西安交通大学材料力学性能实验报——金属材料静拉伸

金属材料力学性能实验报告姓名：班级：学号：成绩：实验名称实验一金属材料静拉伸试验实验设备1）电子拉伸材料试验机一台，型号HY-100802）位移传感器一个；3）刻线机一台；4）游标卡尺一把；5）铝合金和20#钢。

试样示意图图1 圆柱形拉伸标准试样示意图试样宏观断口示意图图2 铝合金试样常温拉伸断裂图和断口图（和试样中轴线大约成45°角的纤维状断口，几乎没有颈缩，可以知道为切应力达到极限，发生韧性断裂）图3 正火态20#钢常温拉伸断裂图和断口图（可以明显看出，试样在拉断之后在断口附近产生颈缩。

断口处可以看出有三个区域：1.试样中心的纤维区，表面有较大的起伏，有较大的塑性变形；2.放射区，表面较光亮平坦，有较细的放射状条纹；3.剪切唇，轴线成45°角左右的倾斜断口） 原始数据记录表1 正火态20#钢试样的初始直径测量数据（单位：mm ） 左 中 右 平均值 9.90 10.00 10.009.97 9.92 10.00 10.00 10.00 10.00 9.92左 中 右 平均值 8.70 8.72 8.68 8.69 8.68 8.70 8.70 8.64 8.72 8.70 表2 时效铝合金试样的初始直径测量数据（单位：mm ）两试样的初始标距为050 L mm 。

表3 铝合金拉断后标距测量数据记录（单位：mm ）AB BC AB+2BC 平均 12.32 23.16 58.64 58.7924.0217.4658.94测量20#钢拉断后的平均标距为u L =69.53 mm ，断口的直径平均值为u d =6.00 mm 。

测量得到铝合金拉断后的断面直径平均值为7.96mm 。

数据处理：1.20#钢正火材料（具有明显物理屈服平台的材料）20#钢正火材料试样的载荷-位移曲线试验结果见图4。

（1）由图可得各特征力值及对应的位移值分别为： 比例伸长力20.6 kN p F =；下屈服力24.5 kN el F =；最大力37.2 kN m F =； 断裂载荷27.1 kN F F =； 断裂后塑性伸长21.4 mm F L ∆=； 断裂后弹性伸长 2.4 mm e L ∆=。

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：0SS A F =σ 延伸率：%10001⨯-=L L L δ 强度极限：0bb A F =σ 断面收缩率：%10001⨯-=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：0SS A =σ强度极限：0bb 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 =A３）试件材料：低碳钢(Q235)四、 实验数据记录五、实验数据整理六、实验结果计算G Pa )(=⋅∆⋅∆=Al LF E δ七、实验曲线图根据上面实验数据表格中的F 与L ∆的各对数据（表中第二行和第五行），在右边的坐标系中描出所有点，穿过以上各点画一射线，此射线即为反映材料E 值的曲线（请思考为什么此射线不过原点？）八、回答问题１）测材料的弹性模量E 为什么要掌握试件应力低于材料的比例极限？２）为什么用等量增截法进行实验？用等量截增法求出的弹性模量与一次加载到最终值求出的弹性模量是否相同？３）实验时为什么要加初载荷？材料力学实验报告（四）实验名称：简支梁弯曲正应力实验实验地点 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：三、 实验装置１）装置图：２）装置尺寸数据：mm 800=L ，mm 300=a ，mm 20=h ，mm 10=b ，mm 5=c３）装置材料：铸铝，弹性模量GPa 200=E 电阻应变片灵敏度系数2=k四、实验数据记录五、实验数据整理六、计算应力值１）实验值计算：MPa 11==εσE 、MPa 22==εσE 、MPa 33==εσE MPa 44==εσE 、MPa 55==εσE 、MPa 66==εσEMPa 77==εσE２）理论值计算：MPa 71==Z，W Mσ、MPa Z26,2=⋅=I c M σ、MPa Z15,3=⋅=I c M σ２）实验值与理论值的相对误差：六、 回答问题１）为什么要进行温度补偿？２）据实验结果解释梁弯曲时横截面上正应力分布规律。

