实验二金属材料地压缩试验1
金属材料压缩实验报告
金属材料压缩实验报告金属材料压缩实验报告摘要：本实验旨在研究金属材料在不同压力下的变形行为。
通过对不同金属材料的压缩实验，测量其应力-应变曲线，分析材料的强度、塑性和变形机制。
实验结果表明，金属材料在受力时会发生塑性变形，而不同材料的变形行为受其晶体结构和成分的影响。
引言：金属材料是工程领域中常用的结构材料之一，其力学性能对于设计和制造具有重要意义。
了解金属材料在受力时的变形行为，可以帮助我们更好地选择和设计材料，提高结构的可靠性和安全性。
本实验通过金属材料的压缩实验，探究材料的变形行为和力学性能。
实验方法：1. 实验材料的选择：选择不同类型的金属材料，如铝、铜和钢等，以研究它们的变形行为。
2. 实验装置的搭建：搭建压力机实验装置，将金属试样放置在压力机上，并固定好。
3. 实验参数的设置：设置不同的压力值，如50MPa、100MPa和150MPa等，控制实验的变量。
4. 实验数据的采集：通过应变计和应力计等传感器，测量金属试样在不同压力下的应变和应力值。
5. 数据处理和分析：根据采集到的数据，绘制应力-应变曲线，并分析材料的强度和塑性等力学性能。
实验结果：将实验数据进行统计和分析后，得到了不同金属材料的应力-应变曲线。
曲线的斜率代表了材料的弹性模量，而曲线的形状则反映了材料的塑性变形行为。
铝材料的应力-应变曲线呈现出明显的线性关系，表明其具有较高的弹性模量。
当压力增加时，铝材料开始发生塑性变形，应变值逐渐增加。
这是由于铝材料的晶体结构具有较高的可滑移性，容易发生晶格滑移而导致塑性变形。
铜材料的应力-应变曲线也呈现出线性关系，但相比铝材料，其弹性模量略低。
随着压力的增加，铜材料的应变值也逐渐增加，但相对于铝材料，铜材料的塑性变形更加明显。
这是由于铜材料的晶体结构具有较大的晶体滑移平面密度，使得其塑性变形更容易发生。
钢材料的应力-应变曲线呈现出两个明显的阶段。
在较低的压力下，钢材料表现出线性弹性行为，应力和应变成正比。
实验二金属材料的压缩试验1
实验二金属材料的压缩试验实验时间：设备编号：温度：湿度一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理载荷一变形曲线（F—△l曲线）及结果四、问题讨论（1）观察铸铁试样的破坏断口，分析破坏原因；（2）公析比较两种材料拉伸和压缩性质的异同。
金属村翻盖的压缩试验原始试验数据记录实验四金属扭破坏实验、剪切弹性模量测定实验时间：设备编号：温度：湿度一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理弹性模量E= 泊松比µ=实验前低碳钢钢剪切弹性模量测定理论值相对误差四、问题讨论（1）为什么低碳钢试样扭转破坏断面与横截面重合，而铸铁试样是与试样轴线成450螺旋断裂面？（2）根据低碳钢和铸铁拉伸、压缩、扭转试验的强度指标和断口形貌，分析总结两类材料的抗拉、抗压、抗剪能力。
金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定实验实验时间：设备编号：温度：湿度一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理引伸仪标距l= mm实验前低碳钢钢剪切弹性模量测定理论值相对误差实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定实验实验时间：设备编号：温度：湿度一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理引伸仪标距l= mm实验前低碳钢弹性模量测定实验后（1）比较低碳钢铁（2）试从不同的断口特征说明金属的两种基本破坏形式。
