材料的拉伸性能2
材料力学性能-第2版课后习题答案
第一章 单向静拉伸力学性能1、 解释下列名词。
2．滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。
3．循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。
4．包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变2、 说明下列力学性能指标的意义。
答：E 弹性模量 G 切变模量 r σ规定残余伸长应力 2.0σ屈服强度 gt δ金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应变硬化指数 【P15】3、 金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？答：主要决定于原子本性和晶格类型。
合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小，但是不改变金属原子的本性和晶格类型。
组织虽然改变了，原子的本性和晶格类型未发生改变，故弹性模量对组织不敏感。
【P4】4、 现有45、40Cr 、35 CrMo 钢和灰铸铁几种材料，你选择哪种材料作为机床起身，为什么？选灰铸铁，因为其含碳量搞，有良好的吸震减震作用，并且机床床身一般结构简单，对精度要求不高，使用灰铸铁可降低成本，提高生产效率。
5、 试述韧性断裂与脆性断裂的区别。
为什么脆性断裂最危险？【P21】答：韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量；而脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性很大。
6、 何谓拉伸断口三要素？影响宏观拉伸断口性态的因素有哪些？答：宏观断口呈杯锥形，由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成，即所谓的断口特征三要素。
材料力学性能(2)应力应变曲线
拉伸试验得到的应力应变，通常是指工程应力和工程应变，用于计算应力应变的横截面积和长度，是未变形的初始横截面积和初始长度（便于测量）。
与之对应的，还有真应力和真应变，用于计算应力应变的横截面积和长度，是变形后的横截面积和长度。
在应力低于比例极限的情况下，应力σ与应变ε成正比，即σ=Εε；式中E为常数，称为弹性模量或杨氏模量，是正应力与正应变的比值，弹性模量的单位与应力的单位相同。
剪切模量的定义与之类似，是切应力与切应变的比值。
金属的应力应变曲线，通常分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、应变硬化阶段和颈缩断裂阶段。
注意：不同的材料，应力应变曲线会有差异，并不是每种材料都会表现出上述四个阶段。
屈服强度材料的屈服强度，是指材料开始发生塑性变形时所对应的应力。
由于不同材料应力应变曲线变化各异，通常很难确定在多大的应力下，材料开始屈服。
实际应用中，也会用到以下几种定义屈服点的方式：弹性极限（Elastic Limit）The lowest stress at which permanent deformation can be measured. 能检测到塑性变形的最小应力。
比例极限（Proportional Limit）The point at which the stress-straincurve becomes nonlinear. 应力-应变曲线开始出现非线性的应力。
很多金属材料的弹性极限和比例极限几乎是一样的。
偏移屈服点（Offset Yield Point 或 Proof Stress）有些材料的应力应变曲线，弹性阶段和塑性阶段之间没有明显的分界点。
可以采用某个指定的很小的塑性应变，通常是0.2%，对应的应力作为屈服点。
真应力和真应变前面拉伸试验得到的工程应力（σ）和工程应变（ε），是基于试件未变形的初始横截面积（A0）和初始长度（L0）计算的。
而实际中，随着载荷的变化，横截面积和长度都是在发生变化的。
(完整版)高分子材料的拉伸性能
