材料力学性能静拉伸试验报告
材料力学实验拉伸实验报告
材料力学实验拉伸实验报告材料力学实验拉伸实验报告引言：材料力学实验是研究材料在受力作用下的变形和破坏行为的重要手段。
拉伸实验是其中一种常见的实验方法，通过对材料在受力下的延伸行为进行观察和分析，可以获得材料的力学性能参数，如屈服强度、断裂强度等。
本实验旨在探究不同材料在拉伸过程中的力学性能，并通过实验数据分析和计算得出结论。
实验装置与方法：实验所用材料为不同种类的金属样条，包括铜、铝、钢等。
实验装置主要由拉伸试验机、测力计和长度计组成。
首先，将金属样条固定在拉伸试验机上，然后逐渐增加试验机施加的拉伸力，同时记录测力计示数和长度计示数。
在拉伸过程中，要确保样条的应力均匀分布，避免出现局部应力集中导致的破坏。
实验结果与分析：通过实验数据记录和分析，我们得到了不同金属样条在拉伸过程中的力学性能参数。
首先，我们观察到在拉伸实验开始时，材料的应力-应变曲线呈现线性关系，即符合胡克定律。
随着拉伸力的增加，材料开始发生塑性变形，应力-应变曲线开始偏离线性关系，进入非线性阶段。
当拉伸力继续增加时，材料逐渐接近其屈服点，此时应力-应变曲线出现明显的拐点。
在过屈服点后，材料进入了塑性变形阶段。
我们观察到在这个阶段，材料的应力-应变曲线呈现出明显的下降趋势，即应力逐渐减小。
这是因为材料的内部结构发生了变化，晶粒开始滑移和变形，导致材料的强度下降。
在塑性变形过程中，材料的延伸率逐渐增加，直到达到最大延伸率。
然而，当材料的延伸率达到一定程度时，材料开始出现颈缩现象。
这是因为在塑性变形过程中，材料的某些部分发生了局部应力集中，导致材料在这些部分发生断裂。
我们观察到，颈缩现象对于不同材料的发生时间和程度是有差异的。
一般来说，延展性较好的材料在颈缩现象发生前能够承受更大的拉伸力。
结论：通过本次拉伸实验，我们得到了不同金属样条的力学性能参数，并对材料的拉伸行为进行了分析。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 不同材料在拉伸过程中的应力-应变曲线呈现出不同的形态，但都符合胡克定律。
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。
材料力学性能拉伸试验报告
材料力学性能拉伸试验报告材化08李文迪40860044. . .[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。
[试验材料]通过室温拉伸试验完成上述性能测试工作，测试过程执行GB/T228-2002:金属材料室温拉伸试验方法：1.1试验材料：退火低碳钢，正火低碳钢，淬火低碳钢的R4标准试样各一个。
1.2热处理状态及组织性能特点简述：1.2.1退火低碳钢：将钢加热到Ac3或Ac1以上30-50℃，保温一段时间后，缓慢而均匀的冷却称为退火。
特点：退火可以降低硬度，使材料便于切削加工，并使钢的晶粒细化，消除应力。
1.2.2正火低碳钢：将钢加热到Ac3或Accm以上30-50℃，保温后在空气中冷却称为正火。
特点：许多碳素钢和合金钢正火后，各项机械性能均较好，可以细化晶粒。
1.2.3淬火低碳钢：对于亚共析钢，即低碳钢和中碳钢加热到Ac3以上30-50℃，在此温度下保持一段时间，使钢的组织全部变成奥氏体，然后快速冷却（水冷或油冷），使奥氏体来不及分解而形成马氏体组织，称为淬火。
特点：硬度大，适合对硬度有特殊要求的部件。
1.3试样规格尺寸：采用R4试样。