金属材料拉伸试验报告一、实验目的。

本次实验旨在通过对金属材料进行拉伸试验，了解金属材料在受力作用下的变形和破坏规律，掌握金属材料的拉伸性能参数，为材料的选用和设计提供依据。

二、实验原理。

拉伸试验是通过在金属试样上施加拉力，使试样产生塑性变形，最终达到破坏的一种试验方法。

在拉伸试验中，通常会测定材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等指标。

三、实验步骤。

1. 准备试样，按照标准制备金属试样，保证试样的尺寸符合要求。

2. 安装试验机，将试样安装在拉伸试验机上，并调整好试验机的参数。

3. 进行拉伸试验，开始施加拉力，记录拉力-位移曲线，直至试样发生破坏。

4. 测定参数，根据拉力-位移曲线，测定材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等参数。

四、实验数据及结果分析。

通过拉伸试验得到的数据如下：1. 抗拉强度，XXX MPa。

2. 屈服强度，XXX MPa。

3. 断裂伸长率，XX%。

根据实验数据分析可得，材料在受拉力作用下，首先表现出线性的弹性变形，随后进入塑性变形阶段，最终发生破坏。

在拉伸试验中，抗拉强度是材料抵抗拉伸破坏的能力，屈服强度是材料开始发生塑性变形的临界点，断裂伸长率则反映了材料的延展性能。

五、实验结论。

通过本次拉伸试验，我们得出了材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等重要参数。

这些参数对于材料的选用和工程设计具有重要意义。

在实际工程中，我们应该根据材料的拉伸性能参数，合理选择材料，并设计合适的结构，以确保工程的安全可靠。

六、实验总结。

拉伸试验是对金属材料力学性能进行评价的重要手段，通过拉伸试验可以全面了解材料在受拉力作用下的性能表现。

因此，掌握拉伸试验的原理和方法，对于材料工程师和设计人员来说是非常重要的。

在今后的工作中，我们将继续深入学习材料力学知识，不断提高对材料性能的认识，为工程实践提供更加可靠的技术支持。

七、参考文献。

1. 《金属材料拉伸试验方法》。

2. 《金属材料力学性能测试手册》。

以上就是本次金属材料拉伸试验的报告内容，希望能对大家有所帮助。

金属材料的拉伸实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过对金属材料进行拉伸实验，了解金属材料在受力作用下的力学性能，探究金属材料的拉伸性能参数，为工程设计和材料选用提供参考依据。

二、实验原理。

金属材料在拉伸过程中，受到外力作用下会发生形变，通过拉伸试验可以得到金属材料的应力-应变曲线。

应力-应变曲线的斜率即为材料的弹性模量，而应力-应变曲线的最大点即为材料的屈服强度，最大点后的应力下降即为材料的延展性能。

三、实验步骤。

1. 将金属试样固定在拉伸试验机上，对试样施加拉伸力。

2. 记录拉伸试验机上的拉伸力和试样的伸长量。

3. 根据拉伸力和伸长量计算金属材料的应力和应变。

4. 绘制应力-应变曲线，并得到材料的弹性模量、屈服强度和延展性能参数。

四、实验数据和结果分析。

通过实验得到金属材料的应力-应变曲线如下图所示：[插入应力-应变曲线图]根据实验数据计算得到金属材料的弹性模量为XXX，屈服强度为XXX，延展性能为XXX。

五、实验结论。

通过本次拉伸实验，我们得到了金属材料的力学性能参数，这些参数对于工程设计和材料选用具有重要意义。

在实际应用中，我们可以根据金属材料的弹性模量、屈服强度和延展性能来选择合适的材料，以确保工程结构的安全可靠性。

六、实验总结。

本次实验通过拉伸试验，探究了金属材料的力学性能，得到了金属材料的应力-应变曲线和相关参数。

同时，我们也深刻认识到了金属材料在受力作用下的变形规律，对于进一步研究金属材料的力学性能具有重要意义。

七、参考文献。

[1] XXX. 金属材料力学性能测试与分析[M]. 北京，科学出版社，2008.[2] XXX. 金属材料力学性能测试方法与应用[M]. 上海，上海科学技术出版社，2010.以上是本次金属材料的拉伸实验报告，谢谢阅读。

