材料力学拉伸与压缩实验报告
一、实验目的
掌握材料在拉伸和压缩下的力学性能；
学习使用材料力学拉伸与压缩实验设备；
分析材料的应力-应变关系，了解材料的弹性模量、屈服强度等参数。
二、实验原理
拉伸与压缩实验是研究材料力学性能的基本实验之一。通过该实验，可以了解材料在受到拉伸或压缩力时所表现出的应力-应变关系，从而评估材料的强度、塑性和弹性等性能指标。
三、实验步骤
准备试样：选择合适的材料试样，一般为圆形或矩形截面试样，并确保其尺寸和形状符合实验要求；
安装试样：将试样放置在实验设备的夹具中，确保夹具的位置正确，试样不会滑动；
调整实验设备：调整实验设备的拉伸或压缩装置，确保其处于初始状态；
开始实验：对试样施加拉伸或压缩力，记录实验过程中的力和位移数据；
数据处理：根据实验数据绘制应力-应变曲线，并计算材料的弹性模量、屈服强度等参数；
实验结束：将试样卸载，断开实验设备，整理实验数据和报告。
四、实验结果与分析
应力-应变曲线：根据实验数据绘制应力-应变曲线，该曲线反映了材料在受到外力作用时的应力与应变之间的关系。一般情况下，曲线可分为三个阶段：弹性阶段、屈服阶段和强化阶段；
弹性模量：通过应力-应变曲线在弹性阶段的斜率，可以计算出材料的弹性模量。弹性模量是反映材料抵抗弹性变形能力的重要参数；屈服强度：屈服强度是材料在屈服阶段所承受的最大应力值。该值反映了材料抵抗塑性变形的能力；
实验结果分析：结合实验结果和理论分析，可以对材料的力学性能进行评估，比较不同材料在拉伸与压缩下的性能差异。
五、结论与建议
通过本次实验，我们掌握了材料在拉伸和压缩下的力学性能，学会了使用材料力学拉伸与压缩实验设备，并分析了材料的应力-应变关系。实验结果表明，所选材料的弹性模量和屈服强度均符合要求。在实际应用中，建议根据具体需求选择合适的材料，并充分考虑材料的力学性能，以确保工程结构的稳定性和安全性。
材料力学实验 实验二拉压实验
实验日期：2018.10.29 一、实验目的 1、测定低碳钢（Q235）拉伸最大载荷Fm、拉伸强度Rm、下屈 服强度R El、断后伸长率A、断后收缩率Z。 2、观察低碳钢拉伸过程中各种现象（屈服、颈缩等），并绘制拉伸 曲线。 3、测定低碳钢(Q235)压缩时下压缩屈服强度R eLc，绘制压缩曲线。 4、测定铸铁压缩时最大压缩力F、抗压强度Rmc，绘制压缩曲线。 二、实验设备 1、电子万能试验机 2、应变式引伸计（标距50mm） 3、计算机数据采集系统及实验软件 4、游标卡尺 三、实验原理 利用拉伸试验机产生的静拉力（或静压力），对标准试样进行轴向拉伸（或压缩），同时连续测量变化的载荷和试样的伸长量，直至断裂（或破裂），并根据测得的数据计算出有关的力学性能指标。 四、实验步骤 1、碳素钢拉伸 （1）用游标卡尺和分规测量试样的直径d0和标距L0。在标距中央及两条标距线附近各取截面进行测量。
（2）在控制计算机上打开拉伸实验软件，进人到实验程序界面，如图所示。 （3）启动电子万能实验机。 （4）检查横梁运动。如图3- 6所示，在横梁调整栏中选择合适的下横梁升降速度。点击横梁(上升]或(下降]按钮，观察下横梁行走方向是否正确。 （5）输入试样参数。在试样参数栏中填人试样标距L0和直径d0，（6）负荷显示框清零。此时实验机未加载荷，在负荷显示框下方点击清零按钮，使显示框的负荷数值归零。注意，加载荷后不得使用此按钮。 （7）安装试样。将拉伸试样一端装入上夹头，旋转手柄，夹紧。只夹住试样端头30 mm即可。上升横梁，将试样的下端30 mm导入下夹头，夹紧。
材料力学实验（拉压试验） 拉伸实验 一．实验目的： 1.学习了解电子万能试验机的结构原理，并进行操作练习。 2.确定低碳钢试样的屈服极限 3.确定铸铁试样的强度极限 、强度极限。 、伸长率 、面积收缩率 。 4.观察不同材料的试样在拉伸过程中表现的各种现象。 二．实验设备及工具： 电子万能试验机、游标卡尺、记号笔。 三．试验原理： 塑性材料和脆性材料拉伸时的力学性能。（在实验过程及数据处理时所支撑的理论依据。参考材料力学、工程力学课本的介绍，以及相关的书籍介绍，自己编写。） 四．实验步骤 1.低碳钢实验 （1）量直径、画标记：用游标卡尺量取试样的直径 。在试样上选取3各位置，每个位置互相垂直地测量2 次直径，取其平均值；然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。用记号笔在试样中部画一个 或 长的标距，作为原始标距 。 （2）安装试样：
启动电子万能试验机，手动立柱上的“上升”或“下降”键，调整活动横梁位置，使上、下夹头之间的位置能满足试样长度，把试样放在两夹头之间，沿箭头方向旋转手柄，夹紧试样。 （3）调整试验机并对试样施加载荷： 调整负荷（试验力）、峰值、变形、位移、试验时间的零点；根据出加载速度，其中 计算 为试样中部平行段长度，当测定下屈服强度和抗拉强度时 ，并将计算结果归整后输入；按下显示屏中的“开始”键，给试样施加 载荷；在加载过程中，注意观察屈服载荷 的变化，记录下屈服载荷的大小，当载荷达到 峰值时，注意观察试样发生的颈缩现象；直到试样断裂后按下“停止”键。 （4）试样断裂后，记录下最大载荷和断口处最小直径 。 。从夹头上取下试样，重新对好，量取断后标距 2.铸铁实验（1）量直径： 用游标卡尺量取试样的直径 。在试样上选取3各位置，每个位置互相垂直地测量2 次直径，取其平均值；然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。 （2）安装试样： 启动电子万能试验机，手动立柱上的“上升”或“下降”键，调整活动横梁位置，使上、下夹头之间的位置能满足试样长度，把试样放在两夹头之间，沿箭头方向旋转手柄，加紧试样。 （3）调整试验机并对试样施加载荷： 调整负荷（试验力）、峰值、变形、位移、试验时间的零点；，根据算出加载速度，其中 为试样中部平行段长度，当只测定抗拉强度时
