材料力学性能测试实验报告

合集下载

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。

力学性能实验报告

力学性能实验报告

力学性能实验报告实验名称:力学性能实验实验目的:1.熟悉力学性能实验的基本操作流程和实验仪器的使用方法;2.了解材料的力学性能指标,如弹性模量、屈服强度、断裂强度等;3.学习实验数据的处理和分析方法。

实验原理:材料的力学性能是指材料在外力作用下所发生的弯曲、拉伸、压缩等变形行为。

常用的力学性能指标包括弹性模量、屈服强度、断裂强度等。

实验仪器:1.材料力学性能实验机;2.称重器;3.温度计;4.实验样品。

实验步骤:1.将实验样品放入力学性能实验机中,固定好;2.设置合适的加载速度和加载方式,进行材料的拉伸或压缩试验;3.在试验过程中记录下变形值和力值;4.当材料发生破裂时停止试验,记录下此时的最大力值;5.移除实验样品,进行下一组样品的实验。

实验数据处理与分析:1.根据实验数据计算实验样品的应变和应力;2.绘制应力-应变曲线,通过曲线的线性段来计算材料的弹性模量;3.根据应力-应变曲线的非线性段或材料破裂前的最大应力来计算材料的屈服强度;4.根据破裂时的最大力值来计算材料的断裂强度。

实验结果:1.绘制应力-应变曲线,通过斜率计算得出材料的弹性模量;2.通过非线性段或最大应力计算得出材料的屈服强度;3.通过破裂时的最大力值计算得出材料的断裂强度。

实验结论:通过力学性能实验,得出了材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度等指标。

这些指标可以为材料的选用和设计提供参考依据,也可以为相关材料的研究提供实验数据支持。

此外,实验过程中的数据处理和分析方法也是力学性能实验的重要内容,掌握了这些方法可以更准确地评估材料的力学性能。

实验改进意见:1.增加实验样品数量和种类,以提高实验数据的准确性和可靠性;2.注意在实验过程中的温度控制,以减小温度对材料力学性能的影响;3.结合理论知识,对实验结果进行更详细的分析和解释。

以上是力学性能实验的实验报告,总字数为298字。

您可以根据实际情况进行修改和补充。

材料力学实验报告标准答案

材料力学实验报告标准答案

材料力学实验报告标准答案材料力学实验报告标准答案:在材料力学实验中,我们通过一系列的实验操作和数据收集,对材料的力学性能进行了分析和测量。

以下是材料力学实验报告的标准答案。

一、实验目的本实验旨在通过对材料的拉伸、压缩和弯曲等试验,测量和分析材料的力学性能参数,包括弹性模量、屈服强度、断裂强度等。

二、实验原理1. 材料的拉伸试验拉伸试验是一种通过施加外力使材料产生拉伸变形的试验方法。

测量引伸计的变形量和外力,得出材料的应力-应变曲线。

通过该曲线可计算出材料的弹性模量、屈服强度等参数。

2. 材料的压缩试验压缩试验是一种通过施加外力使材料产生压缩变形的试验方法。

测量变形量和外力,得出应力-应变曲线,进一步计算材料的弹性模量、压缩强度等参数。

3. 材料的弯曲试验弯曲试验是一种通过施加外力使材料发生弯曲变形的试验方法。

测量挠度和外力,得到材料的应力-挠度曲线,在此基础上计算弹性模量、抗弯强度等参数。

三、实验步骤和数据处理1. 拉伸试验(详细步骤和数据处理略)2. 压缩试验(详细步骤和数据处理略)3. 弯曲试验(详细步骤和数据处理略)四、实验结果与讨论1. 拉伸试验结果(详细结果和讨论略)2. 压缩试验结果(详细结果和讨论略)3. 弯曲试验结果(详细结果和讨论略)五、实验结论通过以上实验和数据处理,我们得到了材料的力学性能参数,如弹性模量、屈服强度、断裂强度等。

