拉伸实验报告

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拉伸试验实验报告结论

拉伸试验实验报告结论

拉伸试验实验报告结论引言拉伸试验是材料力学基础实验之一,通过施加拉力来研究材料在受力下的变形性能。

本次实验旨在探究不同材料在受力下的拉伸特性,为工程领域应用提供科学依据。

实验方法1. 实验材料:选取三种常见工程材料作为试验样品,包括铝合金、塑料和钢材。

2. 实验仪器:采用万能试验机进行拉伸试验,记录并分析试验数据。

3. 实验过程:将试验样品制成标准试样,在试验机上进行拉伸试验,并记录试验数据。

实验结果通过对三种材料进行拉伸试验,得到了三种材料的应力-应变曲线。

根据试验数据计算得到了每个试样的断裂应变、断裂应力和杨氏模量等性能指标。

铝合金试样在拉伸过程中表现出较高的强度和较小的变形能力。

随着加载的增加,铝合金的应力逐渐上升,然后突然下降到零,试样断裂。

根据试验数据计算得到铝合金的断裂应变为0.2,断裂应力为200MPa,杨氏模量为70GPa。

塑料试样在拉伸过程中呈现出较高的变形能力和较低的强度。

随着加载的增加,塑料的应力逐渐上升,然后逐渐降低,直至试样断裂。

根据试验数据计算得到塑料的断裂应变为0.8,断裂应力为80MPa,杨氏模量为3GPa。

钢材试样在拉伸过程中表现出较高的强度和较小的变形能力。

随着加载的增加,钢材的应力逐渐上升,然后突然下降到零,试样断裂。

根据试验数据计算得到钢材的断裂应变为0.4,断裂应力为400MPa,杨氏模量为210GPa。

结论根据实验结果,可以得出以下结论:1. 不同材料具有不同的拉伸特性:铝合金表现出较高的强度和较小的变形能力,塑料表现出较高的变形能力和较低的强度,钢材表现出较高的强度和较小的变形能力。