目录 实验一 金属材料的拉伸与压缩实验 (1)
实验二 金属材料的扭转实验………………………………… 实验三 金属材料的弹性模量E和波桑系数 测定………………… 实验四 桥路变换…………………………………………………… 实验五 纯弯梁的正应力测定……………………………………… 实验六 空心簿壁圆桶的主应力测定……………………………… 实验七 偏心拉伸…………………………………………………… 实验一金属材料的拉伸与压缩试验 一、一、实验目的 1. 1.了解液压式材料试验机的工作原理，初步掌握试验机的操作规程。 2. 2.测定低碳钢的屈服（流动）极限σS，强度极限σb，延伸率δ和截面收缩率Ψ。观察试件在拉伸过程中的各种现象（弹性、屈服、强化、颈缩）。 3. 3.测定铸铁材料的拉伸和压缩强度极限σb。 4. 4.比较低碳钢和铸铁的机械性质及破坏时的断口形式。 二、二、实验原理及计算 测定金属材料的机械性质需要将试件制成符合国家标准的形状和尺寸。一般规定，圆形截面的拉伸试件其标距L0与直径D0的关系为L0=10D0；压缩试件的 高度H0与直径D0的关系为。见图1. 图1-1 图1－2 为低碳钢和铸铁试件的P―ΔL图。
图1-2 低碳钢试件在拉伸过程中，可分为四个阶段： 1. 1.弹性阶段: 载荷与变形成正比，P―ΔL图中表现为OA直线段。 屈服阶段: 2. 2. P―ΔL图中的BC段，为一水平锯齿形曲线，此时材料暂时失去了抵抗变形的能力，表现为载荷在很小的范围内波动，而变形量则比较明显。此时 可观察到试验机 测力盘上的主动针在某一刻度值范围内波动，取主动针回摆的最小读数值，即BC段中的下极限作为屈服载荷PS并记录下来，屈服极限σS可按下式计算： MN/m2 3. 3.强化阶段。P―ΔL图中的CE阶段，在此阶段材料又恢复了抵抗变形的能力，要使它继续变形则必须增加载荷。在此阶段（例如D点）卸载，则按图1－2所示的DD’斜直线回到D'短时间內若再加载，则P—?L图大致仍按D'D斜直回到D点，然后又回沿DE曲线变化。DD' OA。 4. 4.颈缩阶段P―ΔL图中的E点处，试件所承受的载荷为极限载荷P b，强度极限σb可按下式计算： MN/m2 过E点后，试件局部某处的横截面积急剧变小，形成颈缩现象，使试件继续变形所需的载荷也相应减小，所以曲线下降，直至F点试件在颈缩处被拉断。 将拉断的试件紧密吻合后测得标距为L1，则延伸率按下式计算： 测得断口处的最小直径D1，则截面收缩率为：
材料力学拉伸与压缩实验报告 一、实验目的 掌握材料在拉伸和压缩下的力学性能； 学习使用材料力学拉伸与压缩实验设备； 分析材料的应力-应变关系，了解材料的弹性模量、屈服强度等参数。 二、实验原理 拉伸与压缩实验是研究材料力学性能的基本实验之一。通过该实验，可以了解材料在受到拉伸或压缩力时所表现出的应力-应变关系，从而评估材料的强度、塑性和弹性等性能指标。 三、实验步骤 准备试样：选择合适的材料试样，一般为圆形或矩形截面试样，并确保其尺寸和形状符合实验要求； 安装试样：将试样放置在实验设备的夹具中，确保夹具的位置正确，试样不会滑动； 调整实验设备：调整实验设备的拉伸或压缩装置，确保其处于初始状态； 开始实验：对试样施加拉伸或压缩力，记录实验过程中的力和位移数据； 数据处理：根据实验数据绘制应力-应变曲线，并计算材料的弹性模量、屈服强度等参数； 实验结束：将试样卸载，断开实验设备，整理实验数据和报告。 四、实验结果与分析 应力-应变曲线：根据实验数据绘制应力-应变曲线，该曲线反映了材料在受到外力作用时的应力与应变之间的关系。一般情况下，曲线可分为三个阶段：弹性阶段、屈服阶段和强化阶段； 弹性模量：通过应力-应变曲线在弹性阶段的斜率，可以计算出材料的弹性模量。弹性模量是反映材料抵抗弹性变形能力的重要参数；屈服强度：屈服强度是材料在屈服阶段所承受的最大应力值。该值反映了材料抵抗塑性变形的能力； 实验结果分析：结合实验结果和理论分析，可以对材料的力学性能进行评估，比较不同材料在拉伸与压缩下的性能差异。 五、结论与建议 通过本次实验，我们掌握了材料在拉伸和压缩下的力学性能，学会了使用材料力学拉伸与压缩实验设备，并分析了材料的应力-应变关系。实验结果表明，所选材料的弹性模量和屈服强度均符合要求。在实际应用中，建议根据具体需求选择合适的材料，并充分考虑材料的力学性能，以确保工程结构的稳定性和安全性。
拉伸与压缩实验报告 拉伸与压缩实验报告 引言： 拉伸与压缩是材料力学中常用的实验方法，用于研究材料在外力作用下的变形行为。本次实验旨在通过拉伸与压缩实验，探究不同材料在不同加载条件下的力学性能和变形特点。通过实验结果的分析，可以为工程设计和材料选择提供参考依据。 实验目的： 1. 了解材料在拉伸和压缩过程中的变形特点； 2. 掌握拉伸和压缩实验的基本操作方法； 3. 分析不同材料的力学性能。 实验仪器与材料： 1. 万能材料试验机 2. 不同材料的试样（如金属、塑料、橡胶等） 实验步骤： 1. 准备不同材料的试样，并测量其初始长度和直径； 2. 将试样装夹在试验机上，确保试样的纵轴与试验机的纵轴一致； 3. 根据实验要求，选择拉伸或压缩实验模式，并设置加载速率； 4. 开始实验，记录试样的载荷-位移曲线； 5. 当试样发生断裂或达到预设的位移时，停止实验并记录结果； 6. 对实验结果进行分析和讨论。 实验结果与讨论：
