩颈现象。由于缩颈部分横截面面积急剧缩小，使试 件继续伸长所需的拉力也随之迅速下降，直至试件被拉断。 试件拉断后，弹性变形消失，而塑性变形却残留下来。材料在外力作用下产生塑 性变形而不断裂的能力，称为材料的塑性。 伸长率是以百分比表示的试件单位长度的塑性变形量，即
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试样。按国家标准 GB6397-86 的规定，比例试样的有关尺寸如下表 16-1。
试样
标距 l l0，(mm)
表 16-1
圆形试样直径 截面积 A0，（mm2）
d (mm)
长 11.3 A0 或 10 d
比例
短 5.65 A0 或 5 d
任意
任意
延伸率
δ δ
四．实验原理
（一）塑性材料弹性模量的测试 在弹性范围内大多数材料服从虎克定律，即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的
材料科学与工பைடு நூலகம்学院
《材料力学性能实验》教案
授课学院：材料科学与工程学院 课程名称：材料性能学实验 任课教师：向定汉 授课年级：2015 级 授课时间：2017-2018 学年第 1 学期 材料科学与工程学院教学督导委员会制
实验 1 低碳钢室温拉伸性能的测定及断口形貌观察
一．实验目的
1. 测定低碳钢拉伸时的屈服应力 s 、抗拉强度 b 、伸长率 和断面收缩率 。 2. 观察低碳钢拉断以后的断口形貌。 3. 绘制低碳钢应力－应变曲线图。
并按相应的操作规程进行操作。
2、测量试件的直径。测量试件两端及中部三处的截面直径，取三处中最小一处的平均 直径计算横截面面积。
3、将试件放在试验机活动台球形支撑板中心处。 4、开动试验机，使活动台上升，对试件进行缓慢均匀加载。要及时记录其屈服载荷， 超过屈服载荷后，继续加载，将试件压成鼓形即可停止加载。铸铁试件加压至试件破坏为止， 记录最大载荷。 5、取出试件，将试验机恢复原状。观察试件。
二、实验仪器和设备
1．WE-100 型电子式万能试验机。 2．游标卡尺。
三、实验试样
根据国家有关标准，铸铁的拉伸与压缩试件一般制成圆柱形试件。铸铁拉伸实验试件 如下图所示，铸铁压缩试件的高度和直径的比例为 2：1，试件为圆柱体。
铸 铁
四、实验原理
图 1 铸铁的拉伸与压缩实验试样
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。
下突然断裂的，断裂后几乎不到残余变形。因此，测试它的 s 、 、 就没有实际意义， 只要测定它的强度极限 b 就可以了。
实验前测定铸铁试件的横截面积 A0，然后在试验机上缓慢加载，直到试件断裂，记录
其最大载荷 Pb ，求出其强度极限 b。
圆形截面铸铁的压缩
1、试验机准备。根据估算的最大载荷，选择合适的示力度盘（量程）和相应的摆锤，
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。
O
B
C
D
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
(a)
A
O
B
C C1
D
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
(b) 图 3 拉伸试样拉断后的示意图
五．实验步骤
（一）圆形截面低碳钢的拉伸 1、确定标距
根据表 1-1 的规定，选择适当的标距（这里以 5d 作为标距 l 0），并测量 l 0 的实际值。为
了便于测量 l 1，将标距均分为若干格，如 10 格。
低碳钢的屈服阶段通常为较为水平的锯齿状，与最高载荷对应的应力称上屈服极限，由 于它受变形速度等因素的影响较大，一般不作为材料的强度指标；同样，屈服后第一次下降
的最低点也不作为材料的强度指标。除此之外的其它最低点中的最小值作为屈服强度 s： s = PSL A0
当屈服阶段结束后，继续加载，载荷—变形曲线开始上升，材料进入强化阶段。若在这 一阶段的某一点卸载至零，则可以得到一条与比例阶段曲线基本平行的卸载曲线。此时立即 再加载，则加载曲线沿原卸载曲线上升到点，以后的曲线基本与未经卸载的曲线重合。可见 经过加载、卸载这一过程后，材料的比例极限和屈服极限提高了，而延伸率降低了，这就是 冷作硬化。
试样尺寸
实验数据
实验前：
标
距 l
直
径 d
实验后：
标
距 l1
最 小 直 径 d1
屈 服 载 荷 Fs
kN
mm
最 大 载 荷 Fb
kN
mm
屈 服 应 力 s Fs / A
MPa
抗 拉 强 度 b Fb / A
MPa
mm
伸 长 率 l1 l/ l 100%
来表示。