这些参数对于材料的设计和选择具有重要意义,可以为材料工程师提供参考和指导,以确保材料在不同应力条件下的安全使用。

六、实验总结通过这次材料力学实验,我们深入了解了材料的力学性能测量方法和参数计算,提高了我们对材料特性的认识。

实验过程中,我们注意了实验安全和数据准确性,并采取了合理的实验设计和数据处理方法,使实验结果更可靠和准确。

七、参考文献(略)以上是材料力学实验报告的标准答案。

实验报告应包含实验目的、原理、步骤、结果和结论等内容,并遵守学校或教师要求的格式和规范。

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。

材料力学性能测试实验报告

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。

金属材料力学性能测试与分析实验报告

金属材料力学性能测试与分析实验报告

金属材料力学性能测试与分析实验报告摘要:本实验旨在通过对金属材料的力学性能进行测试和分析,以探究其力学行为和性能。

在本实验中,我们选取了一种常见的金属材料进行测试,并使用了相关的测试方法和设备,包括拉伸试验、硬度测试和冲击试验。

通过对实验结果的分析与比较,我们探讨了该金属材料的力学性能表现以及对其应用的影响。

实验结果显示,该金属材料表现出高强度、良好的塑性和韧性,适用于各种工程应用。

1. 引言金属材料是广泛应用于工程领域的重要材料,其力学性能直接关系到其在工程中的可靠性和安全性。

因此,了解金属材料的力学性能是进行工程设计和材料选择的基础。

本实验旨在通过力学性能测试来了解金属材料的力学特性和表现,以提供工程实践的依据。

2. 实验方法和设备2.1 材料样品选择选取了某种常见的金属材料作为研究对象,样品形状和尺寸符合标准要求。

2.2 拉伸试验使用拉伸试验机进行拉伸试验,按照标准规范进行测试,记录载荷-位移曲线,计算材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度和断后延伸率等指标。

2.3 硬度测试使用硬度计对材料进行硬度测试,选择适当的测试方法,如布氏硬度或洛氏硬度,记录测试结果并计算平均硬度值。

2.4 冲击试验利用冲击试验机对材料进行冲击试验,记录冲击能量和冲击韧性等指标。

3. 实验结果与分析3.1 拉伸试验拉伸试验结果显示,该金属材料在加载过程中呈现明显的弹性阶段、塑性阶段和断裂阶段。

载荷-位移曲线呈现出典型的应力-应变曲线特征。

根据试验数据计算得到的材料力学性能指标如下:- 弹性模量:XXX GPa- 屈服强度:XXX MPa- 抗拉强度:XXX MPa- 断后延伸率:XXX %3.2 硬度测试通过硬度测试,我们得到了该金属材料的平均硬度值为XXX。