1. 弹性阶段： 在拉伸过程中，试样受到外力作用后会发生弹性变形，即在去除外力后能恢复 到初始形状。根据载荷-位移曲线，可以确定试样的弹性模量，即材料的刚度。不同材料的弹性模量会有所差异，金属材料通常具有较高的弹性模量，而塑料 和橡胶等材料的弹性模量较低。 2. 屈服阶段： 在拉伸过程中，当试样受到一定载荷后，会出现屈服现象，即试样开始发生塑 性变形。屈服点是指试样开始发生塑性变形的载荷值。不同材料的屈服点不同，这与材料的组织结构和力学性能有关。 3. 破坏阶段： 在拉伸过程中，当试样承受的载荷超过其极限强度时，试样会发生破坏。破坏 形式有拉断、断裂等。通过观察破坏形式，可以对材料的韧性和脆性进行初步 判断。金属材料通常具有较高的韧性，而塑料和橡胶等材料则更容易发生断裂。 4. 压缩过程： 与拉伸过程类似，压缩实验也可以得到类似的结果。在压缩过程中，试样会发 生压缩变形，即试样的长度减小。通过载荷-位移曲线，可以得到试样的压缩弹性模量和压缩强度等参数。 结论： 通过拉伸与压缩实验，我们可以了解不同材料在不同加载条件下的力学性能和 变形特点。实验结果表明，不同材料的弹性模量、屈服点和极限强度等参数存 在差异。这些参数可以为工程设计和材料选择提供重要的参考依据。此外，通 过实验还可以初步判断材料的韧性和脆性。综上所述，拉伸与压缩实验是研究
材料力学拉伸实验报告 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
材料的拉伸压缩实验 徐浩 20 机械一班 一、实验目的 1.观察试件受力和变形之间的相互关系； 2.观察低碳钢在拉伸过程中表现出的弹性、屈服、强化、颈缩、断 裂等物理现象。观察铸铁在压缩时的破坏现象。 3.测定拉伸时低碳钢的强度指标（s、b）和塑性指标（、）。测定压 缩时铸铁的强度极限b。 二、实验设备 1.微机控制电子万能试验机； 2.游标卡尺。 三、实验材料 拉伸实验所用试件（材料：低碳钢）如图所示， 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进行数据采集，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。 对于低碳钢材料，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，表示载荷基本不变，变形增加很快，材料失去抵抗变形能力，这时产生两个屈服点。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，必须缓慢而均匀地加载，并应用s=F s/ 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，材料进入强化阶段。当载荷达到强度载荷F b后，在试件的某一局部发生显着变形，载荷逐渐减小，直至试件断裂。应用公式b=F b/A0计算强度极限（A0为试件变形前的横截面积）。
实验一：低碳钢、铸铁的拉伸和压缩实验 一、实验目的 1.测定低碳钢的屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率。 2.测定铸铁的抗拉强度。 3.测定铸铁压缩时的抗压强度。 4.观察上述两种材料在拉伸过程中的各种现象，并绘制拉伸图。 5.分析比较低碳钢和铸铁的力学性能特点与试样破坏特征。 二、实验内容 1.铸铁拉伸实验； 2.铸铁压缩实验； 3.低碳钢拉伸实验。 三、实验原理、方法和手段 常温、静载下的轴向拉伸实验是材料力学试验中最基本、应用最广泛的试验。通过拉伸试验，可以全面地测定材料的力学性能，如弹性、塑性、强度、断裂等力学性能指标。这些性能指标对材料力学的分析计算、工程设计、选择材料和新材料开发都有及其重要的作用。 实验表明，工程中常用的塑性材料，其受压与受拉时所表现出的强度、刚度和塑性等力学性能是大致相同的。但广泛使用的脆性材料，其抗压强度很高，抗拉强度却很低。为便于合理选用工程材料，以及满足金属成型工艺的需要，测定材料受压时的力学性能是十分重要的。因此，压缩实验同拉伸实验一样，也是测定材料在常温、静载、单向受力下的力学性能的最常用、最基本的实验之一。 依据国标GB/T 228－2002《金属室温拉伸实验方法》分别叙述如下： 1.低碳钢试样。在拉伸实验时，利用试验机的自动绘图器可绘出低碳钢的拉伸曲线，见图1-1所示的F—ΔL曲线。 图中最初阶段呈曲线，是由于试样头部在夹具内有滑动及试验机存在间隙等原因造成的。分析时应将图中的直线段延长与横坐标相交于O点，作为其坐标原 l 图1-1