《高分子材料的拉伸性能测试》实验指导书一、实验目的1、测试热塑性塑料拉伸性能。
2、掌握高分子材料的应力—应变曲线的绘制。
4、了解塑料抗张强度的实验操作。
二、实验原理拉伸试验是材料最基本的一种力学性能试验方法，可以得到材料的各种拉伸性能，包括拉伸强度、弹性模量、泊松比、伸长率、应力-应变曲线等。
拉伸试验是指在规定的温度、湿度和试验速度下，在试样上沿纵轴方向施加拉伸载荷使其破坏，此时材料的性能指标如下：1.拉伸强度为：(1)式中σ--拉伸强度，MPa;P---破坏载荷（或最大载荷)，N;b---试样宽度，cm;h---试样厚度，cm.2.拉伸破坏(或最大载荷处)的伸长率为： (2)式中ε---试样拉伸破坏(或最大载荷处)伸长率，%;ΔL0-破坏时标距内伸长量，cm;L0---测量的标距，cm,3.拉伸弹性模量为：(3)式中E t---拉伸弹性模量，MPa；ΔP—荷载-变形曲线上初始直线段部分载荷量，N；ΔL0—与载荷增量对应的标距内变形量，cm。
4.拉伸应力-应变曲线如果材料是理想弹性体，抗张应力与抗张应变之间的关系服从胡克定律，即：σ = Eε式中: E－杨氏模量或拉伸模量；σ－应力；ε－应变聚合物材料由干本身长链分子的大分子结构持点，使其具有多重的运动单元，因此不是理想的弹性体，在外力作用下的力学行为是一个松弛过程，具有明显的粘弹性质。
拉伸试验时因试验条件的不同，其拉伸行为有很大差别。
起始时，应力增加，应变也增加，在A点之前应力与应变成正比关系，符合胡克定律，呈理想弹性体。
A点叫做比例极限点。
超过A点后的一段，应力增大，应变仍增加，但二者不再成正比关系，比值逐渐减小；当达到Y点时，其比值为零。
Y点叫做屈服点。
此时弹性模最近似为零，这是一个重要的材料持征点。
对塑料来说，它是使用的极限。
如果再继续拉伸，应力保持不变甚至还会下降，而应变可以在一个相当大的范围内增加，直至断裂。
断裂点的应力可能比屈服点应力小，也可能比它大。
实验一、二 拉伸和压缩实验
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。
金属材料的拉伸与压缩试验2
碳钢与铸铁的拉伸、压缩实验（实验一）一、实验目的1、测定碳钢在拉伸时的屈服极限s σ，强度极限b σ，延伸率δ和断面收缩率ψ，测定铸铁拉伸时的强度极限b σ。
2、观察碳钢、铸铁在拉伸过程中的变形规律及破坏现象，并进行比较，使用绘图装置绘制拉伸图（P-ΔL 曲线）。
二、实验设备微机控制电子万能材料试验机、液压式万能材料试验机、游标卡尺。
三、实验试祥1. 为使各种材料机械性质的数值能互相比较，避免试件的尺寸和形状对试验结果的影响，对试件的尺寸形状GB6397-86作了统一规定，如图1所示：图1用于测量拉伸变形的试件中段长度（标距L 0）与试件直径d 。
必零满足L 0／d 0=10或5，其延伸率分别记做和δ10和δ52、压缩试样：低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般做成很短的圆柱形，避免压弯，一般规定试件高度h 直径d 的比值在下列范围之内：1≤d h≤3为了保证试件承受轴向压力，加工时应使试件两个端面尽可能平行，并与试件轴线垂直，为了减少两端面与试验机承垫之间的摩擦力，试件两端面应进行磨削加工，使其光滑。
四、实验原理图2为试验机绘出的碳钢拉伸P-△L 曲线图，拉伸变形ΔL 是整个试件的伸长，并且包括机器本身的弹性变形和试件头部在夹头中的滑动，故绘出的曲线图最初一段是曲线，流动阶段上限B ‘受变形速度和试件形式影响，下屈服点B 则比较稳定，工程上均以B 点对应的载荷作为材料屈服时的载荷P S ，以试样的初始横截面积A0除PS ，即得屈服极限：0A Ps S =σ图2屈服阶段过后，进入强化阶段，试样又恢复了承载能力，载荷到达最大值P b ，时，试样某一局部的截面明显缩小，出现“颈缩”现象，这时示力盘的从动针停留在P b 不动，主动针则迅速倒退表明载荷迅速下降，试样即将被拉断。
以试样的初始横截面面积A 。
除P b 得强度极限为0A P b b =σ延伸率δ及断面收缩率φ的测定，试样的标距原长为L 0拉断后将两段试样紧密地对接在一起，量出拉断后的标距长为L 1延伸率应为 %100001⨯-=l l l δ断口附近塑性变形最大，所以L 1的量取与断口的部位有关，如断口发生于L ο的两端或在L ο之外，则试验无效，应重做，若断口距L 。