参数如下：1.4公差要求[试验原理].. ..1.原理简介：材料的机械性能指标是由拉伸破坏试验来确定的，由试验可知弹性阶段卸荷后，试样变形立即消失，这种变形是弹性变形。
当负荷增加到一定值时，测力度盘的指针停止转动或来回摆动，拉伸图上出现了锯齿平台，即荷载不增加的情况。
当屈服到一定下，试样继续伸长，材料处在屈服阶段。
此时可记录下屈服强度ReL 程度后，材料又重新具有了抵抗变形的能力，材料处在强化阶段。
此阶段：强化后的材料就产生了残余应变，卸载后再重新加载，具有和原材料不同的性质，材料的强度提高了。
但是断裂后的残余变形比原来降低了。
这种常温下经塑性变形后，材料强度提高，塑性降低的现象称为冷作硬化。
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。
拉伸实验报告结论
拉伸实验报告结论拉伸实验报告结论引言：拉伸实验是材料力学中常用的一种实验方法，通过施加外力对材料进行拉伸，以研究材料的力学性能和变形行为。
本文旨在总结拉伸实验的结果，并得出结论，以便更好地理解材料的力学特性。
实验方法：本次实验选取了不同材料的标准试样进行拉伸实验，通过在试样上施加均匀的拉力，并记录下拉力与试样伸长量之间的关系。
实验过程中，我们使用了万能试验机，通过控制试样的伸长速度和记录拉力数据，得出实验结果。
实验结果：通过对各种材料进行拉伸实验，我们得到了以下结果：1. 材料的强度：拉伸实验可以反映材料的强度，即材料在受力下的抗拉能力。
实验结果显示，不同材料的强度存在明显的差异。
例如，金属材料通常具有较高的强度，而塑料材料则具有较低的强度。
这是由于金属材料内部的结晶结构和金属键的特性决定的。
因此，在工程设计中，需要根据材料的强度选择合适的材料。
2. 材料的延展性：拉伸实验还可以反映材料的延展性，即材料在受力下的变形能力。
实验结果显示，不同材料的延展性也存在明显的差异。
金属材料通常具有较好的延展性，可以在受力下发生塑性变形，而塑料材料则具有较差的延展性，容易发生断裂。
这是由于金属材料内部的晶粒滑移机制和塑料材料的分子结构决定的。
因此，在工程设计中，需要根据材料的延展性选择合适的材料。
3. 材料的断裂模式：拉伸实验还可以观察材料的断裂模式。
实验结果显示，不同材料在拉伸过程中会出现不同的断裂形态。
金属材料通常呈现出韧性断裂，即在拉伸过程中会出现颈缩现象，并最终发生断裂。
而塑料材料则通常呈现出脆性断裂，即在拉伸过程中会突然发生断裂，没有明显的颈缩现象。
这是由于金属材料内部的位错运动和塑料材料的分子排列方式决定的。
结论：通过拉伸实验，我们可以得出以下结论：1. 不同材料具有不同的强度和延展性，需要根据具体应用选择合适的材料。
2. 金属材料通常具有较高的强度和较好的延展性，适用于要求高强度和耐磨性的场合。
拉伸试验报告
拉伸试验报告一、实验目的。
本实验旨在通过拉伸试验，对材料的力学性能进行评估，探究材料在受力作用下的变形和破坏规律，为材料的工程应用提供依据。
二、实验原理。
拉伸试验是通过施加轴向拉力，使试样产生拉伸变形，从而研究材料的拉伸性能。
在试验过程中，可以得到应力-应变曲线，通过分析曲线的特征值，可以获得材料的力学性能参数，如屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率等。
三、实验设备与试样。
本次实验使用了万能试验机，试样选用了标准的拉伸试验试样。
试样的几何尺寸符合标准要求，以保证实验结果的准确性和可比性。
四、实验步骤。
1. 将试样安装到万能试验机的夹具上，并调整好试样的初始长度。
2. 开始施加拉力，以一定的速度对试样进行拉伸，同时记录拉力和试样的变形情况。
