材料压缩实验报告
材料拉伸与压缩试验报告

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。
材料力学压缩实验报告

材料力学压缩实验报告一、引言材料力学压缩实验是材料科学与工程中常用的一种实验方法,通过施加力来对材料进行压缩,以研究其力学性能和变形行为。
本报告旨在详细描述材料力学压缩实验的原理、步骤和实验结果,并对实验结果进行分析和讨论。
二、实验原理材料力学压缩实验主要基于胡克定律,即应力和应变成正比的关系。
胡克定律可以用以下公式表示:[ = E ]其中,() 表示应力,E 表示弹性模量,() 表示应变。
在材料力学压缩实验中,施加的压力会导致材料受力变形,从而产生应力和应变,通过测量应力和应变的关系,可以计算出材料的弹性模量。
三、实验步骤3.1 准备实验样品1.选择要进行压缩实验的材料样品。
2.对样品进行必要的加工和处理,确保其尺寸符合实验要求。
3.2 设置实验装置1.准备好实验设备,包括压力计、压力传感器、压力控制器等。
2.搭建实验装置,确保其稳定性和精度。
3.3 进行实验测量1.将样品放置在实验装置中,并固定好。
2.逐渐施加压力,记录下施加的压力值和相应的应变值。
3.持续增加压力,测量一段时间后停止并记录最终压力值和最大应变值。
3.4 计算结果1.根据实验数据,绘制应力-应变曲线。
2.通过线性拟合得到斜率即为材料的弹性模量。
四、实验结果与分析通过材料力学压缩实验,我们得到了样品在不同压力下的应力-应变曲线。
根据实验数据,我们进行了拟合计算,得到了材料的弹性模量。
实验结果表明,材料的弹性模量与施加压力成正比,这符合胡克定律的预期。
随着压力的增加,材料的应变也随之增加,但增幅逐渐变小,表明材料的变形能力存在一定的极限。
对实验结果进行进一步分析,可以得到材料的应力-应变行为、压缩强度等信息。
这些信息对于材料的设计和使用具有重要意义。
此外,实验中可能还会发现材料的变形行为,如屈服点、塑性变形等,这些也是材料力学研究的重要内容。
五、实验总结材料力学压缩实验是研究材料力学性能的重要手段,通过施加压力来研究材料的弹性模量和变形行为。
压缩实验报告数据分析

一、实验背景压缩实验是一种常见的力学实验,通过在特定的实验条件下对材料进行压缩,研究其力学性能。
本次实验主要针对某一种材料进行压缩实验,以了解其压缩性能。
本报告将对实验数据进行详细分析,得出实验结果。
二、实验目的1. 研究材料在不同压力下的变形情况;2. 了解材料的弹性模量和屈服强度;3. 分析材料在不同压力下的力学性能。
三、实验原理压缩实验通常采用单轴压缩实验,即在轴向施加压力,使材料发生压缩变形。
根据胡克定律,材料的应力与应变之间存在线性关系,即应力=弹性模量×应变。
当材料达到屈服强度时,应力与应变之间的关系将不再线性,此时材料将发生塑性变形。
四、实验方法1. 实验材料:选取某一种材料作为实验对象;2. 实验设备:压缩试验机;3. 实验步骤:(1)将实验材料切割成规定尺寸;(2)将材料放置在压缩试验机上;(3)对材料施加轴向压力,记录材料在不同压力下的变形情况;(4)根据实验数据,绘制应力-应变曲线;(5)分析材料的力学性能。
五、实验数据及分析1. 实验数据表1:实验数据压力(MPa)应变(%)应力(MPa)0 0 010 0.5 2020 1.0 4030 1.5 6040 2.0 8050 2.5 1002. 数据分析(1)线性阶段:从表1中可以看出,在压力0-30MPa范围内,材料的应力与应变呈线性关系,弹性模量E=40MPa。
这说明材料在该压力范围内具有良好的弹性性能。
(2)非线性阶段:当压力超过30MPa时,应力与应变之间的关系不再线性,材料开始发生塑性变形。
此时,材料的屈服强度约为100MPa。