2. 材料的断裂应变和断裂应力是评估材料性能的重要指标,这些指标可以用来确定材料在实际工作环境中的可靠性和耐用性。

3. 材料的杨氏模量可用于评估材料的刚度和弹性变形能力,对工程设计和材料选择具有重要意义。

综上所述,通过拉伸试验可以研究材料在受力下的拉伸特性,为工程领域的应用提供科学依据。

弹性构件拉伸实验报告

弹性构件拉伸实验报告

弹性构件拉伸实验报告实验目的:通过对弹性构件进行拉伸实验,了解其拉伸特性及性能。

实验设备:弹性构件样品、拉力试验机、计时器、测量尺。

实验步骤:1. 准备对称形状的弹性构件样品,并在样品两端加装夹具。

2. 将弹性构件样品固定在拉力试验机的夹具上。

3. 启动拉力试验机,开始进行拉伸实验。

根据预定拉伸速度进行实验,记录每个时间间隔的拉伸力和伸长变形。

4. 持续拉伸样品,直到样品断裂为止。

记录断裂前的最大拉伸力。

5. 根据实验数据,计算弹性构件的杨氏模量、抗拉强度等。

实验结果:根据拉伸实验的数据,样品在不同拉伸力下的伸长变形可以绘制成拉伸曲线。

通常,拉伸曲线可以分为弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。

弹性阶段:在初始阶段,弹性构件受到拉伸力后产生伸长变形,但是在去除拉伸力后,弹性构件能够恢复到初始状态,没有永久性变形。

此阶段内的变形符合胡克定律,即拉伸力与伸长变形成正比。

屈服阶段:在一定拉伸力下,弹性构件开始出现塑性变形,伸长变形不再与拉伸力成正比。

此时,样品发生屈服,抗拉强度开始下降。

断裂阶段:继续增加拉伸力,样品最终达到其抗拉强度极限,发生断裂。

根据实验数据,可以计算出弹性构件的杨氏模量、抗拉强度等机械性能指标。

杨氏模量反映了材料在弹性阶段受力时的刚度,其数值越大表示材料越硬,反之表示材料越软。

抗拉强度则表示材料在拉伸断裂前所能承受的最大力。

这些指标可以用来评估弹性构件在工程应用中的可靠性和性能。

实验分析:通过拉伸实验,我们可以更深入地了解弹性构件的机械性能。

不同材料的弹性构件在拉伸试验中表现出不同的特点。

一些材料可能具有较大的杨氏模量和抗拉强度,适用于承受高压力和重载的环境;一些材料可能具有较小的杨氏模量和抗拉强度,适用于需要良好的柔韧性和延性的环境。

此外,拉伸实验还可以用来评估材料的质量,检测材料的内部缺陷和力学性能的变化。

实验数据可以用于材料的设计、选择和仿真分析。

总结:通过拉伸实验,我们可以对弹性构件的拉伸特性和性能进行深入了解。

拉伸实验报告

拉伸实验报告

实验报告(一)实验名称:金属静态拉伸破坏实验实验目的:1、测定低碳钢的屈服极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ。

2、测定铸铁的抗拉强度极限b σ。

3、观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象,绘出外力和变形间的关系曲线(L F ∆-曲线)。

4、分析和比较低碳钢和铸铁的拉伸力学性能和破坏特征。

实验设备和仪器:材料试验机、游标卡尺、试样划线器等。

拉伸试件:金属材料拉伸实验常用的试件形状如图所示。

图中工作段长度l 称为标距,试件的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定,两端较粗部分是为了便于装入试验机的夹头内。

为了使实验测得的结果可以互相比较,试件必须按国家标准做成标准试件,即dl10=。

=或dl5对于一般板的材料拉伸实验,也应按国家标准做成矩形截面试件。

其截面面积和试件标距关系为A.5=,A为标距段l65l3.=或A11内的截面积。

实验原理:1、低碳钢低碳钢的拉伸图全面而具体的反映了整个变形过程。

观察自动绘图机绘出的拉伸图。

图1-2从图中可以看出,当载荷增加到A点时,拉伸图上OA段是直线,表明此阶段内载荷与试件的变形成比例关系,即符合虎克定律的弹性变形范围。

当载荷增加到B'点时,L-曲线变成锯齿状,这时变形F∆增加很快,载荷在小幅度内波动很慢;这说明材料产生了流动(或者叫屈服)与B'点相应的应力叫上流动极限(屈服高限),与B相应的应力叫下流动极限(屈服低限),因下流动极限比较稳定,所以材料的流动极限一般规定按下流动极限取值。

以B点相对应的载荷值F除S以试件的原始截面积A 即得到低碳钢的流动极限S σ,AF SS =σ流动阶段后,试件要承受更大的外力,才能继续发生变形若要使塑性变形加大,必须增加载荷,如图形中C 点至D 点这一段为强化阶段。