金属材料的拉伸及弹性模量测定实验六弯曲正应力电测实验一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理数据记录横截面上应力分布比较（用实线代表实验值，用虚线代表理论值）四、问题讨论沿梁截面高度，应变怎样分布？随着荷逐级增加，应变分布按什么规律变化？中性轴在横截面的什么位置？弯曲正应力电测实验南昌大学工程力学实验报告班级：学号：姓名：南昌大学工程力学实验中心。
实验二材料力学压缩实验报告
金属材料压缩实验一、实验目的1．测定低碳钢压缩时的下屈服强度R eL（或屈服极限σs）；2．测定铸铁压缩时的抗压强度R m（或抗压强度极限σb）；3．观察并比较低碳钢和铸铁在压缩时的缩短变形和破坏现象。
二、预习思考要点1．用短圆柱状低碳钢和铸铁试样做压缩实验时，怎样才能做到使其轴向（心）受压？放置压缩试样的支承垫板底部为什么制作成球形？2．圆柱状低碳钢试样被压缩成饼状而不破碎，而圆柱状铸铁试样被压破裂面常发生在与轴线大致成45°～55°方向上，二者的变形特征与破坏形式为什么不同？三、实验仪器和设备1．万能材料试验机；2．游标卡尺。
四、实验试样对于低碳钢和铸铁类金属材料，按照GB 7314—1987《金属压缩试验方法》的规定，金属材料的压缩试样多采用圆柱体如图1-9所示。
试样的长度L一般为直径d的2.5～3.5倍，其直径d = 10mm～20mm。
也可采用正方形柱体试样如图1-10所示。
要求试样端面应尽量光滑，以减小摩阻力对横向变形的影响。
图1-9 圆柱体试样图1-10 正方形柱体试样五、实验原理Ⅰ低碳钢：以低碳钢为代表的塑性材料，轴向压缩时会产生很大的横向变形，但由于试样两端面与试验机支承垫板间存在摩擦力，约束了这种横向变形，故试样出现显著的鼓胀效应如图1-11所示。
为了减小鼓胀效应的影响，通常的做法是除了将试样端面制作得光滑以外，还可在端面涂上润滑剂以利最大限度地减小摩擦力。
低碳钢试样的压缩曲线如图1-12所示，由于试样越压越扁，则横截面面积不断增大，试样抗压能力也随之提高，故曲线是持续上升为很陡的曲线。
从压缩曲线上可看出，塑性材料受压时在弹性阶段的比例极限、弹性模量和屈服阶段的屈服点（下屈服强度）同拉伸时是相同的。
但压缩试验过程中到达屈服阶段时不像拉伸试验时那样明显，因此要认真仔细观察才能确定屈服荷载F eL，从而得到压缩时的屈服点强度（或下屈服强度）R eL= F eL/S0。
金属材料压缩试验实验报告
金属材料压缩试验实验报告
一、实验目的
本实验旨在用压缩机测试金属材料的压缩性能，掌握其压缩变形特征及相关物理性能，为材料的正确使用提供重要参数依据。
二、实验原理
压缩实验研究材料在压缩荷载作用下的变形特性和失稳破坏特性，在此过程中还可以测量压缩变形过程中的应力应变特性，从而推断材料的压缩强度和塑性性能。
实验装置为压缩机，其主要功能是在特定的负载作用下，实现特定的压缩变形量，观察变形的变化规律及破坏过程，从而推断试样的界面特性和压缩性能。
三、实验方法
1.准备试样：将标准试样安装在压缩机上，确保其垂直放置；
2.测试设置：设定负载范围，设定变形速率，控制变形过程；
3.测量变形：连续测量试样的变形量，记录数据；
4.结果分析：根据测量的变形量，推断材料的压缩强度和塑性性能，结合实验结果，得出确定的实验报告。
四、实验结果