(3)应力-应变曲线:根据实验数据,绘制应力-应变曲线,如图1所示。
曲线在压力0-30MPa范围内呈线性,压力超过30MPa后,曲线出现拐点,表明材料开始发生塑性变形。
图1:应力-应变曲线(4)力学性能分析:根据实验数据,该材料在压力0-30MPa范围内具有良好的弹性性能,弹性模量为40MPa;当压力超过30MPa时,材料开始发生塑性变形,屈服强度约为100MPa。
压缩实验报告

压缩实验报告(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除实验报告(二)实验名称:低碳钢和铸铁的压缩实验 实验目的:极1、测定在压缩时低碳钢的屈服极限S σ,及铸铁的强度限b σ。
2、观察它们的破坏现象,并比较这两种材料受压时的特性,绘出外力和变形间的关系曲线(L F ∆-曲线)。
实验设备和仪器:材料试验机、游标卡尺压缩试件:金属材料的压缩试件一般制成圆柱形,如图所示,并制定31≤≤dh。
实验原理:1、低碳钢低碳钢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夹具间存在摩擦,约束了横向变形,故试样出现鼓胀。
为了减少鼓胀效应的影响,通常在端面上涂上润滑剂。
压缩过程中的h弹性模量、屈服点与拉伸时相同A F /S S =σ。
继续加载,试样越压越扁,由于横截面上面积不断增大,试样抗压能力也随之提高,曲线继续上升,所以一般不发生压缩的破坏。
因此不测抗压强度极限。
2、铸铁由于变形很小,所以尽管有端面摩擦,鼓胀效应却并不明显,而是当盈利达到一定值后,试样在轴线大约成45°方向上发生断裂。
将最高点所对应的压力值F b 除以原试样横截面面积A ,即得铸铁的抗压强度b σ=F b /A 。
实验步骤:1、低碳钢的压缩实验试件准备:用游标卡尺测量试件的直径d ,在试件中部相互垂直的方向上测两次,求平均值。
1)、试验机的准备:首先了解试验机的基本构造原理和操作方法,学习试验机的操作规程。
选择合适的横梁移动范围,然后将试件尽量准确地放在机器活动承垫中心上,开动机器,使横梁上压头落在万向头上,使试件承受轴向压力。
2)、进行实验:开动机器,使试件缓慢均匀加载,低碳钢在压缩过程中产生屈服以前基本情况与拉伸时相同,载荷到达B 时,位移-负荷曲线变平缓,这说明材料产生了屈服,当载荷超过B 点后,塑性变形逐渐增加,试件横截面积逐渐明显地增大,试件最后被压成鼓形而不断裂,故只能测出产生流动时的载荷S F ,由A F /S S =σ得出材料受压时的屈服极限而得不出受压时的强度极限。
压缩强度实验报告

一、实验目的1. 了解压缩试验的基本原理和操作方法;2. 掌握不同材料在压缩状态下的力学性能;3. 分析不同材料的压缩强度和变形规律;4. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理压缩试验是材料力学实验中的一种基本试验,通过在材料试样上施加轴向压力,观察试样的变形和破坏情况,从而获得材料的压缩强度、弹性模量、泊松比等力学性能参数。
实验原理基于以下基本假设:1. 试样在压缩过程中,应力与应变之间呈线性关系;2. 试样在压缩过程中,材料内部的应力分布是均匀的;3. 试样在压缩过程中,材料内部的变形是均匀的。
三、实验设备与材料1. 实验设备:万能试验机、百分表、游标卡尺、试验台等;2. 实验材料:低碳钢、铸铁、木材等。
四、实验步骤1. 试样准备:根据实验要求,将材料加工成圆柱形试样,并用游标卡尺测量试样直径和高度,确保试样尺寸符合要求。
2. 试样安装:将试样安装在万能试验机的夹具中,调整试验机,使试样处于水平位置。
3. 调整试验机:调整万能试验机的压力传感器、位移传感器和百分表,确保其工作正常。
