实验拉伸与压缩验
§2—1拉伸与压缩实验
7
1.主机
2.手动操作盒
3.EDC 控制器
4.功率放大器
5.计算机显示器
6.打印机
7.计算机主机
图 1-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 电子万能试验机布局图
(1) 主机部分
电子万能试验机主机由负荷机架、传动系统、夹持系统和位置保护装置等四部分组成。
如图 1-4。
1) 负荷机架
负荷机架由四立柱支承上横梁与工作台板构成门式框架，两丝杠穿过动横梁两端并安装
只受到沿轴线方向的单向力，并使该力准确地传递给负荷传感器。但是 500kN 规格的电子
万能试验机的夹具不用万向连轴节，而是通过连杆直接与夹具刚性连接。对于双空间结构的
电子万能试验机（如 100kN 和 200kN 规格的试验机），下夹头安装在动横梁上。对于单空间
3.万向联轴节 6.立柱 9.活动横梁 12.弯曲试台 15.圆弧齿形带 18.导向节
图 1-4 电子式万能试验机主机结构图
3) 夹持系统
对于 100kN 和 200kN 规格的电子万能试验机，在拉伸夹具的上夹头均安装有万向连轴
节，它的作用是消除由于上、下拉伸夹具的不同轴度误差带来的影响，使试样在拉伸过程中
一、 实验目的
1、 通过对低碳钢和铸铁这两种不同性能的材料在拉伸、压缩破坏过程的观察和对试验 数据、断口特征的分析，了解它们的力学性能特点。
2、 了解电子万能试验机的构造、原理和操作。 3、 测定低碳钢拉伸时的弹性模量 E、下屈服强度 σ sL 、抗拉强度 σ b 、断后伸长率 δ 5 和 断面收缩率ψ ①；测定低碳钢压缩时的屈服强度 σ sc ，以及测定铸铁拉伸时的抗拉强度 σ b 和 压缩时的抗压强度 σ bc ①。
材料的 拉伸 与 压缩 实验
材料的拉伸与压缩实验实验目的：一、拉伸实验1. 观察材料在拉伸过程中所表现的各种现象。
2. 确定低碳钢的流动极限（屈服极限）、强度极限、延伸率和面积收缩率；确定铸铁的强度极限。
3. 比较低碳钢（塑性材料）和铸铁（脆性材料）机械性质的特点及破坏情况。
4. 学习电子万能实验机的构造原理，并进行操作练习。
二、压缩实验1．确定压缩时低碳钢的流动极限和铸铁的强度极限。
2．观察低碳钢、铸铁压缩时的变形和破坏现象。
3．学习电子万能实验机的构造原理，并进行操作练习。
实验设备与仪器：微机控制电子万能试验机、应变仪、三相变压器、游标卡尺等。
实验原理：塑性材料和脆性材料在拉伸时的力学性能。
(参考材料力学课本)实验步骤：一、拉伸实验1、试验前的准备工作对低碳钢试样打标距，用试样打点机或手工的方法在试样工作段确定L0=100mm的标记。
试样越短，局部变形所占比例越大，δ也就越大。
2、测量试样尺寸测量方法：测量两端标据点内侧及中间这三个截面处的直径，在每一横截面内沿相互垂直的两个直径方向各测量一次取平均值。
用测得的三个平均值中最小值计算试件的原始横截面积S0 。
3、实验操作步骤1) 接好电源，开启电源开关。
2) 根据低碳钢的抗拉刚度Rm(σb)和原始横截面积S0 估计试件的最大载荷Fm 。
3) 调整试验力为“零”。
4)安装试样。
先上后下5) 输入试验编号并回车确认。
6) 试件参数的设定。
点击“试样”键进入试样参数输入区。
输入：试样截面形状：圆形；ID：学号；标距：100mm;直径：测量值的最小平均值mm。
输入后点击“完成并返回”键。
7）开始试验。
点击“开始试验”键，实验开始。
试验时注意观察显示屏上曲线的变化和荷载的变化，观察相应试验现象的变化。