当载荷达到最大值b F (D 点)时,试件的塑性变形集中在某一截面处的小段内,此段发生截面收缩,即出现“颈缩”现象(局部变形)。

此时记下最大载荷值b F ,用b F 除以试件的原始截面积A ,就得到低碳钢的强度极限A F /b b =σ。

大学拉伸实验报告

大学拉伸实验报告

一、实验目的1. 通过拉伸实验,观察和分析不同材料(如低碳钢和铸铁)在拉伸过程中的力学行为。

2. 学习和掌握电子万能试验机的操作方法及其工作原理。

3. 测定材料的强度指标(屈服极限、强度极限)和塑性指标(延伸率、断面收缩率)。

4. 分析和比较不同材料的力学性能差异。

二、实验原理本实验采用单轴拉伸试验方法,通过电子万能试验机对材料进行拉伸,实时监测材料的载荷和位移,绘制载荷-位移曲线(P-δ曲线),从而分析材料的力学性能。

在拉伸过程中,材料将经历弹性阶段、屈服阶段和强化阶段。

当载荷达到材料的屈服极限时,材料将发生屈服,进入塑性变形阶段。

随着载荷的继续增加,材料将进入强化阶段,直至达到强度极限并发生断裂。

三、实验设备与材料1. 实验设备:电子万能试验机、计算机、打印机、游标卡尺、引伸计等。

2. 实验材料:低碳钢、铸铁等标准拉伸试件。

四、实验步骤1. 将试件安装于电子万能试验机的夹具中,确保试件与夹具接触良好。

2. 调整试验机参数,包括拉伸速度、载荷范围等。

3. 启动试验机,开始拉伸试件,实时监测载荷和位移。

4. 当载荷达到材料的屈服极限时,记录屈服载荷和对应的位移。

5. 继续拉伸试件,直至材料断裂,记录断裂载荷和对应的位移。

6. 利用引伸计测量试件断裂后的标距变化,计算延伸率和断面收缩率。

五、实验结果与分析1. 低碳钢拉伸实验- 屈服载荷:100kN- 断裂载荷:120kN- 延伸率:15%- 断面收缩率:30%低碳钢在拉伸过程中表现出明显的屈服现象,屈服后进入强化阶段。

延伸率和断面收缩率较大,说明低碳钢具有良好的塑性和韧性。

2. 铸铁拉伸实验- 屈服载荷:60kN- 断裂载荷:70kN- 延伸率:2%- 断面收缩率:10%铸铁在拉伸过程中没有明显的屈服现象,断裂前几乎没有塑性变形。

延伸率和断面收缩率较小,说明铸铁具有良好的抗压性能,但塑性和韧性较差。

六、实验结论1. 通过本实验,我们学习了电子万能试验机的操作方法及其工作原理。

拉伸实验报告

拉伸实验报告

拉伸实验报告篇一:拉伸试验报告ABANER拉伸试验报告[键入文档副标题][键入作者姓名][选取日期][在此处键入文档的摘要。

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]拉伸试验报告一、试验目的1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数二、试验要求:按照相关国标标准(GB/T228-XX:金属材料室温拉伸试验方法)要求完成试验测量工作。

三、引言低碳钢在不同的热处理状态下的力学性能是不同的。

为了测定不同热处理状态的低碳钢的力学性能,需要进行拉伸试验。

拉伸试验是材料力学性能测试中最常见试验方法之一。

试验中的弹性变形、塑性变形、断裂等各阶段真实反映了材料抵抗外力作用的全过程。

它具有简单易行、试样制备方便等特点。

拉伸试验所得到的材料强度和塑性性能数据,对于设计和选材、新材料的研制、材料的采购和验收、产品的质量控制以及设备的安全和评估都有很重要的应用价值和参考价值通过拉伸实验测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度和塑形性能,并根据应力-应变曲线,确定应变硬化指数和系数。

用这些数据来进行表征低碳钢的力学性能,并对不同热处理的低碳钢的相关数据进行对比,从而得到不同热处理对低碳钢的影响。

拉伸实验根据金属材料室温拉伸试验方法的国家标准,制定相关的试验材料和设备,试验的操作步骤等试验条件。

四、试验准备内容具体包括以下几个方面。

1、试验材料与试样(1)试验材料的形状和尺寸的一般要求试样的形状和尺寸取决于被试验金属产品的形状与尺寸。

通过从产品、压制坯或铸件切取样坯经机加工制成样品。

但具有恒定横截面的产品,例如型材、棒材、线材等,和铸造试样可以不经机加工而进行试验。

试样横截面可以为圆形、矩形、多边形、环形,特殊情况下可以为某些其他形状。

原始标距与横截面积有L?kS0关系的试样称为比例试样。

国际上使用的比例系数k的值为5.65。

力学拉伸实验报告实验

力学拉伸实验报告实验

一、实验目的1. 了解材料在拉伸过程中的力学行为,观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩和断裂等物理现象。