点。拉伸曲线形象的描绘出材料的变形特征及各阶段受力和变形间的关系，可由该图形的状态来判断材料弹性与塑性好坏、断裂时的韧性与脆性程度以及不同变形下的承载能力。但同一种材料的拉伸曲线会因试样尺寸不同而各异。为了使同一种材料不同尺寸试样的拉伸过程及其特性点便于比较，以消除试样几何尺寸的 影响，可将拉伸曲线图的纵坐标（力P）除以试样原始横截面面积 A,并将横坐 标（伸长ΔL）除以试样的原始标距L0得到的曲线便与试样尺寸无关，此曲线称为应力－应变曲线，它与拉伸图曲线相似，也同样表征了材料力学性能。 拉伸实验过程分为四个阶段： （1）线弹性阶段； （2）屈服阶段； （3）强化阶段； （4）局部变形阶段。 2. 铸铁试样。做拉伸实验时，利用试验机的自动绘图器绘出铸铁的拉伸曲线，如图1-2所示。 在整个拉伸过程中变形很小，无屈服、颈缩现象，拉伸曲线无直线段，可以近似认为经弹性阶段直接断裂，其断口是平齐粗糙的。 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，如图1-2所示。 塑性材料在压缩过程中的弹性模量、屈服点与拉伸时相同，但在到达屈服阶段时不像拉伸试验时那样明显，因此要仔细观察才能确定屈服载荷Ps。当继续加载时，试样越压越扁，由于横截面面积不断增大，试样抗压能力也随之提高，曲线持续上升。 以铸铁为代表的脆性金属材料，由于塑性变形很小，所以尽管有端面摩擦， ︒︒鼓胀效应却并不明显，而是当应力达到一定值后，试样在与轴线大约成45~55的方向上发生破裂，如图1-4所示。这是由于脆性材料的抗剪强度低于抗压强度，从而使试样被剪断。
工程力学实验拉伸与压缩实验报告 一、引言 在工程力学实验中，拉伸与压缩实验是非常重要的一部分。通过对材料在拉伸与压缩过程中的力学性质进行测试与分析，能够帮助我们更好地了解材料的强度、刚度等特性。本实验旨在通过拉伸与压缩实验，探究材料在不同加载条件下的性能表现，以及分析材料的应力-应变关系等相关问题。 二、实验设备与方法 2.1 实验设备 在本实验中，我们使用的设备主要有： - 拉伸试验机 - 压缩试验机 - 拉伸与压 缩试验样品 2.2 实验方法 1.拉伸实验方法： –准备拉伸试验样品。 –将试样夹入拉伸试验机，并进行初始调节。 –增加载荷，开始进行拉伸实验。 –记录载荷和伸长量，并绘制应力-应变曲线。 –根据实验结果分析材料的强度和韧性等性能指标。 2.压缩实验方法： –准备压缩试验样品。 –将试样夹入压缩试验机，并进行初始调节。 –增加载荷，开始进行压缩实验。 –记录载荷和压缩量，并绘制应力-应变曲线。 –根据实验结果分析材料的强度和刚度等性能指标。
三、实验结果与分析 3.1 拉伸实验结果与分析 在拉伸实验中，我们对不同材料进行了拉伸测试并记录了载荷和伸长量的数据。通过计算这些数据，我们得到了对应的应力和应变值，并绘制了应力-应变曲线。根 据曲线的形状，我们可以分析材料的力学性能。 3.2 压缩实验结果与分析 在压缩实验中，我们对不同材料进行了压缩测试并记录了载荷和压缩量的数据。通过计算这些数据，我们得到了对应的应力和应变值，并绘制了应力-应变曲线。根 据曲线的形状，我们可以分析材料的力学性能。 四、结论 通过本次拉伸与压缩实验，我们得到了不同材料在拉伸与压缩过程中的应力-应变 曲线。通过分析曲线特征，我们可以得出以下结论： 1. 不同材料具有不同的强度和刚度，应力-应变曲线的斜率可以反映材料的刚度。 2. 在拉伸过程中，材料会 表现出一定的塑性变形，这可以通过应力-应变曲线的非线性段来观察。 3. 拉伸 实验中断裂点的载荷值可以反映材料的抗拉强度。 在实验中，我们还发现了一些问题，如样品不均匀、试验数据的噪音等。这些问题可能会对最终的分析结果产生一定的影响，需要在实验设计和数据处理中加以考虑。 综上所述，拉伸与压缩实验是研究材料力学性质的重要手段，通过对材料在不同加载条件下的应力-应变关系进行测试与分析，可以深入了解材料的力学性能，并为 工程设计和材料选择提供有价值的参考。
材料力学实验报告答案2篇 第一篇材料力学实验报告 实验目的： 本次实验旨在通过对弹簧的拉伸实验和压缩实验，探究 弹性模量、屈服强度等力学性质，并深入了解材料的力学性能。 实验步骤： 1. 将送样弹簧装入拉力试验机，将钳子固定在长度为 200mm的减震束上。在束头安装力称。拉伸速度为5mm/min。 2. 进行压缩试验，将送样弹簧装入万能检测机中，按照 保护矩阵的要求，将试样夹在两块平面之间。规定压缩速度为 5mm/min。 实验结果与分析： 我们测得了弹簧拉伸试验的应力应变曲线，根据弹性模 量公式得到实验结果。由于取值误差，得到的结果分别为： E1=51GPa，E2=48GPa。对弹性模量公式进行变形，将结果代入公式得到各组实验结果如下： - 拉伸试验1 - E1=51GPa - 拉伸试验2 - E2=48GPa - 平均弹性模量 - E=49.5GPa 弹簧的材料屈服强度也经过了我们的计算，得到屈服点 在应力约为343.4MPa时。根据钢质材料的屈服强度的常见值，我们得出结论，这根弹簧应是由普通钢材制成。 同样，我们也对弹簧进行了压缩实验。我们简单分析数 据后发现，弹簧在压缩过程中出现了明显的侧向膨胀。这个结
果与我们预期的不同，但几个实验组的结果都出现了膨胀现象。我们认为可能与样品固定有关。 总结： 本次实验采用了多种力学实验方法，从不同角度对弹簧 进行了测试。我们通过计算得到了弹性模量和屈服强度等材料力学参数，并在结果分析中分别进行了讨论。虽然弹簧的侧向膨胀现象出乎我们的意料，但也帮助我们对实验结果进行了更深入的思考与分析。 第二篇材料力学实验报告 实验目的： 本次实验主要目的是通过对纵向弯曲与横向弯曲实验的 测试，研究杆件在不同应力情况下的变形特性，以探究杆件的强度、弹性模量等强度指标。 实验步骤： 1. 测试纵向弯曲实验，将送样杆件放在载荷框架上，设 置跨距l，测试杆件的承载载荷P以及试样路程δ。利用测试数据获得试件的弹性模量。 2. 测试横向弯曲实验，设置跨距l，将送样杆件放在载 荷框架上，进行弯曲测试，以计算承载载荷P及路程δ。 实验结果与分析： 我们通过实验调查到试样的弹性模量值价格均衡地从330.9GPa到350.1GPa。由于杆件的形状因素，造成纵向弯曲 实验的结果偏小。因此我们添加了修正计算法，得到修正后的弹性模量如下： - 弯曲试验1 - E1=350.1GPa - 弯曲试验2 - E2=331.2GPa - 修正后的弹性模量 - E=341.5GPa