8）试样断裂后立刻点击停止实验。
9）读取在屏幕上的图像曲线上，找出F eH上屈服点（力）、F eL下屈服点（力）、F m最大荷载（力）及对应的荷载数值。
并保存数据，填写记录表。
二、压缩实验1、测量试样尺寸用游标卡尺测量直径d0。
拉伸压缩实验报告
一、实验目的1. 了解材料力学中拉伸和压缩的基本原理及实验方法。
2. 通过实验观察材料的弹性、屈服、强化等力学行为。
3. 测定材料的屈服极限、强度极限、延伸率、断面收缩率等力学性能指标。
4. 掌握电子万能试验机的使用方法及工作原理。
二、实验原理1. 拉伸实验：将试样放置在万能试验机的夹具中，缓慢施加轴向拉伸载荷，通过力传感器和位移传感器实时采集力与位移数据，绘制F-Δl曲线，分析材料的力学性能。
2. 压缩实验：将试样放置在万能试验机的夹具中，缓慢施加轴向压缩载荷，通过力传感器和位移传感器实时采集力与位移数据，绘制F-Δl曲线，分析材料的力学性能。
三、实验设备1. 电子万能试验机2. 力传感器3. 位移传感器4. 游标卡尺5. 计算机及数据采集软件四、实验材料1. 低碳钢拉伸试样2. 铸铁压缩试样五、实验步骤1. 拉伸实验：1. 将低碳钢拉伸试样安装在万能试验机的夹具中。
2. 设置试验参数，如拉伸速率、最大载荷等。
3. 启动试验机，缓慢施加轴向拉伸载荷，实时采集力与位移数据。
4. 绘制F-Δl曲线，分析材料的力学性能。
2. 压缩实验：1. 将铸铁压缩试样安装在万能试验机的夹具中。
2. 设置试验参数，如压缩速率、最大载荷等。
3. 启动试验机，缓慢施加轴向压缩载荷，实时采集力与位移数据。
4. 绘制F-Δl曲线，分析材料的力学性能。
六、实验结果与分析1. 低碳钢拉伸实验：1. 通过F-Δl曲线，确定材料的屈服极限、强度极限、延伸率、断面收缩率等力学性能指标。
2. 分析材料在拉伸过程中的弹性、屈服、强化等力学行为。
2. 铸铁压缩实验：1. 通过F-Δl曲线，确定材料的强度极限等力学性能指标。
2. 分析材料在压缩过程中的破坏现象。
七、实验结论1. 通过本次实验，我们掌握了拉伸和压缩实验的基本原理及实验方法。
2. 通过实验结果，我们了解了低碳钢和铸铁的力学性能。
3. 实验结果表明，低碳钢具有良好的弹性和塑性，而铸铁则具有较好的抗压性能。
金属材料的拉伸与压缩实验报告
金属材料的拉伸与压缩实验报告
一、前言
拉伸与压缩实验是金属材料力学性能测试中常用的方法之一。
通过实验可以得到金属材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等性能参数。
本实验旨在通过对不同金属材料的拉伸与压缩实验，探索金属材料的力学特性。
二、实验原理
拉伸与压缩实验的原理是将金属样本放入拉力机中，通过施加相应的拉伸或压缩力，在不同的应变下测量样本的力学性能。
应变可以通过求解样本的伸长量与原始长度的比值得到。
三、实验步骤
1. 将金属样本放置在拉力机上，并调整夹具使样本稳固；
2. 开始拉伸实验，慢慢增加加载量，记录下载荷和伸长量；
3. 当样本出现明显的变形时停止拉伸，记录此时的载荷和伸长量；
4. 根据记录数据计算拉力与伸长量之间的比值，得到材料的抗拉强度和延伸率；
5. 进行压缩实验，步骤同拉伸实验；
6. 根据实验数据计算压力与压缩量之间的比值，得到材料的抗压强度和压缩率。
四、实验结果分析
本实验对不同金属材料进行了拉伸与压缩实验。
实验结果表明，不同材料的力学
性能存在较大的差异。
其中，钢材的抗拉强度最高，铝材的延伸率较高。