根据本次实验测量的压缩变形结果,金属材料经受压缩时，在荷载折算为0.15MPa时，变形量为0.2mm；在荷载折算为0.50MPa时，变形量为0.4mm；在荷载折算为1.00MPa时，变形量为0.6mm; 在荷载折算为2.00MPa时，变形量为0.8mm。
同时，在压缩变形过程中，没有发现明显的破坏现象。
五、结论
本次实验，金属材料在压缩变形过程中，没有发现明显的破坏现象，可以推算出该材料的压缩强度以及塑性性能，可以满足压缩变形要求。
金属材料的拉伸与压缩实验
机械学基础实验指导书力学实验中心金属材料的拉伸与压缩实验1.1 金属材料的拉伸实验拉伸实验是材料力学实验中最重要的实验之一。
任何一种材料受力后都要产生变形，变形到一定程度就可能发生断裂破坏。
材料在受力——变形——断裂的这一破坏过程中，不仅有一定的变形能力，而且对变形和断裂有一定的抵抗能力，这些能力称为材料的力学机械性能。
通过拉伸实验，可以确定材料的许多重要而又最基本的力学机械性能。
例如：弹性模量E 、比例极限R p 、上和下屈服强度R eH 和R eL 、强度极限R m 、延伸率A 、收缩率Z 。
除此而外，通过拉伸实验的结果，往往还可以大致判定某种其它机械性能，如硬度等。
我们以两种材料——低碳钢，铸铁做拉伸试验，以便对于塑性材料和脆性材料的力学机械性能进行比较。
这个实验是研究材料在静载和常温条件下的拉断过程。
利用电子万能材料试验机自动绘出的载荷——变形图，及试验前后试件的尺寸来确定其机械性能。
试件的形式和尺寸对实验的结果有很大影响，就是同一材料由于试件的计算长度不同，其延伸率变动的范围就很大。
例如：对45#钢：当L 0＝10d 0时（L 0为试件计算长度，d 0为直径），延伸率A 10＝24~29%，当L 0＝5d 0时，A 5＝23~25%。
为了能够准确的比较材料的性质，对拉伸试件的尺寸有一定的标准规定。
按国标GB/T228-2002、GB/P7314-2005的要求，拉伸试件一般采用下面两种形式：图1-11. 10倍试件；圆形截面时，L 0＝10d 0 矩形截面时，L 0＝11.30S 2. 5倍试件圆形截面时，L 0＝5d 矩形截面时, L 0＝5.650S =45Sd 0——试验前试件计算部分的直径； S 0——试验前试件计算部分断面面积。
此外，试件的表面要求一定的光洁度。
光洁度对屈服点有影响。
因此，试件表面不应有刻痕、切口、翘曲及淬火裂纹痕迹等。
一、实验目的：1．研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。
实验二 低碳钢、铸铁压缩试验
实验二 低碳钢、铸铁压缩试验一、试验目的了解塑性材料和脆性材料在压缩时的破坏现象，测定其机械性能，并与它们在简单拉伸时的机械性能作比较。
二、实验原理压缩试验是在万能试验机或压力机上进行。
试验机附有球形承垫图2-1，球形承垫位于试件下端。
当试件端面略有不平行时，球形承垫可以自动调节，使压力趋于均匀分布。
为了减少试件两端面与支承座之间的摩擦力，可在试件端面涂上石墨、润滑油等。
但仍不可避免地存在摩擦力而阻止试件的横向变形，以致试件被压成鼓形 图2-2。
具体要求可参阅《金属压缩试验方法》GB7314-84。
图2-1压缩球形承垫 图2-2 低碳钢压缩后试件的形状图低碳钢试件压缩时，在屈服前F-ΔL 关系曲线与拉伸时相似，由自动绘图仪可得到压缩图2-3。
图中OA 为弹性阶段，B 点为屈服点，无明显的屈服阶段，F s 需仔细观察。
在缓慢均匀加载时，测力指针作等速转动，当指针转动暂停或稍有退回时的载荷即为屈服载荷。
由于这些现象不明显，常需要借助压缩图来判断F s 。