拉伸压缩实验报告 拉伸压缩实验报告 引言： 拉伸压缩实验是材料力学实验中的一种重要实验方法，通过对材料在受力下的 变形和破坏行为进行观察和分析，可以揭示材料的力学性能和力学行为规律。 本实验旨在通过拉伸和压缩两种不同的受力方式，研究材料在不同加载条件下 的变形特性和破坏机制。 实验材料和装置： 本实验选用了常见的金属材料和塑料材料，包括铝合金、钢材和聚合物等。实 验装置主要包括拉力试验机和压力试验机。 实验步骤和结果： 1. 拉伸实验： 将金属材料和塑料材料制备成标准的试样，通过夹具固定在拉力试验机上。逐 渐施加拉力，记录不同拉力下的试样长度和载荷。实验结果显示，材料在拉伸 过程中会发生线性弹性阶段、塑性变形阶段和断裂破坏阶段。在线性弹性阶段，材料的应力与应变呈线性关系，即胡克定律。而在塑性变形阶段，材料会发生 塑性流动，应变呈非线性增加。最终，在达到材料的极限强度后，试样发生断 裂破坏。 2. 压缩实验： 将金属材料和塑料材料制备成标准的试样，通过夹具固定在压力试验机上。逐 渐施加压力，记录不同压力下的试样长度和载荷。实验结果显示，材料在压缩 过程中也会经历类似的弹性阶段、塑性变形阶段和破坏阶段。然而，与拉伸实
验相比，材料在压缩过程中的变形和破坏行为具有一定的差异。在压缩过程中，试样会发生侧向膨胀和弯曲变形，而不是拉伸时的细长形变。此外，由于试样 在压缩过程中受到的约束较大，其破坏形式也不同于拉伸时的断裂破坏，可能 表现为局部压扁、脆性破裂或层状剥离。 讨论与分析： 通过拉伸压缩实验的结果可以得出以下结论： 首先，材料的弹性模量和屈服强度是材料力学性能的重要指标。通过拉伸实验 可以测得材料的弹性模量，从而评估材料的刚度和变形能力。而通过压缩实验 可以测得材料的屈服强度，从而评估材料的抗压能力。 其次，材料的变形和破坏行为与其晶体结构和组织性质密切相关。金属材料由 于晶体结构的存在，具有较好的延展性和塑性，因此在拉伸过程中会发生明显 的塑性变形。而塑料材料由于分子链的存在，具有较好的流动性，因此在拉伸 过程中也会表现出较大的塑性变形。相比之下，陶瓷材料和玻璃等非晶态材料 则表现出较为脆性的破裂特性。 最后，材料的变形和破坏行为还受到加载速率、温度和湿度等外界条件的影响。在拉伸压缩实验中，可以通过改变加载速率或者在不同温度和湿度条件下进行 实验，研究材料的动态力学行为和破坏机制。 结论： 拉伸压缩实验是一种重要的材料力学实验方法，通过对材料在不同加载条件下 的变形和破坏行为的观察和分析，可以揭示材料的力学性能和力学行为规律。 本实验通过拉伸和压缩两种不同的受力方式，研究了金属材料和塑料材料的变 形特性和破坏机制。实验结果显示，材料在拉伸和压缩过程中表现出不同的变
低碳钢和铸铁拉伸压缩实验报告 摘要：材料的力学性能也称为机械性质，是指材料在外力作用下表现的变形、破坏等方面的特性。它是由试验来测定的。工程上常用的材料品种很多，下面我们以低碳钢和铸铁为主要代表，分析材料拉伸和压缩时的力学性能。 关键字：低碳钢 铸铁 拉伸压缩实验 破坏机理 一．拉伸实验 1. 低碳钢拉伸实验 拉伸实验试件 低碳钢拉伸图 在拉伸实验中，随着载荷的逐渐增大，材料呈现出不同的力学性能：
低碳钢拉伸应力-应变曲线 （1）弹性阶段（Ob段） 在拉伸的初始阶段，σ-ε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。线性段的最高点则称为材料的比例极限（σ p ），线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E。 线性阶段后，σ-ε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。卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限（σ e ），一般对于钢等许多材料，其弹性极限与比例极限非常接近。 （2）屈服阶段（bc段） 超过弹性阶段后，应力几乎不变，只是在某一微小范围内上下波动，而应变却急剧增长，这种现象成为屈服。使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极 限（σ s ）。 当材料屈服时，如果用砂纸将试件表面打磨，会发现试件表面呈现出与轴线成45°斜纹。这是由于试件的45°斜截面上作用有最大切应力，这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的，故称为滑移线。 （3）强化阶段（ce段） 经过屈服阶段后，应力应变曲线呈现曲线上升趋势，这说明材料的抗变形能力又增强了，这种现象称为应变硬化。 若在此阶段卸载，则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线（如d-d＇斜线），其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。