材料力学拉伸实验报告Word文档下载推荐.docx
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四、实验原理
低碳钢试件拉伸过程中，通过力传感器和位移传感器停止数据收集，A/D转换和处理，并输入计算机，得到F-l曲线，即低碳钢拉伸曲线，见图2.
对于低碳钢资料，由图2曲线中发现OA直线，说明F正比于l，此阶段称为弹性阶段.屈服阶段（B-C）常呈锯齿形，暗示载荷基本不变，变形增加很快，资料失去抵抗变形才能，这时发生两个屈服点.其中，B点为上屈服点，它受变形大小和试件等因素影响；
B点为下屈服点.下屈服点比较稳定，所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷.测定屈服载荷Fs时，必须缓慢而平均地加载，并应用s=Fs/A0（A0为试件变形前的横截面积）计算屈服极限.
图2低碳钢拉伸曲线
屈服阶段终了后，要使试件继续变形，就必须增加载荷，资料进入强化阶段.当载荷达到强度载荷Fb后，在试件的某一部分发生显著变形，载荷逐渐减小，直至试件断裂.应用公式b=Fb/A0计算强度极限（A0为试件变形前的横截面积）.
根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积，计算出低碳钢的延伸率和端面收缩率，即
，
式中，l0、l1为试件拉伸前后的标距长度，A1为颈缩处的横截面积.
五、实验步调及注意事项
1、拉伸实验步调
（1）试件准备：
在试件上划出长度为l0的标距线，在标距的两头及中部三个位置上，沿两个相互垂直方向各丈量一次直径取平均值，再从三个平均值中取最小值作为试件的直径d0.
（2）试验机准备：
按试验机计算机打印机的顺序开机，开机后须预热十分钟才可以使用.依照“软件使用手册”，运行配套软件.
（3）装置夹具：
根据试件情况准备好夹具，并装置在夹具座上.
（4）夹持试件：
若在上空间试验，则先将试件夹持在上夹头上，力清零消除试件自重后再夹持试件的另外一端；
若在下空间试验，则先将试件夹持在下夹头上，力清零消除试件自重后再夹持试件的另外一端.
（5）开端实验：
消除夹持力；
位移清零；
按运行饬令按钮，依照软件设定的方案停止实验.
（6）记录数据：
试件拉断后，取下试件，将断裂试件的两头对齐、靠紧，用游标卡尺测出试件断裂后的标距长度l1及断口处的最小直径d1（一般从相互垂直方向丈量两次后取平均值）.
六、实验数据记录及处理成果
F-△l拉伸曲线
试件资料
低碳钢
试件规格
实验前
截面直径
丈量部位
上
中
下
1
2
丈量数值
平均值
截面面积
标距长度
实验后
断口截面直径
屈服载荷
屈服极限
301
强度载荷
强度极限
436
延伸率
29.65%
断面收缩率
67.65%
铸铁
0.86%
0.2%
3.铸铁断口呈不服整状，是典型的脆性断裂；
低炭钢断口外围光滑，是塑性变形区域，中部区域才呈现脆性断裂的特征.这标明，铸铁在超屈服应力下，瞬时断开；
而低碳钢在超应力的时候，有塑性形变过程，发生颈缩，直到断面面积减小到一定程度时，才瞬时断裂.
压缩实验陈述
4.观察试件受力和变形之间的相互关系；
5.观察铸铁在压缩时的破坏现象.
6.测定压缩时铸铁的强度极限b.
压缩实验所用试件（资料：
铸铁）如图所示：
铸铁试件压缩过程中，通过力传感器和位移传感器停止数据收集，A/D转换和处理，并输入计算机，得到F-l曲线，即铸铁压缩曲线，见图4.
图4铸铁压缩曲线
对铸铁资料，当承受压缩载荷达到最大载荷Fb时，突然发生破裂.铸铁试件破坏后标明出与试件横截面大约成45～55的倾斜断裂面，这是由于脆性资料的抗剪强度低于抗压强度，使试件被剪断.