伸长率
l1 l0 100% l0
截面收缩率 A0 A1 100% A0
式中 l 0、 l 1 和 A0、A1 分别是断裂前后的试样标距的长度和截面积。 l 1 可用下述方法测定： 直接法：如断口到最近的标距端点的距离大于 l 0/3，则直接测量两标距端点间的长度为 l 1； 移位法：如断口到最近的标距端点的距离小于 l 0/3，如图 3 所示：在较长段上，从断口
试样尺寸
实验数据
实验前：
直径 d
mm
最大载荷 Fb
kN
抗拉强度 b Fb / A
MPa
拉断后的试样草图
试样的拉伸图
2. 测定灰铸铁压缩时的强度性能指标
材料
直径 d0 截面积 A0 （mm） （mm2）
Ps
（kN）
低碳钢
Pb
（kN）
s
（MPa）
b
（MPa）
铸铁
七. 讨论与思考
1、通过拉伸与压缩实验，比较铸铁的强度极限在拉伸和压缩时的差别？ 2、根据铸铁试件的压缩破坏形式分析其破坏原因，并与拉伸作比较？
E
PL0 (L) A0
P 1 A0
本实验采用引伸计在试样予拉后，弹性阶段初夹持在试样的中部，过弹性阶段或屈服阶
段，弹性模量 E 测毕取下，其中塑性材料的拉伸实验不间断。
（二）低碳钢的拉伸
图 2 所示是典型的低碳钢拉伸图。
图 2 典型的低碳钢拉伸图 当试样开始受力时，因夹持力较小，其夹持部分在夹头内有滑动，故图中开始阶段的曲 线斜率较小，它并不反映真实的载荷—变形关系；载荷加大后，滑动消失，材料的拉伸进入 弹性阶段。
(二)注意事项
1、加载要均匀缓慢，特别是当试件即将开始受力时，要注意控制好速度，否则易发生 实验失败甚至损坏机器。
2、铸铁压缩时，不要靠近试件观看，以免试件破坏时有碎屑飞出伤眼。试件破坏后， 应及时卸载，以免压碎。
六. 数据记录和处理
1. 测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标
表 1 测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标试验的数据记录与计算
比例常数就是材料的弹性模量 E，也叫杨氏模量。因此金属材料拉伸时弹性模量 E 地测定是
材料力学最主要最基本的一个实验。
测定材料弹性模量 E 一般采用比例极限内的拉伸试验，材料在比例极限内服从虎克定
律，其荷载与变形关系为：
L PL0 EA0
若已知载荷ΔF 及试件尺寸，只要测得试件伸长ΔL 或纵向应变即可得出弹性模量 E。
mm
断面收缩率 A A1 / A100%
拉断后的试样草图
试样的拉伸图
3.拉伸试验结果的计算精确度 （1）强度性能指标（屈服应力 s 和抗拉强度 b ）的计算精度要求为 0.5MPa ，即：凡 ＜ 0.25 MPa 的数值舍去，≥ 0.25MPa 而＜ 0.75MPa 的数值化为 0.5MPa ，≥ 0.75MPa 的数值 者则进为1MPa 。 （2）塑性性能指标（伸长率 和断面收缩率 ）的计算精度要求为 0.5% ，即：凡＜ 0.25% 的数值舍去，≥ 0.25% 而＜ 0.75% 的数值化为 0.5% ，≥ 0.75% 的数值则进为1% 。
式中 l 0、 l 1 和 A0、A1 分别是断裂前后的试样标距的长度和截面积。
2．铸铁压缩实验
铸铁试件压缩时，在达到最大载荷 Pb 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 Pb 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 为铸铁б—ε曲线图。
处 O 起取基本短段的格数，得到 B 点，所余格数若为偶数，则取其一半，得到 C 点；若为
奇 数 ， 则 分 别 取 其 加 1 和 减 1 的 一 半 ， 得 到 C 、 C1 点 ， 那 么 移 位 后 的 l 1 分 别 为 ： l 1=AO+OB+2BC， l 1=AO+OB+BC+BC1
A
将 20 钢或 Q235 的试样按图示形状、尺寸和加工的技术要求加工，如图 1。
夹持 过渡
l0 d
夹持 过渡
h b
l0
l0
(a)
(b)
图 1 试件的截面形式
试样分为夹持部分、过渡部分和待测部分（l）。标距（ l 0）是待测部分的主体，其截面
积为 A0。按标距（ l 0）与其截面积（A0）之间的关系，拉伸试样可分为比例试样和非比例
1．铸铁的拉伸实验
铸铁的强度极限 b 为：
b= Pb A0
当载荷超过弹性极限时，就会产生塑性变形。金属的塑性变形主要是材料晶面产生了 滑移，是剪应力引起的。描述材料塑性的指标主要有材料断裂后的延伸率δ和截面收缩率ψ 来表示。
伸长率
l1 l0 100% l0
截面收缩率 A0 A1 100% A0