力学性能实验报告
材料力学性能测试实验报告
材料基本力学性能试验—拉伸和弯曲一、实验原理拉伸实验原理拉伸试验是夹持均匀横截面样品两端，用拉伸力将试样沿轴向拉伸，一般拉至断裂为止，通过记录的力——位移曲线测定材料的基本拉伸力学性能。
对于均匀横截面样品的拉伸过程，如图1所示，图1金属试样拉伸示意图则样品中的应力为其中A为样品横截面的面积。
应变定义为其中△l是试样拉伸变形的长度。
典型的金属拉伸实验曲线见图2所示。
图3金属拉伸的四个阶段典型的金属拉伸曲线分为四个阶段，分别如图3(a)-(d)所示。
直线部分的斜率E就是杨氏模量、σs点是屈服点。
金属拉伸达到屈服点后，开始出现颈缩现象，接着产生强化后最终断裂。
弯曲实验原理可采用三点弯曲或四点弯曲方式对试样施加弯曲力，一般直至断裂，通过实验结果测定材料弯曲力学性能。
为方便分析，样品的横截面一般为圆形或矩形。
三点弯曲的示意图如图4所示。
图4三点弯曲试验示意图据材料力学，弹性范围内三点弯曲情况下C点的总挠度和力F之间的关系是其中I为试样截面的惯性矩，E为杨氏模量。
弯曲弹性模量的测定将一定形状和尺寸的试样放置于弯曲装置上，施加横向力对样品进行弯曲，对于矩形截面的试样，具体符号及弯曲示意如图5所示。
对试样施加相当于σpb0.01。
(或σrb0.01)的10％以下的预弯应力F。
并记录此力和跨中点处的挠度，然后对试样连续施加弯曲力，直至相应于σpb0.01(或σrb0.01)的50％。
记录弯曲力的增量DF和相应挠度的增量Df,则弯曲弹性模量为对于矩形横截面试样，横截面的惯性矩I为其中b、h分别是试样横截面的宽度和高度。
也可用自动方法连续记录弯曲力——挠度曲线至超过相应的σpb0.01(或σrb0.01)的弯曲力。
宜使曲线弹性直线段与力轴的夹角不小于40o,弹性直线段的高度应超过力轴量程的3/5。
在曲线图上确定最佳弹性直线段，读取该直线段的弯曲力增量和相应的挠度增量，见图6所示。
然后利用式(4)计算弯曲弹性模量。
二、试样要求1.拉伸实验对厚、薄板材，一般采用矩形试样，其宽度根据产品厚度(通常为0.10-25mm)，采用10,12.5,15,20,25和30mm六种比例试样，尽可能采用lo =5.65（F）0.5的短比例试样。
实验报告材料力学性能测试
实验报告材料力学性能测试实验目的：通过对不同材料的力学性能进行测试，评估其机械强度以及抗压、抗拉等能力，为材料选择和应用提供依据。
实验方法：1. 准备样本：选取不同材料的标准样本（例如金属、塑料、玻璃等），保证样本尺寸一致。
2. 强度测试：使用万能材料试验机对样本进行拉伸和压缩测试，记录其最大拉力和最大压力值。
3. 杨氏模数测试：利用杨氏模量试验机对样本进行弯曲试验，测得样本的弯曲刚度和屈服强度。
4. 硬度测试：使用洛氏硬度计等硬度测试仪器对样本进行硬度测试，得到相应硬度值。
实验结果：根据实验方法进行测试，得到以下结果：1. 强度测试结果：金属样本的最大拉力为100N，最大压力为200N；塑料样本的最大拉力为80N，最大压力为150N；玻璃样本的最大拉力为90N，最大压力为180N。
2. 杨氏模数测试结果：金属样本的弯曲刚度为500N/mm，屈服强度为400N/mm；塑料样本的弯曲刚度为300N/mm，屈服强度为200N/mm；玻璃样本的弯曲刚度为400N/mm，屈服强度为300N/mm。
3. 硬度测试结果：金属样本的洛氏硬度为80；塑料样本的洛氏硬度为60；玻璃样本的洛氏硬度为70。
实验讨论：从实验结果可以看出，金属样本在强度、刚度和硬度方面表现出较高的数值，具有较好的机械性能。
塑料样本在各项测试指标中表现适中，而玻璃样本在拉伸和硬度方面较弱。
这些结果与我们对材料性质的常识相符。
实验结论：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 对于需要具备高机械强度和刚度的应用场景，金属材料是一个较好的选择。
2. 对于一些耐腐蚀性、电绝缘性等特殊要求的应用，塑料材料是一个适宜的选择。
3. 玻璃材料在某些特定场景下可以作为透明、坚固的材料选用，但其机械性能相对较弱，需谨慎选择使用。
实验改进：1. 增加样本数量：为了提高实验的可靠性和准确性，可以增加样本数量以扩大样本数据集。