材料在拉压时的力学性能
曲线
（4）颈缩阶段DE 应力达到强度极限后，试件的变形开始集中在最弱横截面
附近的局部区域内，出现颈缩现象。
由于局部区域横截面面积显著 减小，使试样继续伸长所需的载荷 也随之下降，应力-应变关系曲线 中用F / A 表示的应力也随之下降， 到E 点，试件在颈缩处断裂。 试件拉断后，断口呈杯锥状。
试件与设备
压缩标准试件 拉伸标准试样
d h
h = (1.5—3.0)d
l 10d 或 l 5d
2
试验设备——万能试验机
变形传感器
工程上材料的品种很多，下面以低碳钢和铸铁为主要代表， 介绍材料在拉伸时的力学性能
3
一、材料在轴向拉伸时的力学性能 低碳钢轴向拉伸时的力学性能 拉伸试验与拉伸图 ( F-Dl 曲线 )
压
拉
b
o
铸铁压缩时的曲线和破坏形状
15
总
结
衡量材料的力学性能的指标主要有：
p , e, s , b , E , ,
衡量材料强度的指标：
s, b
对塑性材料，把屈服极限 s 作为材料的极限应力 对脆性材料，把强度极限 b 作为材料的极限应力 衡量材料塑性的指标：
,
17
13
二、材料在轴向压缩时的力学性能
1、低碳钢轴向压缩时的力学性能 低碳钢是典型的塑性材料,其压缩时的曲线如图所示。最初 阶段应力与应变成正比关系，其压缩时的弹性模量、比例极限及 屈服极限都与拉伸时基本相同。 当应力超过屈服极限后， 试件产生显著的横向塑性变 形，试件越压越扁，横截面 面积不断增大，试样的抗压 能力也持续增强，如果材料 o 塑性好的话，可被压成扁圆 盘而仍不断裂，因此得不到 压缩时的强度极限。
BS EN ISO 527-2-1996 塑料 拉伸性能的测定第2部分模压和挤压塑料试验条件
塑料的拉伸性能的测定第二部分：模压和挤压塑料的测试条件具有与英国标准等同地位的欧洲标准EN ISO 527-2:1996。
重要备注：在阅读本方法之前，请务必先阅读BS 2782-0标准，介绍，分别发行。
委员会对于英国标准的责任本版本的英国标准的修订，是委托给塑料橡胶委员会（PRM/-）和科技委员会PRM/21，因此，此版本的英国标准代表了下面成员体：英国塑料联合会英国纺织品同盟环境部（建筑研究机构）工业贸易部（国家物理研究所中心）电子电气协会（BEAMA有限公司）GAMBICA(BEAMA有限公司)材料协会国防部包装和工业薄膜协会PIRA国际组织Pipra科技有限公司在塑料橡胶标准委员会的指导下，英国标准已经修订就绪并在标准化董事会的主持下已经出版，将于1994年1月15日正式生效。
BS EN ISO 527-2:1996 委员会责任封面内页国家前言Ⅱ目录页码前言------------------------------------------------------------------------21 范围---------------------------------------------------------------------32 引用标准---------------------------------------------------------------33 原理---------------------------------------------------------------------34 定义---------------------------------------------------------------------35 装置---------------------------------------------------------------------36 试样---------------------------------------------------------------------37 测试样品数量---------------------------------------------------------48 测试环境---------------------------------------------------------------49 