金属拉伸实验报告导言：金属材料在工业界和科研领域中广泛应用，而了解金属的物理性质对于设计和制造高性能金属构件尤为重要。

本实验旨在通过对金属材料进行拉伸实验，研究其拉伸性能。

实验目的：通过金属拉伸实验，掌握金属的力学性能，包括强度、延伸性以及断裂行为，并分析其与微观组织的关联。

实验方法：本实验选取了常见的工程金属铜作为实验样品，首先将金属样品切割成标准试样。

然后，通过金属材料力学试验机进行实验，即将金属试样夹持在两个夹具之间，然后施加逐渐增加的拉力，在不断测量拉伸过程中的应力和应变的同时，记录下试样断裂之前的长度。

实验过程中，要确保试样质量恒定、环境温度稳定。

实验结果与分析：根据实验数据，我们得到了铜样品在不同拉力下的应力和应变曲线，通过分析这些数据，可以得出以下结论：1. 弹性阶段：在应力小于材料屈服强度时，金属样品表现出弹性变形特性。

应力与应变呈线性关系，即满足胡克定律。

应力-应变曲线为一条直线，斜率等于杨氏模量。

2. 屈服阶段：随着应力的增加，金属样品会在达到一定应力值时开始发生屈服变形。

此时应力-应变曲线出现明显的非线性区域，曲线出现弯曲并逐渐平缓，表示金属样品进入塑性变形阶段。

屈服强度是表征金属材料抵抗塑性变形的能力。

3. 闭口阶段：当金属样品已达到最大应力值时，应力开始急剧下降，直到最终断裂。

这个过程称为闭口阶段。

在这个阶段，金属材料已无法承受更大的应力，进一步拉伸会导致断裂。

通过实验数据的分析，我们可以计算出金属样品的屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能参数。

这些数据对于制定合适的金属材料应用方案，比如结构设计和材料选型，有着重要的意义。

结论：通过本次金属拉伸实验，我们对金属材料的力学性能有了深入的了解。

金属的力学性能直接受到其微观组织的影响，因此在设计和制造金属构件时，需考虑各种因素对金属力学性能的影响。

此外，为了获得准确可靠的测试结果，实验过程中要注意控制试样形状和尺寸的一致性，并确保实验环境的稳定性。

金属拉伸实验报告金属拉伸实验报告引言：金属拉伸实验是材料力学实验中常见的一种实验方法，通过对金属材料施加拉力，观察其在不同应力下的变形情况，可以获得金属材料的力学性能参数，如屈服强度、抗拉强度等。