资料压缩时的力学性质可以由压缩时的力与变形关系曲线暗示.铸铁受压时曲线上没有屈服阶段，但曲线分明变弯，断裂时有分明的塑性变形.由于试件承受压缩时，上下两头面与压头之间有很大的磨擦力，使试件两头的横向变形受到阻碍，故压缩后试件呈鼓形.
铸铁压缩实验的强度极限：
b=Fb/A0（A0为试件变形前的横截面积）.
低碳钢试样压缩时同样存在弹性极限、比例极限、屈服极限而且数值和拉伸所得的相应数值差未几，但是在屈服时却不像拉伸那样分明.从进入屈服开端，试样塑性变形就有较大的增长，试样截面面积随之增大.由于截面面积的增大，要维持屈服时的应力，载荷也就要要维持屈服时的应力，载荷也就要相应增大.因此，在整个屈服阶段，载荷也是上升的，在测力盘上看不到指针倒退现象，这样，断定压缩时的Ps要特别小心地注意观察.在缓慢平均加载下，测力指针是等速转动的，当资料发生屈服时，测力指针的转动将出现减慢，这时所对应的载荷即为屈服载荷Ps.由于指针转动速度的减慢不十分分明，故还要连系自动绘图装置上绘出的压缩曲线中的拐点来断定和确定Ps.因此，在整个屈服阶段，载荷也是上升的，在测力盘上看不到指针倒退现象，这样，断定压缩时的Ps要特别小心地注意观察.在缓慢平均加载下，测力指针是等速转动的，当资料发生屈服时，测力指针的转动将出现减慢，这时所对应的载荷即为屈服载荷Ps.由于指针转动速度的减慢不十分分明，故还要连系自动绘图装置上绘出的压缩曲线中的拐点来断定和确定Ps.
低碳钢超出屈服之后，低碳钢试样由原来的圆柱形逐渐被压成鼓形继续不竭加压，试样将愈压愈扁，但总不破坏.所以，低碳钢不具有抗压强度极限（也可将它的抗压强度极限懂得为无限大）.
用游标卡尺在试件中点处两个相互垂直的方向丈量直径d0，取其算术平均值，并丈量试件高度h0.
（4）放置试件：
试验力清零；
把试件放在压盘中间，通过小键盘调节横梁位置，通过肉眼观察，到上压盘离试件上平面还有一定缝隙时停止.（注意：
尽可能将试件放在压盘中心，如放偏的话对试验成果甚至是试验机都有影响.）
试件压断后，取下试件；
记录强度载荷Fb.
试样宽度（b）
试样长度（L）
横截面积（So）
上端受力（Fo）
实际压缩力（F）
抗压强度（Rmc）
mm
mm^2
kN
MPa
第1个
1140
第2个
890
资料力学实验陈述
（实验项目：
改变）
1.
测定低碳钢和铸铁的剪切强度极限τb.
2.
比较低碳钢和铸铁试样受扭时的变形规律及其破坏特性.
二、设备及试样：
改变试验机;
扭角仪；
3.
游标卡尺；
4.
试样，扭装试样一般为圆截面.
三、实验原理和方法
测定低碳钢和铸铁的剪切强度极限b
对于低碳钢：
3Tb/4Wt，而对于铸铁，变形很小即突然断裂，τb可按线弹性公式计算，即τb=Tb/Wt
四，实验数据记录
试样标距
试样直径
100mm
9.2mm
最大扭矩Tm
剪切模量G
上屈服强度τeh
下屈服强度τel
最大非比例切应变
γmax
N·
m
MPa
％
第1根
第2根
五、实验总结陈述：
通过实验得到以下体会：
圆轴改变的平面假设不单使实际推导变得简单，而且也符合试验成果，以低碳钢扭
转试验为例，在低碳钢改变变形而又不竭裂的情况下，横向划线基本没有什么变更，
而纵向划线成为螺旋线，且螺旋线逐渐接近，直至断裂，从实验的角度证了然平面假设；
铸铁与低碳钢在断裂时的断裂面分歧，低碳钢沿横截面断裂，而铸铁沿45o螺旋面
断裂；
对物理现象过程的分析具有重要意义，过程分歧得出的成果甚至计算公式都分歧，例如低碳钢和铸铁的断裂过程不相同，剪切强度极限τb的计算公式不尽相同.
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