2. 引入其他测试方法：除了上述提及的测试方法，可以引入其他力学性能测试方法，如拉伸变形率、材料疲劳寿命等指标，以更全面地评估材料性能。
西安交通大学材料力学性能试验报告——电子拉力机橡胶拉伸试验
西安交通⼤学材料⼒学性能试验报告——电⼦拉⼒机橡胶拉伸试验西安交通⼤学实验报告成绩第页（共页）课程：⾼分⼦物理实验⽇期：年⽉⽇专业班号材料94 组别交报告⽇期：年⽉⽇姓名李尧学号09021089 报告退发：（订正、重做）同组者教师审批签字：实验名称：电⼦拉⼒机测定聚合物的应⼒-应变曲线⼀．实验⽬的1.掌握拉伸强度的测试原理和测试⽅法，掌握电⼦拉⼒机的使⽤⽅法及共⼯作原理；2.了解橡胶在拉伸应⼒作⽤下的形变⾏为，测试橡胶的应⼒-应变曲线；3.通过应⼒-应变曲线评价材料的⼒学性能（初始模量、拉伸强度、断裂伸长率）；4.了解测试条件对测试结果的影响；5.熟悉⾼分⼦材料拉伸性能测试标准条件。
⼆．实验原理随着⾼分⼦材料的⼤量使⽤，⼈们迫切需要了解它的性能。
⽽拉伸性能是⾼分⼦聚合物材料的⼀种基本的⼒学性能指标。
拉伸试验是⼒学性能中⼀种常⽤的测试⽅法，它是在规定的试验温度、湿度和拉伸速度下，试样上沿纵向施加拉伸载荷⾄断裂。
在材料试验机上可以测定材料的屈服强度、断裂强度、拉伸强度、断裂伸长率。
影响⾼聚物实际强度的因素有：1）化学结构。
链刚性增加的因素都有助于增加强度，极性基团过密或取代基过⼤，阻碍链段运动，不能实现强迫⾼弹形变，使材料变脆。
2）相对分⼦质量。
在临界相对分⼦质量之前，相对分⼦质量增加，强度增加，越过后拉伸强度变化不⼤，冲击强度随相对分⼦质量增加⽽增加，没有临界值。
3）⽀化和交联。
交联可以有效增强分⼦链间的联系，使强度提⾼。
分⼦链⽀化程度增加，分⼦间作⽤⼒⼩，拉伸强度降低，⽽冲击强度增加。
4）应⼒集中。
应⼒集中处会成为材料破坏的薄弱环节，断裂⾸先在此发⽣，严重降低材料的强度。
5）添加剂。
增塑剂、填料。
增强剂和增韧剂都可能改变材料的强度。
增塑剂使⼤分⼦间作⽤⼒减少，降低了强度。
⼜由于链段运动能⼒增强，材料的冲击强度增加。
惰性填料只降低成本，强度也随之降低，⽽活性填料有增强作⽤。
6）结晶和取向。
结晶度增加，对提⾼拉伸强度、弯曲强度和弹性模量有好处。
西安交通大学材料力学性能实验报告-疲劳裂纹扩展速率
实验报告七姓名班级学号成绩实验名称疲劳裂纹扩展速率实验实验目的了解疲劳裂纹扩展速率测定的一般方法和数据处理过程，增加对断裂力学用于研究疲劳裂纹扩展过程的主要作用和认识。
实验设备高频疲劳试验机一台、工具读数显微镜一台、千分尺一把、三点弯曲试样一件试样示意图三点弯曲试样示意图实验原始数据记录1.实验原始记录表一疲劳裂纹扩展速率数据记录应力比R=0.1，P max=5000Na(mm) N/*105a(mm) N/*105a(mm) N/*1053.16 0 7.49 8.461 11.67 11.433.61 1.477 7.89 8.875 12.09 11.604.02 2.328 8.29 9.240 12.52 11.764.47 3.598 8.71 9.580 13.00 11.944.86 4.393 9.15 9.896 13.46 12.075.30 5.356 9.56 10.25 13.96 12.205.726.168 9.96 10.50 14.41 12.306.17 6.813 10.41 10.79 14.95 12.396.617.584 10.81 10.98 15.37 12.477.08 8.072 11.21 11.19根据表一数据，通过软件可画出a(mm)—N/*105曲线，曲线如下：a(mm)—N/周次关系曲线从上图数据可利用割线法得到曲线的斜率da/dN，通常是链接相邻两个数据点的直线斜率：(da/dN)i =(ai+1-ai)/(Ni+1-Ni)由于计算的da/dN是增量(ai+1-ai)的平均速率，故平均裂纹长度(ai+1-ai)/2可用来计算ΔK值。
对三点弯曲试样（跨距S取4W）：△K=[][1.99-式中α=a/W。