本报告将详细介绍金属拉伸实验的实验步骤、结果分析以及实验中遇到的问题与解决方法。

实验步骤：1. 实验准备：在进行金属拉伸实验前，首先需要选择合适的金属材料样品，并对其进行切割和打磨，以保证样品的表面光滑。

同时，还需要准备好拉伸实验机、应变计等实验设备。

2. 样品安装：将金属样品固定在拉伸实验机的夹具上，确保样品的两端与夹具之间的连接牢固。

3. 施加载荷：通过拉伸实验机施加拉力，逐渐增加样品的应力，同时记录下相应的应变数据。

4. 数据记录：在拉伸实验过程中，需要实时记录下样品的应力和应变数据，可以利用应变计等设备进行测量，并将数据记录在实验记录表中。

5. 实验结束：当样品出现断裂或拉伸变形达到一定程度时，停止施加拉力，结束实验。

将实验数据整理并保存。

结果分析：通过对金属拉伸实验的数据进行分析，可以得出以下结论：1. 应力-应变曲线：在金属拉伸实验中，应力与应变之间存在一定的关系。

当施加的拉力逐渐增大时，样品会发生塑性变形，出现应变。

应力-应变曲线通常呈现出线性增长的趋势，直至达到一定应力时，样品会出现屈服现象。

2. 屈服强度：屈服强度是指材料在拉伸过程中发生塑性变形的临界点。

通过应力-应变曲线的分析，可以确定样品的屈服强度。

屈服强度是衡量材料抗拉性能的重要指标之一。

3. 抗拉强度：抗拉强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大拉力。

通过实验数据的分析，可以计算出样品的抗拉强度。

抗拉强度是评价材料强度的重要参数，对工程设计和材料选择具有指导意义。

实验中遇到的问题与解决方法：在金属拉伸实验中，可能会遇到以下问题：1. 样品断裂：在实验过程中，样品可能会因为外力过大或材料本身的缺陷导致断裂。

为了避免这种情况的发生，需要选择质量良好的样品，并控制施加的拉力，避免过大的应力。

材料力学性能实验报告姓名: 班级: 学号: 成绩:
K的测定
实验名称实验六断裂韧性
1C
实验目的了解金属材料平面应变断裂韧性测试的一般原理和方法。

实验设备 1.CSS-88100万能材料试验机；
2.工具读数显微镜一台；
3.位移测量器；
4.千分尺一把；
5.三点弯曲试样40Cr和20#钢试样各两个。

试样示意图
图1 三点弯曲试样
由于三向应力的存在，使得裂纹扩展区域的位错运动困难，受到更大的摩擦力，从而塑性变差，更易发生脆断。

附录一:
断裂韧性试验中断口照片:
附录二:
%根据试验的数据画P-V 曲线的matlab 程序
%在运行程序之前, 需要将数据导入到matlab 中: “File ”|“Import Data ” (a)试样01的断口图 (b)试样02的断口图
图7 40Cr800℃淬火+100℃回火断口图
(a)试样412的断口图 (b)试样415的断口图
图8 20#退火态试样的断口图
图3 40Cr800℃+100℃回火试样01的P-V 曲线
0.5
1.5
2.5
4
变形/mm
力/N
图4 40Cr800℃+100℃回火试样02的P-V 曲线
4
变形/mm
力/N
变形/mm
力/N
图5 20#钢退火态试样412的P-V 曲线
变形/mm 力/N
图6 20#钢退火态试样415的P-V 曲线。

金属材料拉伸与压缩实验报告金属材料拉伸与压缩实验报告引言：金属材料是工程领域中广泛应用的一类材料。

了解金属材料的力学性能对于设计和制造具有高强度和高可靠性的结构件至关重要。

本实验旨在通过拉伸和压缩实验，研究金属材料的力学性能，并分析其应力-应变曲线、屈服强度和延伸率等参数。

实验方法：1. 拉伸实验：首先，选择一块金属试样，将其夹紧在拉伸试验机上。

逐渐施加拉力，记录下拉伸过程中的应变和应力数据。

当试样断裂时，停止拉力施加，记录下断裂点的应变和应力。

2. 压缩实验：选择一块金属试样，将其夹紧在压缩试验机上。

逐渐施加压力，记录下压缩过程中的应变和应力数据。

当试样发生破坏时，停止压力施加，记录下破坏点的应变和应力。

实验结果与分析：通过拉伸实验得到的应力-应变曲线表明，金属材料在拉伸过程中呈现出弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。

在弹性阶段，应变与应力成正比，材料能够恢复原状。

在屈服阶段，应变增加速度减慢，材料开始发生塑性变形。

在断裂阶段，应变急剧增加，材料发生断裂。

通过测量屈服点的应力和应变，可以计算出材料的屈服强度。

通过压缩实验得到的应力-应变曲线与拉伸实验类似，也呈现出弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。

然而，与拉伸实验相比，压缩实验中的屈服点通常较难确定。

这是因为在压缩过程中，试样受到的应力分布不均匀，可能会导致试样的局部塑性变形和失稳。

根据实验数据计算得到的屈服强度和延伸率等参数可以用来评估金属材料的机械性能。

屈服强度是材料在发生塑性变形之前能够承受的最大应力。

延伸率是材料在拉伸过程中能够延展的程度，通常以百分比表示。

这些参数对于工程设计和材料选择非常重要，可以帮助工程师确定合适的金属材料以满足特定的应用需求。

结论：通过拉伸和压缩实验，我们可以获得金属材料的应力-应变曲线，并计算出屈服强度和延伸率等参数。

这些参数对于评估金属材料的力学性能至关重要。

在工程设计和材料选择过程中，我们应该根据特定应用的需求，选择具有适当力学性能的金属材料，以确保结构的安全性和可靠性。