当载荷卸载到零时，变形并未完全消失，应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变，相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变。卸载完之后，立即再加载，则加载时的应力应变关系基本上沿卸载时的直线变化。因此，如果将卸载后已有塑性变形的试样重新进行拉伸实验，其比例极限或弹性极限将得到提高，这一现象称为冷作硬化。 在硬化阶段应力应变曲线存在一个最高点，该最高点对应的应力称为材料的 强度极限（σ b ），强度极限所对应的载荷为试件所能承受的最大载荷F b 。 （4）局部变形阶段（ef段） 试样拉伸达到强度极限σ b 之前，在标距范围内的变形是均匀的。当应力增 大至强度极限σ b 之后，试样出现局部显著收缩，这一现象称为颈缩。颈缩出现后，使试件继续变形所需载荷减小，故应力应变曲线呈现下降趋势，直至最后在f点断裂。试样的断裂位置处于颈缩处，断口形状呈杯状，这说明引起试样破坏的原因不仅有拉应力还有切应力。 （5）伸长率和断面收缩率 试样拉断后，由于保留了塑性变形，标距由原来的L变为L1。用百分比表示的比值 δ=（L1-L）/L*100% 称为伸长率。试样的塑性变形越大，δ也越大。因此，伸长率是衡量材料塑性的指标。 原始横截面面积为A的试样，拉断后缩颈处的最小横截面面积变为A1，用百分比表示的比值
实验四金属材料的拉伸实验（二） 一．实验目的 1．测定低碳钢材料在常温、静载条件下的屈服极限σs，强度极限σb，延伸率δ和断面收缩率ψ。 2．测定铸铁材料在常温静载下的强度极限σb。 3．观察低碳钢﹑铸铁在拉伸过程中出现的各种现象，分析P-△L图的特征。 4．比较低碳钢与铸铁力学性能的特点和试件断口情况分析其破坏原因。 5．了解微机控制电子万能材料试验机的构造原理，学习其使用方法。 二．仪器设备 1．微机控制电子万能材料试验机 2．数显游标卡尺 三．试件 在测试某一力学性能参数时，为了避免试件的尺寸和形状对实验结果的影响，便于各种材料力学性能的测试结果的互相比较，采用国家标准规定的比例试件。国家标准规定比例试件应符合以下关系：A。对于圆形截面试件，K值通常取5.65或11.3。即直径为d0的圆形截面试件标距长度分别L0=K 为5d0和10d0。本试验采用L0=10d0的比例试件。 图 3-4-1 四．测试原理 实验时，实验软件能够实时的绘出实验时力与变形的关系曲线，如图3-4-2所示。 图3-4-2 1．低碳钢拉伸 ⑴．弹性阶段 弹性阶段为拉伸曲线中的OB段。在此阶段，试件上的变形为弹性变形。OA段直线为线弹性阶段，
表明载荷与变形之间满足正比例关系。接下来的AB段是一非线弹性阶段，但仍满足弹性变形的性质。 ⑵．屈服阶段 过弹性阶段后，试件进入屈服阶段，其力与曲线为锯齿状曲线BC段。此时，材料丧失了抵抗变形的能力。从图形可看出此阶段载荷虽没明显的增加，但变形继续增加；如果试件足够光亮，在试件表面可看到与试件轴线成45°方向的条纹，即滑移线。在此阶段试件上的最小载荷即为屈服载荷P s. ⑶．强化阶段 材料经过屈服后，要使试件继续变形，必须增加拉力，这是因为晶体滑移后增加了抗剪能力，同时散乱的晶体开始变得细长，并以长轴向试件纵向转动，趋于纤维状呈现方向性，从而增加了变形的抵抗力，使材料处于强化状态，我们称此阶段为材料的强化阶段（曲线CD部分）。强化阶段在拉伸图上为一缓慢上升的曲线，若在强化阶段中停止加载并逐步卸载，可以发现一种现象——卸载规律，卸载时载荷与伸长量之间仍遵循直线关系，如果卸载后立即加载，则载荷与变形之间基本上还是遵循卸载时的直线规律沿卸载直线上升至开始卸载时的M点。我们称此现象为冷作硬化现象。从图可知，卸载时试件的伸长不能完全恢复，还残留了OQ一段塑性伸长。 ⑷．颈缩阶段 当试件上的载荷达到最大值后，试件的变形沿长度方向不再是均匀的了，在试件某一薄弱处的直径将显着的缩小，试件出现颈缩现象，由于试件截面积急剧减小，试件所能承受的载荷也随之下降，最后，试件在颈缩处断裂。试件上的最大载荷即为强度极限载荷。 2．铸铁拉伸 铸铁在拉伸时没有屈服阶段，拉伸图为一接近直线的曲线，在变形极小时就达到最大载荷而突然发生破坏，因此，只测最大载荷P b并计算σb=P b/A0. 图3-4-3 五、实验步骤 （1）低碳钢的拉伸 1、试件准备； 2、尺寸测量 a.用游标卡尺测量试件标距部分的原始直径d0。在试件标距范围内，取中间和两端处三个截面作为测试试件直径的位置，每个截面在两个相互垂直的方向上各测量一次，取其平均值作为该截面的平均直径，然后取三个平均值中的最小值作为d0的大小来计算试件的原始横截面面积A0； b.测量试件的原始标距L0。用游标卡尺测量试件标距部分两标距点之间的距离一次，以此作为原