4. 加载过程:启动万能试验机,以一定的加载速度对试样施加轴向压力,同时观察百分表读数和试样的变形情况。
5. 记录数据:在加载过程中,记录试样变形量、载荷值和破坏情况,直至试样破坏。
6. 数据处理:根据实验数据,计算试样的压缩强度、弹性模量、泊松比等力学性能参数。
五、实验结果与分析1. 低碳钢试样:在压缩过程中,低碳钢试样表现出明显的弹塑性变形,当载荷达到屈服点时,试样发生屈服现象,随后进入塑性变形阶段。
最终,试样在轴向压力作用下发生断裂。
实验结果表明,低碳钢的压缩强度较高,弹性模量较大,泊松比接近0.3。
2. 铸铁试样:在压缩过程中,铸铁试样表现出明显的脆性变形,当载荷达到一定程度时,试样在轴线方向上发生断裂。
实验结果表明,铸铁的压缩强度较低,弹性模量较小,泊松比接近0.3。
3. 木材试样:在压缩过程中,木材试样表现出明显的弹塑性变形,当载荷达到屈服点时,试样发生屈服现象,随后进入塑性变形阶段。
材料范文之材料力学压缩实验报告

材料范文之材料力学压缩实验报告材料力学压缩实验报告【篇一:实验二材料力学压缩实验报告】金属材料压缩实验一、实验目的3.观察并比较低碳钢和铸铁在压缩时的缩短变形和破坏现象。
二、预习思考要点1.用短圆柱状低碳钢和铸铁试样做压缩实验时,怎样才能做到使其轴向(心)受压?放置压缩试样的支承垫板底部为什么制作成球形?三、实验仪器和设备1.万能材料试验机;2.游标卡尺。
四、实验试样对于低碳钢和铸铁类金属材料,按照gb 7314—1987《金属压缩试验方法》的规定,金属材料的压缩试样多采用圆柱体如图1-9所示。
试样的长度l一般为直径d的2.5~3.5倍,其直径d = 10mm~20mm。
也可采用正方形柱体试样如图1-10所示。
要求试样端面应尽量光滑,以减小摩阻力对横向变形的影响。
图1-9 圆柱体试样图1-10 正方形柱体试样五、实验原理Ⅰ低碳钢: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5.调整好试验机夹头间距,当试样端面接近上承压垫板时,开始缓慢、均匀加载。
在加载实验过程中,其实验速度总的要求应是缓慢、均匀、连续地进行加载,具体规定速度为0.5~0.8mpa/s。
6.对于低碳钢试样,若将试样压成鼓形即可停止实验。
对于铸铁试样,加载到试样破裂时(可听见响声)立即停止实验,以免试样进一步被压碎。
7.做铸铁试样压缩时,注意在试样周围安放防护网,以防试样破裂时碎碴飞出伤人。
七、实验结果处理根据实验测定的数据,可分别计算出低碳钢和铸铁的强度性能指标,并按前述拉伸实验中表1-6规定进行修约。
rel = fel/s0 (1-22)2.铸铁的抗压强度指标rm = fm/s0 (1-23)八,思考题【篇二:材料力学实验报告】实验一拉伸实验一、实验目的1.测定低碳钢(q235)的屈服点?s,强度极限?b,延伸率?,断面收缩率?。
2.测定铸铁的强度极限?b。
3.观察低碳钢拉伸过程中的各种现象(如屈服、强化、颈缩等),并绘制拉伸曲线。
材料力学压缩实验报告

材料力学压缩实验报告材料力学压缩实验报告1. 引言材料力学是研究材料在外力作用下的变形和破坏行为的学科。
其中,压缩实验是材料力学中的一种常见实验方法,用于研究材料在受压力作用下的性能和行为。
本报告旨在介绍材料力学压缩实验的原理、步骤和结果分析。
2. 实验原理材料在受到压力作用时,会发生压缩变形。
压缩实验通过施加一定的压力,测量材料的应变和应力,从而确定材料的力学性质。
应变是指材料单位长度的变化量,应力是指单位面积上的力。
根据胡克定律,应力和应变之间存在线性关系,即应力等于弹性模量乘以应变。
3. 实验步骤3.1 准备工作在进行压缩实验之前,需要准备实验所需的材料样品、压力加载设备和测量工具。
确保设备和工具的准确度和稳定性。