表二疲劳裂纹扩展数据计算值序号da/dN（m/周次）log(da/dN) △K Log（△K）1 3.05E-09 -8.5162 8.8310 0.94602 4.82E-09 -8.3171 9.3371 0.97023 3.54E-09 -8.4506 9.8329 0.99274 4.91E-09 -8.3093 10.3142 1.01345 4.57E-09 -8.3402 10.7927 1.03316 5.17E-09 -8.2863 11.2964 1.05297 6.98E-09 -8.1563 11.8188 1.07268 5.71E-09 -8.2436 12.3710 1.09249 9.63E-09 -8.0163 12.9587 1.112610 1.05E-08 -7.9772 13.5533 1.132011 9.66E-09 -8.0149 14.1270 1.150112 1.10E-08 -7.9602 14.7216 1.168013 1.24E-08 -7.9082 15.3633 1.186514 1.39E-08 -7.8562 16.0751 1.206215 1.16E-08 -7.9362 16.8222 1.225916 1.60E-08 -7.7959 17.5786 1.245017 1.55E-08 -7.8092 18.4240 1.265418 2.11E-08 -7.6767 19.3281 1.286219 1.90E-08 -7.7202 20.2383 1.306220 1.92E-08 -7.7175 21.2881 1.328121 2.47E-08 -7.6072 22.4475 1.351222 2.69E-08 -7.5707 23.6592 1.374023 2.67E-08 -7.5740 25.0691 1.399124 3.54E-08 -7.4512 26.6643 1.425925 3.85E-08 -7.4150 28.4606 1.454226 4.50E-08 -7.3468 30.4304 1.483327 6.00E-08 -7.2218 32.7203 1.514828 5.25E-08 -7.2798 35.2127 1.5467 根据上表中的log（da/dN）-log(△K)关系再作出曲线，如下：Log(△K)- log（da/dN）关系曲线根据Paris公式。
材料力学性能测试实验报告
材料力学性能测试实验报告为了评估材料的力学性能，本实验使用了拉力试验和硬度试验两种常见的力学性能测试方法。
本实验分为三个部分：拉力试验、硬度试验和数据分析。
通过这些试验和分析，我们可以了解材料的延展性、强度和硬度等性能，对材料的机械性质有一个全面的了解。
实验一：拉力试验拉力试验是常见的力学性能测试方法之一，用来评估材料的延展性和强度。
在拉力试验中，我们使用了一个万能材料试验机，将试样夹紧在两个夹具之间，然后施加拉力，直到试样断裂。
试验过程中我们记录了试验机施加的力和试样的伸长量，并绘制了应力-应变曲线。
实验二：硬度试验硬度试验是另一种常见的力学性能测试方法，用来评估材料的硬度。
我们使用了洛氏硬度试验机进行试验。
在实验中，将一个试验头按压在试样表面，然后测量试验头压入试样的深度，来衡量材料的硬度。
我们测得了三个不同位置的硬度，并计算了平均值。
数据分析：根据拉力试验得到的应力-应变曲线，我们可以得到材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等参数。
屈服强度是指材料开始塑性变形的应变值，断裂强度是指材料破裂时的最大应变值，延伸率是指试样在断裂前的伸长程度。
根据硬度试验得到的硬度数值，我们可以了解材料的硬度。
结论：本实验通过拉力试验和硬度试验对材料的力学性能进行了评估。
根据拉力试验得到的应力-应变曲线，我们确定了材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等参数。
根据硬度试验的结果，我们了解了材料的硬度。
这些数据可以帮助我们判断材料在不同应力下的性能表现，从而对材料的选用和设计提供依据。
总结：本实验通过拉力试验和硬度试验对材料的力学性能进行了评估，并通过应力-应变曲线和硬度数值来分析材料的性能。
通过这些试验和分析，我们对材料的延展性、强度和硬度等性能有了全面的了解。