3. 当试样发生破坏时，停止施加拉力，并记录破坏时的拉力和变形情况。
五、实验数据处理与分析。
通过实验得到的拉力-变形曲线，可以得到试样的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率等力学性能参数。
同时，还可以观察试样的破坏形态，分析材料的脆性或韧性特征。
六、实验结果与讨论。
根据实验数据处理与分析的结果，可以得到材料的力学性能参数，并对材料的性能进行评价和讨论。
同时，结合试样的破坏形态，可以对材料的断裂特征进行分析和讨论。
七、结论。
通过本次拉伸试验，得到了材料的力学性能参数，并对材料的性能进行了评价和讨论。
本次实验结果为材料的工程应用提供了重要参考。
八、实验总结。
拉伸试验是材料力学性能评价的重要手段，通过本次实验，对材料的拉伸性能有了更深入的了解。
在今后的工程应用中，将更加准确地选择和使用材料，以确保工程质量和安全。
以上为本次拉伸试验的报告内容，希望对相关人员的工作和研究有所帮助。
§4—1材料在拉伸和压缩时力学性能测定实验
金属材料的拉伸、压缩实验承受轴向拉伸和压缩是工程构件最常见的受力方式之一，材料在拉伸和压缩时的力学性能也是材料最重要的力学性能之一。
常温、静载下金属材料的单向拉伸和压缩实验也是测定材料力学性能的最基本、应用最广泛、方法最成熟的试验方法。
通过拉伸实验所测定的材料的弹性指标E、μ，强度指标σs、σb，塑性指标δ、ψ，是工程中评价材质和进行强度、刚度计算的重要依据。
下面以典型的塑性材料——低碳钢和典型的脆性材料——铸铁为例介绍实验的详细过程和数据处理方法。
一、预习要求1、电子万能材料试验机在实验前需进行哪些调整？如何操作？2、简述测定低碳钢弹性模量E的方法和步骤。
3、实验时如何观察低碳钢拉伸和压缩时的屈服极限？二、材料拉伸时的力学性能测定拉伸时的力学性能实验所用材料包括塑性材料低碳钢和脆性材料铸铁。
（一）实验目的1、在弹性范围内验证虎克定律，测定低碳钢的弹性模量E。
2、测定低碳钢的屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ和断面收缩率ψ；测定铸铁拉伸时的强度极限σb。
3、观察低碳钢和铸铁拉伸时的变形规律和破坏现象。
4、了解万能材料试验机的结构工作原理和操作。
（二）设备及试样1、电子万能材料试验机。
2、杠杆式引伸仪或电子引伸仪。
3、游标卡尺。
4、拉伸试样。
GB6397—86规定，标准拉伸试样如图1所示。
截面有圆形(图1a)和矩形（图1b）两种，标距l0与原始横截面积A0比值为11.3的试样称为长试样，标距l0与原始横截面积A0比值为5.56的试样称为短试样。
对于直径为d0的长试样，l0=10d0；对于直径为d0的短试样，l0=5d0。
实验前要用划线机在试样上画出标距线。
（三）低碳钢拉伸实验1、实验原理与方法常温下的拉伸实验是测定材料力学性能的基本实验，可用以测定弹性模量E、屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ和断面收缩率ψ等力学性能指标。
这些指标都是工程设计中常用的力学性能参数。
现以液压式万能材料试验机为例说明其测量原理和方法。
最新材料的静拉伸实验实验报告
最新材料的静拉伸实验实验报告
实验目的：
本实验旨在评估最新研发材料的力学性能，特别是其在静态拉伸条件
下的应力-应变行为。
通过对比传统材料和新材料的实验数据，确定新
材料的适用性和潜在的应用领域。
实验材料：
- 新研发的高分子材料样品
- 传统参照材料样品
- 静拉伸实验机
- 标距测量工具
- 数据采集系统