对于同一材料，在拉伸和压缩实验中得到的结果存在差异，这是由于材料在不同的加载形式下会表现出不同的力学特性。
五、实验总结
拉伸与压缩实验是研究金属材料力学性能的重要手段。
通过实验可以得到材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等性能参数，有助于了解不同材料的应用范围和性能要求。
在实验中需要注意样本的选择和制备，以及试验过程中的操作规范和数据记录精确。
拉伸压缩实验-工程力学实验报告用
l1 l0 100%
O
Dl
l0
低碳钢拉伸曲线
A0 A1 100%
A0
拉 伸、压 缩 实 验
低碳钢拉伸试验现象： 滑移线 屈服：
tmax引起
颈缩：
低碳钢拉伸破坏后，断口呈“杯口”状。
拉 伸、压 缩 实 验
2．测定铸铁拉伸强度指标和塑性指标 ① 强度指标：
F
sb
Fb A0
② 塑性指标：
Fb
F
Fbc
强度极限：
拉伸实验
Dl
O
s
bc
Fbc A0
灰铸铁压缩 实验现象：
tmax引起
拉 伸、压 缩 实 验
四、实验步骤 1．测量试样原始尺寸：直径d0，长度l0。
2．安装试样，进行加载，测量并计算出实 验目的中所要求的各项参数。 3．观察实验过程中试样变形特点，并描述 试样拉伸、压缩破坏后断口特征。
O
铸铁拉伸曲线
l1 l0 100%
Dl
l0
拉 伸、压 缩 实 验
3．测定低碳钢压缩屈服点ssc
F Fsc 拉伸实验
O
压缩屈服点：
s
sc
Fsc A0
Dl
拉 伸、压 缩 实 验
低碳钢压缩实验现象：
低碳钢压缩变扁，不会断裂，由于两 端摩擦力影响，形成“腰鼓形”。
拉 伸、压 缩 实 验
4．测定灰铸铁抗压强度sbc
拉 伸、压 缩 实 验
五、实验报告要求 1．分别计算拉、压实验强度指标和塑性指标。 2．描述断口特征。 3．比较同种材料在拉伸、压缩时的机械性能。 4．强度指标以MPa为单位（1MPa 1N /）mm, 2
并保留3位有效数字。
以上有不当之处，请大家给与批评指正，谢 谢大家！
金属材料的拉伸、压缩实验
s
Ps A
(Mpa )
b
Pb A
(Mpa )
金属材料的拉伸、压缩实验
3、延伸率 及断面收缩率 的测定
L1 L0 100% L0
A0二、实验步骤
1、通电打开计算机与显示器，进入WDW测试软件。 2、打开控制器开关，按下试验机右立柱下方 “启动”按钮 。 3、需预热30分钟。
三、实验原理 低碳钢
P
铸铁
P
Ps Pb
拉伸图
Pb
L
Pb PS
L
压缩图
金属材料的拉伸、压缩实验
材料的力学性能E、 s 、b 、 和 是由拉伸 破坏试验来测定的。 1、弹性模量E的测定 E是材料在比例极限内应力和应变的比值，即：
E PL A0L
金属材料的拉伸、压缩实验
金属材料的拉伸、压缩实验
金属材料的拉伸、压缩实验
金属材料的拉伸、压缩实验
二、实验仪器及试样
1、试样 （低碳钢、铸铁）
拉伸试样（10：1 标准试样） 压缩试样（1 h / d 3）
金属材料的拉伸、压缩实验
2、设备和仪器
1.电子式万能试验机 2. 电子引伸计 3. 游标卡尺
金属材料的拉伸、压缩实验
试验用增量法，即把载荷分成若干相等的加载 等级，加载P 时由引伸仪读出与载荷对应的变 形 L ，最后取载荷、变形的增量平均值 P 和 L。 则弹性模量E为：
E PL (Gpa ) A0 (L)
试验中若 (L) 为常数，说明虎克定律成立。
金属材料的拉伸、压缩实验
2、屈服极限 s 及强度极限 b的测定
金属材料的拉伸、压缩实验
材料力学拉伸与压缩实验报告