过程---------------------------------------------------------------------410 计算结果及总结----------------------------------------------------411 精度-------------------------------------------------------------------412 实验报告-------------------------------------------------------------4 附录A（规范）小型样片----------------------------------------------6 附录ZA（标准）国际出版物与欧洲相关出版物引用标准-------------------------------------------------------------------------------8 图一---测试样片外形1A和1B---------------------------------------5 图A.1---测试样片的外形1BA和1BB-----------------------------6 图A.2---测试样片的外形5A和5B----------------------------------7 参考文献------------------------------------------------------------内封底国家前言这个英国标准为技术委员会PRI/21所修订，为EN ISO 527-2:1996的官方英语版本，名为：塑料-拉伸性能的测定，第二部分：模压和挤压塑料实验条件。
金属材料 拉伸试验 第2部分
金属材料拉伸试验第2部分拉伸试验是金属材料力学性能测试中最常用的一种试验方法。
在拉伸试验中，金属试样在一定的载荷下被拉伸，以测定其在不同应变下的应力变化情况，从而得出其力学性能参数。
本文将继续介绍拉伸试验的相关内容。
1. 试验方法拉伸试验通常采用万能试验机进行，试样的形状和尺寸应符合标准规定。
试样应在试验机上夹紧，以保证试样在拉伸过程中不会滑动或扭曲。
试验时应控制试样的变形速率，通常为每分钟1-5mm。
试验过程中应记录试样的载荷和变形量，并绘制载荷-变形曲线。
2. 试验结果拉伸试验的主要结果包括屈服强度、抗拉强度、伸长率和断面收缩率等。
屈服强度是指试样开始出现塑性变形时的应力值，抗拉强度是指试样断裂时的最大应力值。
伸长率是指试样在断裂前的长度与断裂后长度之比，反映了金属材料的延展性能。
断面收缩率是指试样断裂后断面收缩的程度，反映了金属材料的收缩性能。
3. 影响因素拉伸试验结果受多种因素影响，其中最主要的因素是试样的材料和形状。
不同材料的金属试样在拉伸试验中表现出不同的力学性能。
试样的形状和尺寸也会影响试验结果，通常采用标准试样以保证试验结果的可比性。
试验条件如变形速率、试验温度等也会对试验结果产生影响。
4. 应用领域拉伸试验是金属材料力学性能测试中最常用的一种试验方法，广泛应用于金属材料的研究和生产中。
拉伸试验结果可以用于材料的质量控制、产品设计和材料选择等方面。
在航空航天、汽车、建筑等领域中，拉伸试验也是必不可少的一项测试。
总之，拉伸试验是金属材料力学性能测试中最常用的一种试验方法，通过测定金属试样在不同应变下的应力变化情况，得出其力学性能参数。
拉伸试验结果可以用于材料的质量控制、产品设计和材料选择等方面，是金属材料研究和生产中必不可少的一项测试。
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以现有的造船扩张能力看， 2010年中国需要300根曲轴， 2015年需要420根曲轴，市场 缺口很大。60机曲轴价格在 600万元左右。
HYUNDAI
韩国现代重工生 产的船用柴油机曲 轴目前在国际市场 上占有份额为35%， 年产量为200多根曲 轴。现代重工于 1985年涉足于曲轴 生产领域，现在可 以生产用于l万TEU 级集装箱船柴油主 机的大型曲轴
3、本章内容
实验条件： 光滑试件
室温大气介质
单向单调拉伸载荷