实验步骤：
1. 准备实验样品：按照标准尺寸和形状切割新材料和参照材料的试样。
2. 安装试样：将试样固定在静拉伸实验机的上下夹具中，确保试样的
标距正确无误。
3. 进行实验前的校准：确保实验机的传感器和数据采集系统准确无误。
4. 启动实验：以恒定的拉伸速度进行实验，记录试样在受力过程中的
应力和应变数据。
5. 观察并记录试样的破坏形态，包括断裂面和破坏模式。
6. 对比新材料与传统材料的实验结果，分析其性能差异。
实验结果：
- 新材料的应力-应变曲线显示其具有良好的弹性模量和较高的抗拉强度。
- 与传统材料相比，新材料在断裂前展现出更高的延伸率，表明其具
有更好的塑性变形能力。
- 破坏形态分析表明新材料在断裂时呈现出韧性断裂特征，而非脆性断裂。
结论：
根据静拉伸实验的结果，新材料在力学性能上表现出色，特别是在抗拉强度和塑性变形能力方面。
这些特性使得新材料适合应用于需要高韧性和耐久性的环境中。
未来的工作将包括对新材料进行更多的环境和长期耐久性测试，以进一步验证其在实际应用中的性能和可靠性。
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静拉伸试验
一、实验目的
1、测45#钢的屈服强度s σ、抗拉强度m R 、断后伸长率δ和断面收缩率ψ。
2、测定铝合金的屈服强度s σ、抗拉强度m R 、断后伸长率δ和断面收缩率ψ。
3、观察并分析两种材料在拉伸过程中的各种现象。
二、使用设备
微机控制电子万能试验机、0.02mm 游标卡尺、试验分化器 三、试样
本试样采用经过机加工直径为10mm 左右的圆形截面比例试样，试样成分分别为铝合金和45#，各有数支。
四、实验原理
按照我国目前执行的国家 GB/T 228—2002标准—《金属材料 室温拉伸试验方法》的规定，在室温1035℃℃的范围内进行试验。
将试样安装在试验机的夹头当中，然后开动试验机，使试样受到缓慢增加的拉力（一般应变速率应≤0.1m/s ），直到拉断为止，并且利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图。
试验机自动绘图装置绘出的拉伸变形L ∆主要是整个试样，而不仅仅是标距部分的伸长，还包括机器的弹性变形和试样在夹头中的滑动等因素，由于试样开始受力时，头部在头内的滑动较大，故绘出的拉伸图最初一段是曲线。
塑性材料与脆性材料的区别： （1）塑性材料：
脆性材料是指断后伸长率5%δ≥的材料，其从开始承受拉力直至试样被拉断，变形都比较大。
塑性材料在发生断裂时，会发生明显的塑性变形，也会出现屈服和颈缩等现象； （2）脆性材料：
脆性材料是指断后伸长率5%δ<的材料，其从开始承受拉力直至试样被拉断，变形都很小。
并且，大多数脆性材料在拉伸时的应力—应变曲线上都没有明显的直线段，几乎没有塑性变形，在断裂前不会出现明显的征兆，不会出现屈服和颈缩等现象，只有断裂时的应力值—强度极限。
脆性材料在承受拉力、变形记小时，就可以达到m F 而突然发生断裂，其抗拉强度也远远
小于45钢的抗拉强度。
同样，由公式0m m R F S =即可得到其抗拉强度，而根据公式，10
l l l δ-=。
五、实验步骤 1、试样准备
用笔在试样间距0L （10cm ）处标记一下。
用游标尺测量出中间横截面的平均直径，并且测出试样在拉伸前的一个总长度L 。
2、试验机准备：
根据45钢的抗拉强度和试样的原始横截面积估计实验所需的最大的力，并且选择相应的载荷。
3、打开计算机。
在测量程序中设定量程、载荷、变形档及加载速度等参数；
4、安装试样和引伸计，载荷、变形、位移等校准清零；