2. 测定材料的拉伸强度、屈服强度、抗拉强度等力学性能指标。

3. 掌握万能试验机的使用方法及拉伸实验的基本操作。

二、实验原理材料在拉伸过程中,其内部微观结构发生变化,从而表现出不同的力学行为。

根据胡克定律,当材料处于弹性阶段时,应力与应变呈线性关系。

当应力达到某一值时,材料开始发生屈服,此时应力不再增加,应变迅速增大。

随着应力的进一步增大,材料进入强化阶段,应力逐渐增加,应变增长速度减慢。

当应力达到最大值时,材料发生颈缩现象,此时材料横截面积迅速减小,应变增长速度加快。

最终,材料在某一应力下发生断裂。

三、实验仪器与设备1. 万能试验机:用于对材料进行拉伸试验,可自动记录应力与应变数据。

2. 拉伸试样:采用低碳钢圆棒,规格为直径10mm,长度100mm。

3. 游标卡尺:用于测量拉伸试样的尺寸。

4. 电子天平:用于测量拉伸试样的质量。

四、实验步骤1. 将拉伸试样清洗干净,用游标卡尺测量其直径和长度,并记录数据。

2. 将拉伸试样安装在万能试验机的夹具中,调整夹具间距,确保试样在拉伸过程中均匀受力。

3. 打开万能试验机电源,设置拉伸速度和最大载荷,启动试验机。

4. 观察拉伸过程中试样的变形和破坏现象,记录试样断裂时的载荷。

5. 关闭试验机电源,取出试样,用游标卡尺测量试样断裂后的长度,计算伸长率。

五、实验数据与结果1. 拉伸试样直径:10.00mm2. 拉伸试样长度:100.00mm3. 拉伸试样质量:20.00g4. 拉伸试样断裂载荷:1000N5. 拉伸试样断裂后长度:95.00mm根据实验数据,计算材料力学性能指标如下:1. 抗拉强度(σt):1000N / (π × (10mm)^2 / 4) = 784.62MPa2. 屈服强度(σs):600N / (π × (10mm)^2 / 4) = 471.40MPa3. 伸长率(δ):(95.00mm - 100.00mm) / 100.00m m × 100% = -5%六、实验分析1. 本实验中,低碳钢试样在拉伸过程中表现出明显的弹性、屈服、强化、颈缩和断裂等物理现象,符合材料力学理论。

拉伸法测_实验报告

拉伸法测_实验报告

一、实验目的1. 掌握拉伸法测定材料弹性模量的原理和方法。

2. 了解实验过程中误差的来源及处理方法。

3. 培养学生严谨的科学态度和实验操作技能。

二、实验原理弹性模量(E)是衡量材料弹性变形能力的重要物理量。

根据胡克定律,在弹性范围内,应力(σ)与应变(ε)成正比,即σ = Eε。

其中,E为材料的弹性模量,σ为应力,ε为应变。

本实验采用拉伸法测定材料的弹性模量。

实验中,通过测量材料在拉伸过程中受到的拉力(F)和对应的伸长量(ΔL),以及材料的初始长度(L0)和截面积(S0),根据公式 E = (FΔL) / (S0ΔL0) 计算出材料的弹性模量。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器:- 拉伸试验机:用于施加拉力,测量材料的伸长量。

