材料的拉伸与压缩实验
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材料的拉伸压缩实验【实验目的】1.研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。
2.确定低碳钢在拉伸时的机械性能(比例极限R p 、下屈服强度R eL 、强度极限R m 、延伸率A 、断面收缩率Z 等等)。
3. 确定铸铁在拉伸时的力学机械性能。
4.研究和比较塑性材料与脆性材料在室温下单向压缩时的力学性能。
【实验设备】1. 微机控制电子万能试验机;2. 游标卡尺。
3、记号笔4、低碳钢、铸铁试件【实验原理】 1、拉伸实验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1。
对于低碳钢材料,由图1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 / A 0(A 0为试件变形前的横截面积)计算屈服极限。
图1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 0计算强度极限(A 0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%100001⨯-=l l l δ,%100010⨯-=A A A ψ 式中,l 0、l 1为试件拉伸前后的标距长度,A 1为颈缩处的横截面积。
2、压缩实验 铸铁试件压缩过程中,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,即铸铁压缩曲线,见图2。
材料力学拉伸与压缩实验报告一、实验目的本实验旨在通过拉伸与压缩实验,探讨材料在受力下的力学性能,了解材料的强度、延展性和变形特点,为材料的工程应用提供理论依据。
二、实验原理1. 拉伸实验原理:拉伸试验是通过对试样施加拉力,使其发生长度方向的拉伸变形,以研究材料的强度、延展性和断裂特性。
在拉伸过程中,可以通过载荷和位移数据来绘制应力-应变曲线,从而得到材料的力学性能参数。
2. 压缩实验原理:压缩试验是通过对试样施加压力,使其产生长度方向的压缩变形,以研究材料在受压状态下的变形特性和抗压性能。
通过测量载荷和位移数据,可以得到材料的应力-应变关系,并分析其力学性能。
三、实验装置及试样1. 实验装置:拉伸试验机、压缩试验机、数据采集系统等。
2. 试样:常用的拉伸试样为标准圆柱形试样,常用的压缩试样为标准方形试样。
四、实验步骤1. 拉伸实验:a. 准备好拉伸试样,安装在拉伸试验机上。
b. 设置合适的加载速率和采样频率,开始施加拉力。
c. 记录载荷和位移数据,绘制应力-应变曲线。
d. 观察试样的变形情况,记录拉伸过程中的各阶段特征。
2. 压缩实验:a. 准备好压缩试样,安装在压缩试验机上。
b. 设置合适的加载速率和采样频率,开始施加压力。
c. 记录载荷和位移数据,得到应力-应变关系曲线。
d. 观察试样的变形情况,记录压缩过程中的各阶段特征。
五、实验结果及分析1. 拉伸试验结果分析:根据绘制的应力-应变曲线,分析材料的屈服点、最大强度、断裂点等力学性能参数,并观察材料的断裂形态和变形特点。
2. 压缩试验结果分析:根据得到的应力-应变关系曲线,分析材料在受压状态下的变形和抗压性能,并观察材料的压缩断裂形态。
六、实验结论通过拉伸与压缩实验,我们得到了材料在拉伸和压缩条件下的力学性能参数,并对其力学性能进行了分析。
实验结果表明,材料在拉伸状态下具有较好的延展性和韧性,而在受压状态下表现出良好的抗压性能。
这些结果为材料的工程应用提供了重要参考。
实验一 拉伸和压缩实验拉伸和压缩实验是测定材料在静载荷作用下力学性能的一个最基本的实验。
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,通过拉伸和压缩实验所测得的力学性能指标,可用于评定材质和进行强度、刚度计算,因此,对材料进行轴向拉伸和压缩试验具有工程实际意义。
不同材料在拉伸和压缩过程中表现出不同的力学性质和现象。
低碳钢和铸铁分别是典型的塑性材料和脆性材料,因此,本次实验将选用低碳钢和铸铁分别做拉伸实验和压缩实验。
低碳钢具有良好的塑性,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。
低碳钢在压缩试验中的弹性阶段、屈服阶段与拉伸试验基本相同,但最后只能被压扁而不能被压断,无法测定其压缩强度极限bc σ值。
因此,一般只对低碳钢材料进行拉伸试验而不进行压缩试验。
铸铁材料受拉时处于脆性状态,其破坏是拉应力拉断。
铸铁压缩时有明显的塑性变形,其破坏是由切应力引起的,破坏面是沿45︒~55︒的斜面。
铸铁材料的抗压强度bc σ远远大于抗拉强度b σ。
通过铸铁压缩试验观察脆性材料的变形过程和破坏方式,并与拉伸结果进行比较,可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响。
一、 实验目的1.测定低碳钢的屈服极限s σ(包括sm σ、sl σ),强度极限b σ,断后伸长率δ和截面收缩率ψ;测定铸铁拉伸和压缩过程中的强度极限b σ和bc σ。
2.观察低碳纲的拉伸过程和铸铁的拉伸、压缩过程中所出现的各种变形现象,分析力与变形之间的关系,即P —L ∆曲线的特征。
3.掌握材料试验机等实验设备和工具的使用方法。
二、 实验设备和工具1. 液压摆式万能材料试验机。
2. 游标卡尺(0.02mm)。
三、 拉伸和压缩试件材料的力学性能sm s σσ(、sl σ)、b σ、δ和ψ是通过拉伸和压缩试验来确定的,因此,必须把所测试的材料加工成能被拉伸或压缩的试件。
试验表明,试件的尺寸和形状对试验结果有一定影响。
为了减少这种影响和便于使各种材料力学性能的测试结果可进行比较,国家标准对试件的尺寸和形状作了统一的规定,拉伸试件应按国标GB /T6397—1986《金属拉伸试验试样》进行加工,压缩试件应按国标GB /T7314—1987《金属压缩试验方法》进行加工。
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1.11. 10倍试件;圆形截面时,L 0=10d 0 矩形截面时,L 0=11.30S2. 5倍试件圆形截面时,L 0=5d 矩形截面时, L0=5.650S = π045S 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。
此外,试件的表面要求一定的光洁度。
光洁度对屈服点有影响。
因此,试件表面不应有刻痕、切口、翘曲及淬火裂纹痕迹等。
1.2拉伸实验一、实验目的:1.研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。
2.确定低碳钢在拉伸时的机械性能(比例极限R p 、下屈服强度R eL 、强度极限R m 、延伸率A 、断面收缩率Z 等等)。