3.2 样品制备将材料样品切割成适当的尺寸和形状,确保样品的平整和光滑。
样品的尺寸和形状应根据实验需求进行设计和制备。
3.3 实验装置设置将样品放置在压力加载设备中,确保样品与设备接触良好。
调整设备的参数,如压力大小和加载速率,根据实验要求进行设置。
3.4 压缩实验开始加载压力,记录下压力和相应的位移或应变。
根据实验要求,可以选择不同的加载方式,如恒应变加载或恒应力加载。
在加载过程中,及时记录实验数据。
3.5 数据处理根据实验数据,计算出应力和应变的值。
绘制应力-应变曲线,通过曲线的斜率来计算材料的弹性模量。
根据实验结果分析材料的力学性质和变形行为。
4. 结果分析根据实验数据和曲线分析,可以得出材料的力学性质和变形行为。
应力-应变曲线的斜率代表材料的弹性模量,斜率越大表示材料的刚度越大。
同时,可以观察曲线的形状和变化,判断材料的变形特点和破坏模式。
5. 实验误差和改进在进行实验过程中,可能会存在一些误差,如仪器的误差、操作的误差等。
为了提高实验的准确性和可靠性,可以采取一些改进措施,如增加重复实验次数、提高仪器的精度和稳定性等。
6. 应用和展望材料力学压缩实验在工程领域中具有广泛的应用价值。
工程力学压缩实验报告

一、实验目的1. 理解和掌握工程力学中压缩实验的基本原理和方法。
2. 学习使用万能材料试验机进行压缩实验,并掌握实验操作步骤。
3. 观察和记录不同材料在压缩过程中的变形和破坏现象。
4. 分析和比较不同材料的压缩性能,为工程实际应用提供理论依据。
二、实验原理压缩实验是研究材料在轴向压力作用下的力学性能的一种实验方法。
实验过程中,通过对材料施加轴向压力,使其产生变形,直至破坏,从而测定材料的压缩强度、弹性模量、屈服极限等参数。
压缩实验的原理基于胡克定律和材料的应力-应变关系。
在弹性范围内,材料的应力与应变呈线性关系,即应力-应变曲线呈直线。
当材料超过弹性范围后,应力与应变的关系不再呈线性关系,此时材料发生塑性变形。
三、实验设备与材料1. 万能材料试验机:用于施加轴向压力,测量材料的变形和破坏现象。
2. 游标卡尺:用于测量试样的尺寸。
3. 压缩试样:低碳钢、铸铁等不同材料制成的圆柱形试样。
4. 记录纸、笔:用于记录实验数据。
四、实验步骤1. 准备试样:用游标卡尺测量试样的直径d和高度h,记录数据。
2. 安装试样:将试样放置在万能材料试验机的压板之间,确保试样中心与压板中心对齐。
3. 调整试验机:设置试验机的加载速度,调整试验机至待测状态。
4. 施加载荷:启动试验机,使试样受到轴向压力,观察试样的变形和破坏现象。
5. 记录数据:记录试样的屈服载荷、最大载荷、压缩变形等数据。
6. 实验结束后,整理试样,清洗试验设备。
五、实验结果与分析1. 低碳钢压缩实验实验结果显示,低碳钢在压缩过程中,当载荷达到屈服载荷时,试样出现塑性变形。
随着载荷的增加,试样变形逐渐增大,直至试样断裂。
根据实验数据,可计算出低碳钢的屈服极限、抗压强度等参数。
2. 铸铁压缩实验实验结果显示,铸铁在压缩过程中,当载荷达到一定值后,试样在轴线大约成45°方向上发生断裂。
根据实验数据,可计算出铸铁的抗压强度等参数。
六、实验结论1. 压缩实验是研究材料力学性能的重要方法,可用于测定材料的压缩强度、弹性模量、屈服极限等参数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验三 压缩实验
一、实验目的
1.测定压缩时低碳钢的屈服极限s σ和铸铁的强度极限b σ。
2.观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象,并进行比较和分析原因。
二、设备和量具
1.手动数显材料试验机sscs-100;
2.游标卡尺。
三、实验原理及步骤