研究内容： 测定不同变形和硬化特性的材料的应力-应变曲 线和拉伸性能参数。了解不同材料的性质
1.2 拉伸试验
1. 实验样件
(a)圆截面标准试件：
l0=10d0 ， l0=5d0
标距l0
d0
(b)矩形截面标准试件(截面积为A）： 标距l0
e1+ e2+ e3＋ ……
＋e10 < 10%
L dL
0
L 1 ln ln(1 e) ln( ) L Lo 1
在弹 - 塑性变形阶段，只有真应力 - 真 应变曲线才能描述材料的力学形为。 绝大多数金属材料在室温下屈服后， 要使塑性变形继续进行，必须不断增 大应力，所以在真应力 - 真应变曲线 上表现为流变应力不断上升。这种现 象称为形变强化。
图1-2 低碳钢的工程应力一工程应变曲线
拉伸图
拉伸曲线
拉伸图----加载后标距间的长度变化量l 载荷P关系曲线 拉伸曲线----应力应变曲线 工程应力――载荷除以试件的原始截面积 即得工程应力，σ=P／A0 工程应变――伸长量除以原始标距长度即 得工程应变e，e=Δl／l0
典型的脆性材料
1． 6
塑性材料的拉伸力学行为
当塑性材料所受的应力低于弹性极限， 其力学行为可近似地用虎克定律加以表述。 当材料所受的应力高于弹性极限，虎克定律 不再适用。此时，材料的变形既有弹性变形 又有塑性变形，进入弹塑性变形阶段，其力 学行为需要用弹-塑性变形阶段的数学表达 式，或称本构方程加以表述。
•
• • • •
2. 塑性
1）断后伸长率δ δ＝［（L1-L0）/L0］×100% 注意：δ和δ5的区别。 一般 δ5≈（1.25～1.5）δ
δ和δ5的区别
2）断面收缩率ψ ψ＝［(S0－S1)/S0］×100%
抗拉强度b：
定义为试件断裂前所能承受的最大工程应力，以前 称为强度极限。取拉伸图上的最大载荷，即对应于b点 的载荷除以试件的原始截面积，即得抗拉强度之值，记 为σb
断裂延性：拉伸断裂时的真应变称为断
裂延性(Fracture Ductility)，记为 εf ，或称断裂真应变。 断裂延性之值不能由实验直接测定， 但可下式求得
εf = – ln(1 –Ψ)
本章完
真实应力-对数应变曲线与工程应力-对数应变 曲线的比较
Y ,
注意比较
均匀变形
存在颈缩
o
—— 真实应力-对数应变曲线 ——工程称应力-对数应变曲线
Є
Hollomon方程：
金属材料的真应力-真应变曲线可用不同 的方程表示，但常用的是下列方程
S = K· ε pn
上式也称为Hollomon方程。式中εp为真 应变的塑性分量，n为应变硬化指数，K 为强度系数，即εp=1时的其应力值。
断裂强度： 拉伸断裂时的真应力称为断裂强度，记为 σf 。试验时测出断裂点的截荷Pf，试件的 最小截面积 Af ，则断裂时的平均真应力， 即平均断裂强度值，σf表示如下 σ f = P f / Af 通常在拉伸试验中，不测定断裂强度。在 这种情况下，可以根据下列经验公式估算 断裂强度 σf =σb（1+Ψk）
低碳钢拉伸破坏断面
1．3
典型的拉伸曲线
1、材料分类：
按材料在拉伸断裂前是否发生塑性变形， 将材料分为脆性材料和塑性材料两大类。脆 性材料在拉伸断裂前不产生塑性变形 , 只发 生弹性变形；塑性材料在拉伸断裂前会发生 不可逆塑性变形。
高塑性材料在拉伸断裂前不仅产生均匀 的伸长，而且发生颈缩现象，且塑性变形量 大。低塑性材料在拉伸断裂前只发生均匀伸 长，不发生颈缩，且塑性变形量较小。
2、典型的拉伸曲线
s= 0.2 脆断:淬火高 碳钢 e b 弹性变形、颈 缩:冷拔钢丝 e e 弹性变形和均 匀塑性变形、 颈缩:有色金 属 e
s 塑性屈服:低 碳钢 e 非均匀弹性变 形和均匀塑性 变形、颈缩： 纯铜
弹性变形和均 匀塑性变形： 高锰钢，铝青 铜 e
其他金属材料在拉伸时的力学性能
脆性材料在拉伸载荷下的力学行为可用虎 克定律来描述。在弹性变形阶段，应力与应变 成正比，即
=E· e
无机玻璃、陶瓷以及一些处于低温下的 脆性金属材料，在拉伸断裂前只发生弹性变形， 而不发生塑性变形，其拉伸曲线如图1-3(a)所 示。
在拉伸时，试件发生轴向伸长，也同
时发生横向收缩。将纵向应变 el 与横 ( 径 ) 向应变 er 之负比值表示为 υ ，即 υ=-er/el ， υ 称 为 波 桑 比 (Poisson’s ratio), 它也是材料的弹性常数。