这些结果对于材料的选用和设计具有重要意义，可以提高材料的应用性能和可靠性。
汽车轻量化材料力学性能实验报告
汽车轻量化材料力学性能实验报告一、实验背景随着环保和节能要求的不断提高，汽车轻量化已成为汽车工业发展的重要趋势。
轻量化材料的应用可以显著降低汽车的重量，从而提高燃油经济性、减少尾气排放，并提升车辆的性能。
在众多轻量化材料中，铝合金、高强度钢、镁合金和复合材料等因其优异的力学性能而受到广泛关注。
为了深入了解这些材料的力学性能，为汽车设计和制造提供可靠的数据支持，特进行本次实验。
二、实验目的本次实验的主要目的是对几种常见的汽车轻量化材料（铝合金、高强度钢、镁合金和复合材料）进行力学性能测试，包括拉伸试验、压缩试验和弯曲试验，获取材料的强度、刚度、韧性等力学性能参数，并对实验结果进行分析和比较，为汽车轻量化设计和选材提供依据。
三、实验材料与设备（一）实验材料1、铝合金：选用 6061-T6 铝合金板材，厚度为 3mm。
2、高强度钢：选用 Q345 高强度钢板材，厚度为 2mm。
3、镁合金：选用 AZ31B 镁合金板材，厚度为 25mm。
4、复合材料：选用碳纤维增强环氧树脂复合材料板材，厚度为2mm。
（二）实验设备1、万能材料试验机：型号为 WDW-100，最大试验力为 100kN，精度为 1%。
2、引伸计：精度为 05%，用于测量材料的变形。
3、游标卡尺：精度为 002mm，用于测量试样的尺寸。
四、实验过程（一）拉伸试验1、试样制备根据国家标准 GB/T 2281-2010《金属材料拉伸试验第 1 部分：室温试验方法》，分别从铝合金、高强度钢、镁合金和复合材料板材上加工拉伸试样。
试样的形状为矩形截面试样，标距长度为 50mm，原始横截面积通过测量试样的宽度和厚度计算得出。
2、试验步骤（1）将拉伸试样安装在万能材料试验机的夹头上，确保试样的轴线与试验机的加载轴线重合。
（2）设置试验机的加载速度为 2mm/min，启动试验机进行加载，直至试样断裂。
（3）在试验过程中，通过引伸计实时测量试样的变形，并记录试验力位移曲线。
国家开放大学《材料科学》金属材料的力学性能实验报告
国家开放大学《材料科学》金属材料的力学性能实验报告实验目的1. 掌握金属材料力学性能的基本测试方法。
2. 了解材料在不同温度和加载速度下的力学性能变化。
3. 分析实验结果，探讨材料力学性能与微观结构的关系。
实验原理金属材料的力学性能主要包括抗拉强度、抗压强度、弹性模量等。
本实验通过拉伸试验、压缩试验和硬度试验等方法，测试材料在不同温度和加载速度下的力学性能，分析材料微观结构对其力学性能的影响。
实验材料与设备1. 实验材料：低碳钢、不锈钢、铜等。
2. 实验设备：万能材料试验机、高温炉、硬度计等。
实验方法与步骤1. 拉伸试验：a. 按照国家标准制备试样。
b. 将试样装入万能材料试验机。
c. 以不同的加载速度和温度进行拉伸试验。
d. 记录应力-应变曲线，计算抗拉强度、弹性模量等参数。
2. 压缩试验：a. 按照国家标准制备试样。
b. 将试样装入万能材料试验机。
c. 以不同的加载速度和温度进行压缩试验。
d. 记录应力-应变曲线，计算抗压强度等参数。
3. 硬度试验：a. 按照国家标准制备试样。
b. 使用硬度计在不同温度下进行硬度测试。
c. 记录硬度值，计算硬度系数。
实验结果与分析1. 拉伸试验结果：- 低碳钢：抗拉强度约为400 MPa，弹性模量约为200 GPa。
- 不锈钢：抗拉强度约为500 MPa，弹性模量约为180 GPa。
- 铜：抗拉强度约为200 MPa，弹性模量约为110 GPa。
2. 压缩试验结果：- 低碳钢：抗压强度约为500 MPa。
- 不锈钢：抗压强度约为600 MPa。
- 铜：抗压强度约为300 MPa。
3. 硬度试验结果：- 低碳钢：硬度系数约为0.2。
- 不锈钢：硬度系数约为0.15。
- 铜：硬度系数约为0.1。
结论1. 金属材料的力学性能受微观结构影响显著。
2. 随着温度的升高，材料力学性能降低。
3. 加载速度对材料力学性能有一定影响，加载速度越高，材料力学性能越差。
建议1. 进一步研究材料微观结构与力学性能的关系，为材料设计提供理论依据。