材料的拉伸压缩实验 徐浩20机械一班 一、实验目的 1.观察试件受力和变形之间的相互关系； 2.观察低碳钢在拉伸过程中表现出的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。观 察铸铁在压缩时的破坏现象。 3.测定拉伸时低碳钢的强度指标（s、b）和塑性指标（、）。测定压缩时铸铁的强度 极限b o 二、实验设备 1•微机控制电子万能试验机； 2.游标卡尺。 三、实验材料 拉伸实验所用试件（材料：低碳钢）如图所示， 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进行数据采集，A/D转换和处理，并输入计算机，得到F-I曲线，即低碳钢拉伸曲线，见图2o 对于低碳钢材料，由图2曲线中发现0A直线，说明F正比于I，此阶段称为弹性阶段。屈服阶段（B-C常呈锯齿形，表示载荷基本不变，变形增加很快，材料失去抵抗变形能力，这时产生两个屈服点。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，必须缓慢而均匀地 加载，并应用s=F/ A o （A o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，材料进入强化阶段当载荷达到强度载荷F b后，在试件的某一局部发生显着变形，载荷逐渐减小，直至试件断裂。应用公式b=F b/A o计算强度极限（A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 匕10 100%，空 A1 100% l o A。 式中，I。、l i为试件拉伸前后的标距长度，A i为颈缩处的横截面积。 五、实验步骤及注意事项 1、拉伸实验步骤 （1）试件准备：在试件上划出长度为I0的标距线，在标距的两端及中部三个位置上，沿两个相互垂直方向各测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d°。 （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使用。按照“软件使用手册”，运行配套软件。 （3）安装夹具：根据试件情况准备好夹具，并安装在夹具座上。 （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一端。 （5）开始实验：消除夹持力；位移清零；按运行命令按钮，按照软件设定的方案进行实验。 （6 ）记录数据：试件拉断后，取下试件，将断裂试件的两端对齐、靠紧，用游标卡尺测出试件断裂后的标距长度l i及断口处的最小直径d i （—般从相
竭诚为您提供优质文档/双击可除低碳钢和铸铁压缩实验报告 篇一：低碳钢和铸铁的拉伸与压缩试验 低碳钢和铸铁的拉伸与压缩试验 一、实验目的 1．测定低碳钢在拉伸时的下屈服强度ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A和断面收缩率Z。 观察低碳钢在拉伸过程中的各种现象（包括屈服、强化、缩颈及断裂），并绘制拉伸图（F－?L曲线）。 2．测定铸铁的抗拉强度Rm。 3．测定铸铁的抗压强度? 较。bc，观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象，并进行比 二、实验设备与试样 材料试验机，试样分划机或冲点机，游标卡尺，低碳钢和铸铁的拉伸试样，压缩试样。
三、实验步骤 1.低碳钢拉伸试验 （1）试样准备 为便于观察试样标距范围内伸长沿轴向的分布情况和 测量拉断后的标距Lu，在试样平行长度内涂上快干着色涂料，然后用专门的划线机，在标距L0范围内每隔10mm（对长试样）或每隔5mm（对短试样）刻划一根圆周线，或用冲点机 冲点标记，将标距L0分成10格。因直径d0沿试样长度不 均匀，故用游标卡尺在标距的两端及中间三个横截面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处，在互相垂直的两个直径方向上各测量一次，记入表1-1，算出各自的平均直径，取其中最小的一个作为原始直径d0，计算试样的最小原始横截面面积s0，s0取三位有效数字。 （2）试验机准备 根据低碳钢的抗拉强度Rm和试样原始横截面面积s0， 由公式Fm=Rms0估算拉断试样所需的最大力Fm。根据估算的Fm的大小，选择试验机合适的量程。 试验机调“零”。 （3）安装试样 将试件的一段夹持在固定夹头内，移动可动夹头至适当位置，可靠地夹好试件的另一端。 （4）检查及试机 请教师检查以上步骤完成情况，获得认可后在比例极限
材料力学实验报告（一）实验名称：金属材料拉伸实验 实验地点实验日期 指导教师班级 小组成员报告人一、实验目的： 二、实验设备及仪器 试验机型号、名称： 量具型号、名称： 三、试件 １）试件材料：试件①：低碳钢Q235，试件②：灰口铸铁 ２）试件形状和尺寸 四、实验数据及计算结果
屈服极限：0S S A F = σ 延伸率： %1000 1⨯-= L L L δ 强度极限：0 b b A F = σ 断面收缩率： %1000 1⨯-= A A A ψ 五、拉伸曲线示意图 1、低碳钢 2、铸铁 六、回答问题 １）参考低碳钢拉伸图，分段回答力与变形的关系以及在实验中反映出的现象。 ２）由低碳钢、铸铁的拉伸图和试件断口形状及其测试结果，回答二者机械性能有什么不同。 ３）回忆本次实验过程，你从中学到了哪些知识。
材料力学实验报告（二）实验名称：金属材料压缩实验 实验地点实验日期 指导教师班级 小组成员报告人一、实验目的： 二、实验设备及仪器 试验机型号、名称： 量具型号、名称： 三、试件 １）试件材料：试件①：低碳钢Q235，试件②：灰口铸铁 ２）试件形状和尺寸 四、数据及计算结果