5、试件断裂，停机。
将试验数据另存为EXCEL 表，之后用origin 软件将数据拟合成曲线；
6、取下试件并将断口紧密地对在一起，用游标卡尺测出断后试件的标距及颈缩处直径d 1的大小。
观察断口外貌。
7、实验数据的处理与分析 （1）试件尺寸
表1 实验数据
（设试验前标距长度为0l ，试验后标距长度为1l ；试验前平行长度为2l ，试验后平行长度为3l ） 对于铝合金：
用标距长度计算的伸长率：1112.5100
100%12.5%100
δ-=⨯=
总的伸长率：3222135.46119.52
100%13.3%119.52
l l l δ--=
=⨯= 断面收缩率：2201
20
10 6.7(
)()22100%55.11%10()2
A A A ππψπ--=⨯==
对于45#：
用标距长度计算的伸长率：1118.7100
100%18.7%100
δ-=⨯=
总的伸长率：3222144124.16
100%16%124.16
l l l δ--=
=⨯= 断面收缩率：22
120
10.17.8
(
)()22100%40.35%10.1()
2
A A A ππψπ--=⨯== 由以上计算，铝合金和45#的断面收缩率明显大于5%，所以根据计算结果可判断它们均为塑性断裂。
（2）根据实验结果用origin 软件绘制铝合金的拉伸图
图1 铝合金的拉伸力-伸长曲线
通过挂插曲线和分析试验数据，该铝合金的屈服强度2305/()s N mm σ=，抗拉强度为
2305/()m R N mm =，所受的最大力为23.14kN 。
从该曲线可以看出，铝合金属于具备一定的塑性的塑性材料。
其拉伸过程中包含了弹性变形的弹性阶段、均匀塑性变形阶段，不均匀集中塑性变形阶段和断裂阶段；然而并不经历典型塑性材料—如低碳钢等所具备的颈缩阶段——相应地断裂时发生45度斜面断口而非杯状断口。
铝合金断口形貌如下所示：
图2 铝合金断口形貌
弹性阶段的铝合金材料其应力应变关系满足胡克定律，同时卸载后恢复原先尺寸。
相较低碳钢，铝合金材料的屈服阶段并不明显，从微观角度这说明铝合金材料晶格在承受载荷时基本不发生相对的滑动与错位。
猜测这是合金材料的共同特点。
（3）根据实验结果用origin 软件绘制45#的拉伸图
图3 45#的拉伸力-伸长曲线
通过挂插曲线和分析试验数据，该45#的屈服强度2400/()s N mm σ=，抗拉强度为
2645/()m R N mm =，所受的最大力为51.69kN 。
根据此拉伸力-伸长曲线，45#在拉伸力作用下的变形过程可以分为：弹性变形，不均匀塑性变形、均匀塑性变形、不均匀集中塑性变形、和断裂几个阶段。
断口的形貌：其断口呈杯锥形，由纤维区，放射区和剪切唇三个区域组成。
放射区有放射线花纹特征，放射线平行于裂纹扩展方向而垂直于裂纹前端的轮廓线，并且逆指向裂纹源。
六、思考题
（1）应变强化是哪类材料的特点？发生在拉伸过程的哪个阶段，有何作用和意义？ 答：应变强化使金属韧性材料的特点，发生在均匀塑性变形阶段。
作用和意义：应变强化后的材料弹性阶段将会变大，塑性变低。
这是的材料具有更好的弹性性能，是金属硬化的重要手段之一。
（2）断后伸长率反映材料什么性能？能否利用载荷-位移曲线准确测定材料的断后伸长率？ 答：断后伸长率δ是材料的两个塑性指标之一，反映了材料的塑性变形性能。
但是，不能用载荷-位移曲线来确定。
因为不知道实验机上试件架头间的原始距离。
（3）拉伸曲线的面积反映材料什么性能？实验材料中哪种材料的这种性能最好？ 答：反映了材料单位体积在断裂前吸收外界功的能力。
性能好坏：低碳钢>中碳钢>铝合金>>铸铁。