低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试样一般制成圆柱形,高h o 与直径d o 之比在1~3 的范围内。
目前常用的压缩试验方法是两端平压法。
这种压缩试验方法,试样的上下两端与试验机承垫之间会产生很大的摩擦力,它们阻碍着试样上部及下部的横向变形,导致测得的抗压强度较实际偏高。
当试样的高度相对增加时,摩擦力对试样中部的影响就变得小了,因此抗压强度与比值h o /d o 有关。
由此可见,压缩试验是与试验条件有关的。
为了在相同的试验条件
下,对不同材料的抗压性能进行比较,应对h o /d o 的值作出规定。
实践表明,
此值取在1~3的范围内为宜。
若小于l ,则摩擦力的影响太大;若大于3,虽然摩擦力的影响减小,但稳定性的影响却突出起来。
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不多,但是在屈服时却不象拉伸那样明显。
从进入屈服开始,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,判定压缩时的P S 要特别小心地注意观察。
在缓慢均匀加载下,测力指针是等速转动的,当材料发生屈服时,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
P S。
由于指针转动速度的减慢不十分明显,故还要结合自动绘图装置上绘出的压缩曲线中的的拐点来判断和确定P S。
低碳钢的压缩图(即P一△1曲线)如图3—1所示,超过屈服之后,低碳钢试样由原来的圆柱形逐渐被压成鼓形,即如图3—3。
继续不断加压,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理解为无限大),低碳钢的压缩曲线也可证实这一点。
图3-1 低碳钢压缩图图3-2 铸铁压缩图
灰铸铁在拉伸时是属于塑性很差的一种脆性材料,但在受压时,试件在达到最大载荷P
b
前将会产生较大的塑性变形,最后被压成鼓形而断裂。
铸铁的压缩图(P一△1曲线)如图3—2所示,灰铸铁试样的断裂有两特点:一是断口为斜断口,如图3—4所示。
图3-3 压缩时低碳钢变形示意图图3-4 压缩时铸铁破坏断口
二是按P
b /A
求得的
b
远比拉伸时为高,大致是拉伸时的 3—4倍。
为什
么象灰铸铁这脆性材料的抗拉抗压能力相差这么大呢?这主要与材料本身情况(内因)和受力状态(外因)有关。
铸铁压缩时沿斜截面断裂,其主要原因是由剪应力引起的。
假使测量铸铁受压试样斜断口倾角 ,则可发现它略大于45o而不是最大剪应力所在截面,这是因为试样两端存在摩擦力造成的。
四、试验步骤
1.低碳钢试样的压缩实验
l)测定试样的截面尺寸——用游标卡尺在试样高度中央取一处予以测量,
沿两个互相垂直的方向各测一次取其算术平均值作为d
o 来计算截面面积A
o。
用游标卡尺测量试样的高度。
2)试验机的调整——估算屈服载荷的大小,选择测力度盘,调整指针对准零点,并调整好自动绘图仪。
3)安装试样——将试样准确地放在试验机活动平台承垫的中心位置上。
4)检查及试车——试车时先提升试验活动平台,使试样随之上升。
当上承垫接近试样时,应大大减慢活动台上升的速度。
注意:必须切实避免急剧加载。
待试样与上承垫接触受力后,用慢速预先加少量载荷,然后卸载接近零点,检查试验机包括自动绘图部分)工作是否正常。
5)进行试验——缓慢均匀地加载,注意观察测力指针的转动情况和绘图纸上曲线,以便及时而正确地确定屈服载荷,并记录之。
屈服阶段结束后继续加载,将试样压成鼓形即可停止。
2.铸铁试样的压缩实验
铸铁试样压缩试验的步骤与低碳钢压缩试验基本相同,但不测屈服载荷而测最大载荷。
此外,要在试样周围加防护罩;以免在试验过程中试样飞出伤人。