附：计算公式：屈服极限：0 S S A = σ 强度极限：0 b b A = σ 五、压缩曲线示意图 1、低碳钢 2、铸铁 六、回答问题 １）为什么低碳钢压缩后成鼓形？ ２）为什么铸铁压缩时沿轴线大致成45°方向的斜截面破坏？
材料力学实验报告（三） 实验名称：测定金属材料弹性模量E 实验 实验地点 实验日期 指导教师 班 级 小组成员 报告人 一、实验目的： 二、实验设备及仪器 试验机型号、名称： 引伸计型号、名称： 三、 试件 １）试件形状草图： ２）试件尺寸： 标距：mm = L ，直径：mm =d ，横截面积：2mm = A ３）试件材料：低碳钢(Q235) 四、 实验数据记录 五、实验数据整理
青岛黄海学院 实验指导书 课程名称：材料力学课程编码：04115003 主撰人：吕婧 青岛黄海学院
目录 实验一拉、压实验...................... 错误! 未定义书签 实验二扭转实验 ...................... 错误! 未定义书签 实验三材料弹性模量E和泊松比μ的测定.......... 错误! 未定义书签实验四纯弯曲梁的正应力实验................. 错误! 未定义书签
实验一低碳钢拉伸实验 一、实验目的要求： （一）目的 1．测定低碳钢的屈服极限σS, 强度极限b、延伸率, 截面收缩率。 2．测定铸铁的强度极限 b , 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实设备中介绍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．取表距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．实验机指针调零. 4．缓慢加载,读出P s . P b .观察屈服及颈缩现象,观察是否出现滑移线5．测量低碳钢断裂后标距长度l1, 颈缩处最小直径d1 (二)实验内容： 1．低碳钢试件 (1) (2) 计算结果 屈服荷载P s= 极限荷载P b= 屈服极限s=P s/ A0 = 强度极限b=P b / A0= 延伸率= ( l1- l0)/ l0 *100%=% 截面收缩率=( A0- A1)/ A0*100%=% (3) 绘制低碳钢P~ l 曲线
试验一金属材料的拉伸与压缩试验 1.1概述 拉伸实验是材料力学实验中最重要的实验之一。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机械性能。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R p 、上和下屈服强度R eH 和R eL 、强度极限R m 、延伸率A 、收缩率Z 。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。 我们以两种材料——低碳钢，铸铁做拉伸试验，以便对于塑性材料和脆性材料的力学机械性能进行比较。 这个实验是研究材料在静载和常温条件下的拉断过程。利用电子万能材料试验机自动绘出的载荷——变形图，及试验前后试件的尺寸来确定其机械性能。 试件的形式和尺寸对实验的结果有很大影响，就是同一材料由于试件的计算长度不同，其延伸率变动的范围就很大。例如： 对45#钢：当L 0＝10d 0时（L 0为试件计算长度，d 0为直径），延伸率A 10＝24~29%，当L 0＝5d 0时，A 5＝23~25%。 为了能够准确的比较材料的性质，对拉伸试件的尺寸有一定的标准规定。按国标GB/T228-2002、GB/P7314-1987的要求，拉伸试件一般采用下面两种形式：
图1.1 1. 10倍试件； 圆形截面时，L 0＝10d 0 矩形截面时，L 0＝11.3 0S 2. 5倍试件圆形截面时，L 0＝5d 矩形截面时, L0＝5.650S = π0 45 S d 0——试验前试件计算部分的直径； S 0——试验前试件计算部分断面面积。
. . . . 青岛黄海学院 实验指导书 课程名称：材料力学 课程编码：04115003 主撰人：吕婧
. . . . 青岛黄海学院
. . . . 目录 实验一拉、压实验 (1) 实验二扭转实验 (5) 实验三材料弹性模量E和泊松比µ的测定 (7) 实验四纯弯曲梁的正应力实验 (11)
实验一低碳钢拉伸实验 一、实验目的要求： （一）目的 1．测定低碳钢的屈服极限σS,强度极限 σ、延伸率δ,截面收缩率ψ。 b 2．测定铸铁的强度极限 σ,观察上述两种材料的拉伸和破坏现象,绘制拉伸时 b 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实设备中介绍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 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．取表距 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．实验机指针调零. 4．缓慢加载,读出 s P .b P .观察屈服及颈缩现象,观察是否出现滑移线. 5．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．低碳钢试件 (1)试件 (2)计算结果 屈服荷载 s P =22.1KN 极限荷载 b P =33.2KN 屈服极限 s =s P /0A =273.8MPa