硬度是材料抵抗局部塑性变形和耐刮削能力的指标,较高的硬度值表示该金属材料具有较好的耐磨性和抗刮削性能。

3.3 冲击试验冲击试验结果显示,该金属材料在受到冲击负荷时具有较高的韧性和抗冲击性能。

材料的力学性能实验报告

材料的力学性能实验报告

材料的力学性能实验报告材料的力学性能实验报告1. 引言材料的力学性能是衡量材料质量和可靠性的重要指标之一。

通过力学性能实验,可以对材料的强度、硬度、韧性等进行评估,从而为材料的选择和应用提供科学依据。

本实验旨在通过一系列实验方法和测试手段,对某种材料的力学性能进行全面分析和评价。

2. 实验目的本实验的主要目的是:- 测定材料的拉伸强度和屈服强度;- 测定材料的硬度和韧性;- 分析材料的断裂特性和疲劳性能。

3. 实验方法3.1 拉伸实验通过拉伸实验,可以测定材料在受力下的变形和破坏行为。

首先,从样品中制备出一定尺寸的试样,然后将试样放置在拉伸试验机上,施加逐渐增加的拉力,记录拉伸过程中的应力和应变数据,最终得到拉伸强度和屈服强度等指标。

3.2 硬度实验硬度是材料抵抗外界压力的能力,也是材料的一种重要力学性能指标。

硬度实验常用的方法有布氏硬度、维氏硬度和洛氏硬度等。

通过在材料表面施加一定的压力,然后测量压痕的大小或深度,可以得到材料的硬度值。

3.3 韧性实验韧性是材料在受力下发生塑性变形和吸收能量的能力。

韧性实验主要通过冲击试验来评估材料的韧性。

在冲击试验中,将标准试样固定在冲击机上,然后施加冲击力,观察试样的破裂形态和吸能能力,从而得到材料的韧性指标。

3.4 断裂特性分析通过断裂特性分析,可以了解材料在破坏过程中的断裂形态和机制。

常用的断裂特性分析方法有金相显微镜观察、扫描电镜观察和断口形貌分析等。

通过对破坏试样进行断口观察和形貌分析,可以揭示材料的断裂行为和破坏机制。

3.5 疲劳性能测试疲劳性能是材料在交变载荷下的抗疲劳破坏能力。

疲劳性能测试常用的方法有拉伸疲劳试验和弯曲疲劳试验等。

通过施加交变载荷,观察材料在不同循环次数下的变形和破坏情况,可以评估材料的疲劳寿命和抗疲劳性能。

4. 实验结果与分析通过上述实验方法和测试手段,得到了某种材料的力学性能数据。

在拉伸实验中,测得该材料的拉伸强度为XXX,屈服强度为XXX。

材料的力学实验报告

材料的力学实验报告

材料的力学实验报告材料的力学实验报告材料的力学实验报告一目录一、拉伸实验...............................................................................2 二、压缩实验...............................................................................4 三、拉压弹性模量E 测定实验...................................................6 四、低碳钢剪切弹性模量G测定实验.......................................8 五、扭转破坏实验....................................................................10 六、纯弯曲梁正应力实验..........................................................12 七、弯扭组合变形时的主应力测定实验..................................15 八、压杆稳定实验. (18)一、拉伸实验报告标准答案实验结果及数据处理:例:(一)低碳钢试件强度指标:Ps=_____KN屈服应力ζs= Ps/A _____MPa P b =_____KN 强度极限ζb= Pb /A _____MPa 塑性指标:L1-LAA1伸长率100% %面积收缩率100% %LA低碳钢拉伸图:铸铁试件强度指标:最大载荷Pb =_____ KN强度极限ζb= Pb / A = ___ M Pa问题讨论:1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同答:拉伸实验中延伸率的大小与材料有关,同时与试件的标距长度有关.试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同.因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其有关性质才具可比性.材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的(横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外).2、分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征.答:试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性,低碳钢延伸率大表现为塑性;低碳钢具有屈服现象,铸铁无.低碳钢断口为直径缩小的杯锥状,且有450的剪切唇,断口组织为暗灰色纤维状组织。

  1. 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. 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. 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)。

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
E 就是
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l
o =5.65(F
)0.5的短比例试样。

试样
厚度一般应为原轧制厚度,但在特殊情况下也允许采用四面机加工的试样。

通常试样宽度与厚度之比不大于4:1或8:1,对铝镁材则一般可采用较小宽度。

对厚度小于0.5mm的薄板(带),亦可采用定标距试样。

试样各部分允许机加工偏差及侧边加工粗糙度应符合图 10和表 1的规定。

图 10 金属拉伸标准板材试样
2)
(1)
a.
b.
c.
2.
1)
2)
3) 实验样品评定
(1)弯曲实验后,按有关标准规定检查试样弯曲外表面,进行结果评定。

(2)检查试样弯曲外表面,测试规范进行评定,若无裂纹、裂缝或裂断,则评
定试样合格,测试有效。

三.结果与分析
1.拉伸试验
钢板尺寸:宽度b=31.26mm,厚度h=1.16mm,标距L=260mm。

拉力机记录的是不同载荷F下的形变△L的大小,根据公式
计算出每一时刻的应力-应变数据,作图如下:
图1是一定负荷范围内不锈钢板的拉伸应力--应变曲线。

根据变化趋势,将曲线分为三个阶段:OA段,位移在增大,而负荷几乎等于0,是试样由松弛而夹紧的阶段,真正的拉伸形变过程自A点开始。

AB段,随着拉应力的增加,形变也逐渐增大,形变与外力大小呈正比,符合Hook定律,试样处于弹性变形阶段。

BC段,继续施加较小的外力就可以产生较大的形变,此时,钢材除弹性变形外,还发生了塑性形变,其中塑性变形在卸载后不再恢复,试样处于弹塑性阶段。

试想如果继续增加负荷,钢材将发生屈服及至应变强化(图中未体现)。

2.

(2
50N左右时,停止加力,并逐渐卸载,所得曲线与原曲线并不重合,表现出一定的滞回特性,说明所施加的最大应力已经大于钢材的弹性极限,钢材的变形包括弹性和塑性两部分,其中的塑性变形在卸载后不再恢复(从图上看是1.46mm残余形变)。

滞回曲线所包含的面积反映了钢板吸收耗散能量的大小。

四.误差分析
本实验可能存在的误差有:
1.夹持试样时,由于目测不可能使试样正好处于与夹具垂直的方向,拉应力方向与试样中
轴线方向偏离。

2.弯曲试验中,应把试样放在支座上,使两端露出部分的长度相等。

3.试样尺寸人为测量过程可能引入的读数误差,即试样测量尺寸与实际尺寸的差别,导致
理论结果计算的误差。

4.试样本身是否具有代表性,有无缺陷,试样的形状,拉伸速率,以及试验温度等。

5.所使用力学试验机的量程。

若试样拉断时只需要很小的力,而拉力机的最大入口力却很
大,测量的精确性将大大下降。

两者需匹配。

五.思考题
三点弯曲与四点弯曲的区别?
三点弯曲强度:将试样放在一定距离的两支座上,在两支座中心点上加试验力,直至折断时的最大弯曲应力。

3 FL
σb4=σb
弯矩图
到剪力大小,危险截面应分别在两个受力点处,不在梁中点。

相关文档
最新文档