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、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。
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实验拉伸与压缩验
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实验五 拉伸与压缩实验
一、实验目的
1．观察低碳钢和铸铁的拉伸过程，测定其主要机械性能指标屈服极限s σ、强度
极限b σ、延伸率δ和断面收缩率ϕ，比较破坏情况。
2．观察、比较低碳钢和铸铁在压缩时的变形和破坏现象，测定低碳钢压缩时屈
服极限s σ和铸铁的强度极限b σ。
3．绘制拉伸图和压缩图。
二、实验设备、工具与试件
1．CMT5305型电子万能试验机
2．游标卡尺
3．低碳钢、铸铁拉伸件和压缩件
三、实验原理
1．拉伸实验
材料的力学性能屈服极限s σ、强度极限b σ、延伸率δ和断面收缩率ϕ是由拉伸破坏试验来确定的。
试验时，利用试验机自动绘制出低碳钢拉伸图和铸铁拉伸图。
图1低碳钢拉伸图 图2铸铁拉伸图
对于低碳钢，当应力基本保持不变，而应变显著增加时，称为屈服阶段，第一次下降的最小载荷为屈服载荷s p ，继续加载测得最大载荷b p 。
试件在达到最大载荷前，伸长变形在标距范围内是均匀分布的。
从最大载荷开始，产生局部伸长和颈缩。
颈缩出现后截面面积迅速减少，继续拉伸所需要的载荷也变小了，直至断裂。
铸铁试件在变形极小时，就达到了最大载荷，而突然断裂，没有屈服和颈缩
现象。
其强度极限远低于低碳钢的强度极限。
2．压缩试验
低碳钢在弹性阶段同样具有比例极限和弹性极限，开始进入屈服阶段后只有很暂短的拐点，该载荷值即为s p 。
在强化阶段，压缩图的变化是由于试件的长度不断缩短，横截面不断增大而使试件抗力随之不断增加，得不得极限状态。
所以低碳钢不具有抗压强度极限。
铸铁在拉伸时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b p 前将会产生较大的塑性变形，最后被压成鼓形而断裂。
灰铸铁试件的断裂有两特点：一是断口为斜断口，二是其抗压强度b σ远比拉伸时高，大致是拉伸时 的3～4倍。
图3低碳钢压缩图 图4铸铁压缩图
3．本次实验所用基本公式
0A p s s =
σ ； 0A p b b =σ ； 00100001⨯-=l l l δ ； 001000
10⨯-=A A A ϕ 式中：s p -屈服载荷；
b p -最大载荷；
1l -试件拉断后标距长；
0l -试件拉断前标距长；
0A -试件原始横截面面积；
1A -试件断裂处横截面面积。
四、实验原始数据
1．拉伸试验记录
表1-1试件拉伸前尺寸表
表1-2试件断裂后尺寸表
2．压缩试验记录
表1-3压缩实验尺寸表
五、计算结果
1．拉伸实验数据计算
截面面积 2
004d A π
= 2114d A π
=
屈服极限 0
A P S
s =σ 抗拉强度 0A P b
b =σ
伸长率 0
010000
1⨯-=l l l δ 断面收缩率 0
0100010⨯-=
A A A ϕ
2．压缩实验数据计算 低碳钢的屈服极限 0A P S
s =σ
铸铁的抗压强度 0
A p b b =σ 六、思考题
1．从不同的断口形状分析比较低碳钢与铸铁在拉伸与压缩破坏的四种形式并说
明其原因。
2．分别比较低碳钢与铸铁的拉伸图与压缩图的异同。