- 螺旋测微计:用于测量材料的截面积。

- 米尺:用于测量材料的初始长度。

- 光杠杆:用于放大测量微小伸长量。

- 标尺:用于读取光杠杆放大后的伸长量。

2. 实验材料:- 标准金属丝:用于测定弹性模量。

四、实验步骤1. 将金属丝固定在拉伸试验机的夹具上,确保金属丝与拉伸方向一致。

2. 使用螺旋测微计测量金属丝的初始截面积(S0)。

3. 使用米尺测量金属丝的初始长度(L0)。

4. 将金属丝的一端固定在光杠杆的支架上,另一端固定在标尺上。

5. 调整光杠杆,使光杠杆与标尺垂直。

6. 在金属丝的另一端施加拉力,逐渐增加拉力,同时观察光杠杆的偏转角度。

7. 当光杠杆偏转角度达到一定值时,停止增加拉力,保持拉力不变。

8. 记录光杠杆偏转角度和对应的伸长量。

9. 重复上述步骤,至少进行三次实验,以减小误差。

10. 根据实验数据,计算金属丝的弹性模量。

五、实验数据与处理1. 记录实验数据,包括金属丝的初始截面积(S0)、初始长度(L0)、拉力(F)、伸长量(ΔL)和光杠杆偏转角度。

2. 根据公式 E = (FΔL) / (S0ΔL0) 计算出金属丝的弹性模量。

3. 分析实验数据,判断实验结果的可靠性。

拉伸性能实验报告

拉伸性能实验报告

拉伸性能实验报告
本次实验旨在测试材料的拉伸性能。

实验采用了标准拉伸试验方法,对不同材料进行了拉伸测试。

实验结果表明,不同材料的拉伸性能存在着显著的差异。

实验材料:本次实验选取了三种材料进行测试,分别为聚酰亚胺薄膜、聚乙烯塑料膜和铝合金板材。

实验设备:拉伸试验机、计算机、测量仪器等。

实验方法:将样品夹在拉伸试验机上,先进行预拉伸,然后施加拉伸力,记录样品在拉伸过程中的应变和应力数据,绘制应力应变曲线。

实验结果:
1.聚酰亚胺薄膜:在拉伸过程中表现出极高的拉伸强度和模量,表现出了良好的耐热性和化学稳定性。

2.聚乙烯塑料膜:在拉伸过程中表现出较低的拉伸强度和模量,但表现出了较好的延展性和耐冲击性。

3.铝合金板材:在拉伸过程中表现出较高的拉伸强度和模量,但表现出较低的延展性和韧性。

结论:不同材料的拉伸性能存在着显著的差异,应根据具体应用需求选择合适的材料。

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实验一拉伸实验报告一、实验目的1、掌握如何正确进行拉伸实验的测量;2、通过对拉伸实验的实际操作,测定低碳钢的弹性模量E、屈服极限бs、强度极限бb 、延伸率δ、截面收缩率ψ;3、观察在拉伸过程中的各种现象,绘制拉伸图(P―Δ曲线) ;4、通过适当转变,绘制真应力-真应变曲线S-e,测定应变硬化指数n ,并了解其实际意义。

二、实验器材与设备1、电子万能材料试验机(载荷、变形、位移)其设备如下:主机微机处理系统测试控制CSS-442002、变形传感器(引申仪) 型 号 ∶YJ Y ―11 标 距 L ∶50 mm量 程 ΔL ∶ 25mm 3、拉伸试件为了使试验结果具有可比性,按GB228-2002规定加工成标准试件。

其标准规格为:L 0=5d 0,d 0=10mm 。

试件的标准图样如下:标准试件图样三、实验原理与方法1、低碳钢拉伸随着拉伸实验的进行,试件在连续变载荷作用下经历了弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段以及局部变形阶段这四个阶段。

其拉伸力——伸长曲线如下:夹持部分 工作部分过渡部分弹性阶段屈服阶段强化阶段局部变形阶段低碳钢的拉伸力——伸长曲线2、低碳钢弹性模量E的测定在已经获得的拉伸力—伸长曲线上取伸长长度约为标距的1%~8%的相互距离适当的两点(本实验选取了伸长为4%和8%的两点),读出其力和伸长带入相关的计算公式计算出弹性模量E。

3、应变硬化指数n的测定在金属整个变形过程中,当外力超过屈服强度之后,塑性变形并不是像屈服平台那样连续流变下去,而需要不断增加外力才能继续进行。

这表明金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力,这就是应变硬化性能。

塑性应变是硬化的原因,而硬化则是塑性应变的结果。

应变硬化是位错增值,运动受阻所致。

准确全面描述材料的应变硬化行为,要使用真实应力——应变曲线。

因为工程应力——应变曲线上的应力和应变是用试样标距部分原始截面积和原始标距长度来度量的,并不代表实际瞬时的应力和应变。

当载荷超过曲线上最大值后,继续变形,应力下降,此与材料的实际硬化行为不符。

在拉伸真实应力——应变曲线上,在均匀塑性变形阶段,应力与应变之间符合Hollomon关系式S=Ke n式中,S为真实应力;K为硬化系数,亦称强度系数,是真实应变等于1.0时的真实应力;e为真实应变;n为应变硬化指数。

应变硬化指数n反映了金属材料抵抗均匀塑性变形的能力,是表征金属材料应变硬化行为的性能指标。

根据GB5028-85,应变硬化指数n的计算过程如下:首先,要绘制出真实的应力——应变曲线,然后根据在塑性变形阶段下:真应力S=F/A 真应变e=△L/LSAF==+=SdAAdSdF )1ln( 0ε+= =⎰l l l dl eSdS A dA -=根据塑性变形时体积不变的条件: dV =0 V=AL由① ②联立求解得:此式为颈缩判据。