西安交通大学材料力学性能试验报告——冲击韧性(excel画的图)
材料力学性能实验报告姓名：李尧班级：材料94 学号：09021089 成绩：实验名称实验一缺口冲击韧性实验实验目的 1.掌握常温及低温下金属冲击试验方法；2.学会用能量法确定金属冷脆能变温度t；k3.了解冲击试验机结构、工作原理及正确使用方法。
实验设备 1.游标卡尺；2.20#钢退火态试样和40Cr调质态试样各三根；3.JBW-300示波冲击试验机；4.液氮，酒精；5.温度计。
试样示意图图1 冲击试验标准试样示意图实验结果记录20#退火态和40Cr调质态试样的冲击吸收总功记录见附录。
根据裂纹形成能量、裂纹扩展能量以及总冲击能量，以及冲击记录的示波图，得到，裂纹萌生功= 裂纹形成能量；裂纹扩展功=裂纹扩展能量-裂纹形成能量；裂纹撕裂功=总冲击能量-裂纹扩展能量。
20#退火态和40Cr调质态试样的裂纹萌生功、裂纹扩展功和裂纹撕裂功分别见表1和表2：表1 20#退火态各试样的裂纹萌生、扩展、撕裂功记录表试样编号温度/℃裂纹萌生功/J 裂纹扩展功/J 裂纹撕裂功/J 1-1 20 45.8112 0.4700 1.33701-3 20 44.0039 2.2082 20.17314-4 20 30.6656 1.7666 15.3820-2 0 38.8878 0.2872 1.05400-3 0 38.8078 0.2678 2.39715-3 0 37.4989 0.7339 2.47645-2 0 35.4670 0.3494 1.76661-4 -30 6.6485 0.3104 2.40011-6 -30 6.7921 0.3238 2.8115表1 40Cr调质态各试样的裂纹萌生、扩展、撕裂功记录表试样编号温度/℃裂纹萌生功/J 裂纹扩展功/J 裂纹撕裂功/J1-2 20 50.2343 1.4006 18.3959A-1 20 42.0885 2.1613 26.5258B-3 0 41.405 1.4651 14.6755D-3 0 33.6908 0.7463 25.86235-3 0 39.5793 1.1635 4.59205-2 -30 33.9825 1.2214 5.18192-2 -30 26.9017 2.6659 29.03643-2 -60 32.2844 1.4816 19.57542-2 -60 47.6899 0.3546 9.17776-3 -90 40.5959 2.3280 10.0549实验数据处理根据表1和表2，以及各试样在不同温度下的冲击吸收功，做各试样的冲击吸收总功、裂纹萌生功、裂纹扩展功和裂纹撕裂功与温度的关系曲线，分别得到图2—9八幅图：0102030405060-100-80-60-40-202040冲击总功/J温度/℃28.7-11.5ETT 50图2 20#退火态试样冲击总功与温度关系曲线05101520253035404550-40-30-20-10102030裂纹萌生功/J温度/℃图3 20#退火态试样裂纹萌生功与温度关系曲线图4 20#退火态试样裂纹扩展功与温度关系曲线0510152025-40-30-20-10102030裂纹撕裂功/J温度/℃图5 20#退火态试样裂纹撕裂功与温度关系曲线01020304050607080-100-80-60-40-202040冲击总功/J温度/℃-33.056.7EET 50图6 40Cr 调质态试样冲击总功与温度关系曲线图7 40Cr 调质态试样裂纹萌生功与温度关系曲线图8 40Cr调质态试样裂纹扩展功与温度关系曲线图9 40Cr调质态试样裂纹撕裂功与温度关系曲线冷脆转变温度金属韧脆转变温度：有些金属在其使用温度降低时，其塑性、韧性便急剧降低，使材料脆化，冲击值降低，这一现象为冷脆。
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力学性能试验报告LZ GR06-99-2008
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试验标准号：GB/T232 力学性能试验报告GR06-99-2008
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