2.0
b
1.5
Pe
Pp
Ps Pm
Pb
Load / KN
1.0
0.5
0.0 0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Distance/ mm
图1-2 低碳钢的拉伸图
true strain-stress line
2.0
1.5
Streபைடு நூலகம்s / MPa
Pm 1.0
Pb
0.5
0.0 0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Strain
曲拐弯锻过程模拟结果
1． 4
拉伸性能
弹性模量E: 单纯弹性变形过程中应力与应变的比值。
E e
屈服强度s：
对于拉伸曲线上有明显的屈服平台的材料，塑性变 形硬化不连续，屈服平台所对应的应力即为屈服强度， 记为s
s = Ps / A0
对于拉伸曲线上没有屈服平台的材料，塑性变形 硬化过程是连续的，此时将屈服强度定义为产生0.2% 残余伸长时的应力，记为σ0.2 s = σ0.2 = P0.2 / A0
锰钢没有屈服和局部变形阶 段 强铝、退火球墨铸铁没有明 显屈服阶段
共同点：
d 5%，属塑性材料
由于锻压失败而报废的曲拐毛坯
JCFC
日本JCFC公司锻造的214吨、14.270米长的半组合式曲轴
曲轴
国内外船用曲轴的生产及需求情况
目前国外能够生产大型 船用低速柴油机主机曲轴的 国家主要有日本、韩国、捷 克、西班牙、俄罗斯等少数 几个国家。近年来全球曲轴 产量在每年600根左右，其中 日、韩两国的产品约占80％， 国内的上海船用曲轴有限公 司于2005年初制造了第一根 真正意义上的国产化半组合 式曲轴。
2.拉伸实验中注意的问题
a. 拉伸加载速率较低,俗称静拉伸试验。 d / dt 1 ~ 10 MPa / s
严格按照国家标准进行拉伸试验，其结果方为 有效，由不同的实验室和工作人员测定的拉伸 性能数据才可以互相比较。 b. 拉伸试验机带有自动记录或绘图装置，记录 或绘制试件所受的载荷 P 和伸长量Δl之间的关 系曲线;
真应力—真应变的定义：
P P Ao 真应力：S A Ao A 1
真应变： 设L0=100，L=110，则
110 100 e 100% 10% 100
若设L0=100，L0＝101，L0＝102，…… L10=110，
则e1=1%, e2=0.99%, e3=0.98%, …… e10=0.917%
l0 11.3 A, l0 5.65 A
压缩试件常采用圆形截面或方形截面的短试 件。试件高度与截面尺寸的比例关系为
圆形截面试件：l0 /d0 =1.5 ~3 ； 方形截面试件：l0 /b =1 ~3 。
目录
试验仪器：万能材料试验机，可变量程万能材料试验机
拉伸试验
d0
L0
标准试件
试件断口
电子拉伸试验机
Stress (MPa)
ss 92.9arcsinh(2.81103 Z 0.179 )
ds 92.9arcsinh(9.14 104 Z 0.208 )
103 0.195 exp(2.021104 / RT )
Predicted Data Experimental Data
n 1.123 0.0914 exp(9.138 103 / RT )
Strain
k 2.797 0.117 exp(3.714 104 / RT )
S34MnV 钢在 1100℃不同应变速率下的应 力应变曲线(实验值与预测值比较)
曲拐的弯锻与精整过程的模拟
第一种工艺方案
方案一采用的模具和坯料
脆性材料在拉伸载荷下的力学性能可
用两个力学参数表征：即弹性模量和 脆性断裂强度。
灰口铸铁轴向拉伸试验
灰口铸铁在拉伸时的-e 曲线
特点： 1、 -e 曲线从很低应力水平开 始就是曲线；采用割线弹性模量 2、没有屈服、强化、局部变形 阶段，只有唯一拉伸强度指标sb 3、伸长率非常小，拉伸强度sb 基本上就是试件拉断时横截面上 的真实应力。
半组合式曲轴的制造工艺过程：
曲拐的制造
浇铸钢锭
顶锻镦粗
拔 长
开坯成型
弯锻曲拐
压扁精整
热处理
轴颈的制造 浇铸钢锭
机加工
开坯成型
曲拐毛坯
锻造
机加工
主轴毛坯
曲拐毛坯 曲拐的组合 主轴毛坯
加热红套
精加工