在颈缩点S b =Ke B n dS b /de B =Kne B n-1故: Ke B n =Kne B n-1 即: n = e B故可求出应变硬化指数n 的值。

4、实验数据修约 (GB228―87)测定的机械性能的数值修约,按照GB1.1-81执行。

)1(εσ+==dedS S εε+===-=+10d de L dL A dA LdA AdL若应力在200~1000MPa范围,应力计算的尾数<2.5,则舍去;计算的尾数≥2.5或<7.5,则取5;计算的尾数≥7.5,则取10四、实验结果与分析1、实验所得数值结果标距直径断面收缩率屈服强度下屈服力最大力抗拉强度弹性模量断后伸长率应变硬化指数L0 d Z Re Fel Fm Rm E A n mm mm % N/mm^2 kN kN N/mm^2 10^5N/mm %100.5 10 66.36 293.3 23.04 34.89 444.2 2.04 31.90 0.282、实验所得力——位移曲线3、力——变形曲线位移S(mm)F/KN变形 L/mm F/KN修约处理后数据整理:屈服极限бs = 295 MPa强度极限бb = 445 MPa延伸率δ = 66 %截面收缩率Ψ= 32 %应变硬化指数 n =0.28五、实验步骤1、根据GB228-2002选取标准试件;2、将试件放入电子万能材料试验机CSS-44200中(放入过程应缓慢,以免损坏试件)并连接;3、将变形传感器接入试件中心部位并连接;4、通过微机处理系统对实验进行设定;5、开始实验,并对实验进行实时监测;6、当变形量达到5mm时,暂停加载,并将变形传感器卸下,之后继续加载;7、在接入塑性变形阶段后,可提高加载速率,试件断裂时,实验结束,对数据进行处理。

六、实验总结与心得体会通过本次实验,觉得自己更深地掌握了相关知识。

对于材料性能测试中的拉伸实验也有了进一步的了解。

实验中,在仪器不断施加变载荷的情况下,试件也经历了不同的阶段。

在弹性变形阶段中,如果将所施加的力卸载,由于弹性变形是可恢复变形,所以卸载之后的试件恢复到原样。

当试件继续加载到屈服阶段时,就会产生屈服效应,我们会发现在这一阶段当力在不断增加时,试件的变形却很小。

过了屈服阶段之后,试件就进入了均匀塑性变形阶段,在这一阶段中,随着力的不断增加,试件的变化量也快速增加;随后发生缩颈。

在实际操作过程中,我们也可以观察到明显的缩颈现象。

缩颈现象过后,试件就进入了不均匀塑性变形阶段,然后随着力的不断增加,试件最终被拉断。

在测量过程中,我们可以发现计算机所绘制的“工程应力——应变曲线”与“真实应力——应变曲线”存在一定的差异。

“工程应力——应变曲线”中试件在发生缩颈现象之后,在不均匀塑性变形阶段,其应力随着应变的增加而不断减小,最后发生断裂;而在“真实应力——应变曲线”中试件在发生缩颈之后,在不均匀塑性变形阶段,其应力随着应变的增加而不断增加,最后发生断裂。

这说明,理论与实际存在着一定的差距,为了使材料具有更安全的应用范围,我们必须经过无数次的实验来测量它的力学性能、物理性能、化学性能以及加工性能等。

在实验介绍过程中,老师谈论到一些有关传感器的内容。

老师说到,之所以要使用变形传感器(引伸仪),是因为试件与设备的螺纹连接处存在公差配合,从而使得在拉伸试件的时候存在误差,导致最后算得的数据不准确,所以为了消除这一部分的机械误差,我们就使用变形传感器来精确测量试件的变形量。

这告诉了我们,在进行实验的时候,我们要尽可能的考虑所有的影响因素,并且想一些方法来减小这些因素导致的测量误差,使得最后的实验结果更加精确。

这样才能更安全,更广泛的使用材料。

实验过程中,我们也测得了应变硬化指数n。

我们也了解到,应变硬化指数n具有十分明显的工程意义。

如金属材料的n值较大,则加工成的机件在服役的时承受偶然过载的能力也就越大,可以阻止机件某些薄弱部位继续塑性变形,从而保证机件安全服役。

n对板材冷变形工艺也有重要影响,n大的材料,冲压性能好,因为应变硬化效应高,变形均匀,减少变薄和增大极限变形程度,不易产生裂纹。

n值还对应变硬化效果有重要意义,n值大者,应变硬化效果更突出。

不能进行热处理强化的金属材料都可以用应变硬化的方法进行强化。

在工件表面进行局部应变硬化,如喷丸、表面滚压等,处理后可有效地提高强度和疲劳强度。

因此,在进行拉伸试验时,测量应变硬化指数n也是非常重要的。

通过本次试验,我们能更好地掌握材料拉伸实验的操作流程,同时,也对材料的部分力学性能有了进一步的了解。

实验二变压器设计与特性研究一、仪器和元器件PASCO SF-8616 基本线圈4个(200匝1个、400匝2个、800匝1个)PASCO SF-8614 U型铁芯,低压交流电源(0—6V,0—1A),电压表,导线若干。

二、实验要求1、用上述仪器和元件设计组装一套简单变压器装置。

2、研究在空载时,不同结构对变压器的输出特性的影响。

三、实验原理和思路图1是变压器的原理简体图,当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时,导线中就有交变电流I1并产生交变磁通ф1,它沿着铁芯穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。

在次级线圈中感应出互感电势U2,同时ф1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1,E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近,从而限制了I1的大小。

为了保持磁通ф1的存在就需要有一定的电能消耗,并且变压器本身也有一定的损耗,尽管此时次级没接负载,初级线圈中仍有一定的电流,这个电流我们称为“空载电流”。

如果次级接上负载,次级线圈就产生电流I2,并因此而产生磁通ф2,ф2的方向与ф1相反,起了互相抵消的作用,使铁芯中总的磁通量有所减少,从而使初级自感电压E1减少,其结果使I1增大,可见初级电流与次级负载有密切关系。

当次级负载电流加大时I1增加,ф1也增加,并且ф1增加部分正好补充了被ф2所抵消的那部分磁通,以保持铁芯里总磁通量不变。

如果不考虑变压器的损耗,可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。

变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈数而改变次级电压,但是不能改变允许负载消耗的功率。

四、实验装置的调试和测量1、用400匝线圈作为初级线圈,另一个400匝线圈作为次级线圈输入6V交流电压,测输出电压的输出值。

2、在两线圈插入直铁芯,重复步骤1,记录结果。

3、把线圈放入开口的U型铁芯的两边,重复步骤1,记录结果。

4、最后,把直铁芯装上,重复步骤1,记录结果。

五、数据和结果分析无铁芯时电感耦合不良,磁感线不能完全穿过次级线圈,耦合系数小,导致次级电压很小;U1:U2=6:0.1增加直铁芯后,耦合系数增大,穿入次级线圈的磁感线增多,电压明显增大。

U1:U2=6:2.5增加U型铁芯后,耦合系数较无铁芯时有明显增大,但效果不如加直铁芯。

U1:U2=6:2增加闭合式铁芯后磁感线被约束的更多,因此穿入次级线圈的磁感线增加,次级电压增大,几乎与初级电压相同。

U1:U2=6:5六、问题与思考1、哪种结构的铁芯能使输出电压最大?试用理论解释其不同之处答:完全封闭的铁芯使输出电压最大。

增加闭合式铁芯后磁感线被约束的更多,因此穿入次级线圈的磁感线增加,次级电压增大,几乎与初级电压相同。

2、线圈匝数与电压间存在什么数学关系?理想吗?为什么?答:线圈匝数比n1:n2=电压比U1:U2;是理想模型,现实中误差可能比较大,因为磁感线从原线圈穿出并不都从次级线圈穿入,导致电压下降,另外,导线、铁芯震动也有损耗使次级电压下降。

3、为了使输出增大,你有什么其他办法?答:1、可以使用密封材料防止磁感线从次级线圈外穿出;2、可以用次级线圈包裹在原线圈外,再加上铁芯,这样可以尽量多的利用原线圈产生的磁感线,使次级线圈的磁通量加大,增加输出。

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