此后，由于塑性变形试件面积随载荷增加而逐渐增大，最后试件被压成饼状而不破裂，故无法求得最大载荷及强度极限，只要测取屈服点R eL 即可：;eL eL F R S式中：F s ——屈服时的载荷；S 0----试件原来的横截面面积。
L图2-3 低碳钢压缩图 图2-4铸铁压缩图 铸铁受压时，在很小的塑性变形下发生了破坏，图2-4，因此只能测出它的破坏抗力F m 由R m =F m /S 0。
可得铸铁的强度极限。
铸铁受压呈微鼓形破坏，试件表面将出现与试件横截面成45°～ 50°的倾斜裂纹，这是因为铸铁受压时，实际上是先达到剪力极限而破坏。
FeL 承垫试件 球形承垫三、试验设备1．万能试验机或压力试验机2．0.02mm 游标卡尺3．安全防护罩，防止试件破坏时飞出。
四、试件制备金属材料的压缩试件通常制成圆柱形 如图2-2所示。
当试件承受压缩时，试件端部横向变形受到端面与试验机承垫间的摩擦力影响，使试件变形呈“鼓形”。
金属材料的压缩实验
金属材料的压缩实验金属材料的压缩实验是材料力学实验中的重要内容之一，通过对金属材料在受力作用下的变形和破坏行为进行研究，可以更好地了解金属材料的力学性能和工程应用特性。
本文将介绍金属材料的压缩实验的基本原理、实验方法和实验结果分析。
1. 基本原理。
金属材料在受到外力作用时，会产生压缩应力，从而引起变形和破坏。
压缩实验的基本原理是利用压缩试验机施加垂直于金属试样轴向的压缩载荷，观察金属试样的变形和破坏情况，以确定金属材料的抗压性能和压缩变形规律。
2. 实验方法。
（1）试样制备，按照标准规范，制备金属试样，通常为圆柱形或长方体形状。
（2）试验条件设定，根据金属材料的性能要求和实验标准，确定压缩试验机的载荷速度、加载方式和试验温度等参数。
（3）试验过程，将试样装入压缩试验机，施加压缩载荷，记录载荷-位移曲线和应力-应变曲线。
（4）数据处理，根据试验数据，计算金属材料的抗压强度、屈服强度、压缩模量等力学性能指标。
3. 实验结果分析。
通过对金属材料的压缩实验结果进行分析，可以得出以下结论：（1）抗压强度，金属材料在压缩载荷作用下的最大抗压应力，是评价金属材料抗压性能的重要指标。
（2）屈服强度，金属材料在压缩过程中开始出现塑性变形的应力值，反映了金属材料的塑性变形能力。
（3）压缩模量，金属材料在弹性阶段的应力-应变比值，描述了金属材料在受力作用下的刚度和变形能力。
4. 实验应用。
金属材料的压缩实验结果对材料的工程应用具有重要意义，可以指导材料的选用和设计，提高工程结构的安全可靠性和使用性能。
此外，还可以为金属材料的加工工艺和成形工艺提供科学依据，优化工艺参数，提高生产效率和产品质量。
5. 结语。
通过对金属材料的压缩实验的介绍，我们可以更好地了解金属材料的力学性能和工程应用特性，为材料科学研究和工程实践提供参考和指导。
希望本文能对相关领域的研究和实践工作有所帮助，促进金属材料领域的发展和进步。
金属材料的压缩实验
金属材料的压缩实验
实验准备：
1.实验材料：金属材料样品。
2.实验装置：压力机、压力传感器、测量仪器等。
3.实验步骤：
(1)制备金属材料样品，通常为圆柱形状。
(2)在压力机上安装金属材料样品。
(3)使用压力传感器连接压力机，用于测量压缩载荷。
(4)将压力机调整为合适的压缩速率，并连接相应的测量仪器，用于测量实验过程中的压缩力和位移。
实验过程：
1.开始实验前，根据实验要求设置压缩机的速率和实验时长。
2.将金属材料样品放置在压力机中央的压力台上。
3.调整压力机的夹持装置，使其适当夹持金属材料样品，保证其在实验过程中不发生滑移或旋转。
4.开始施加压缩载荷，通过压力传感器实时测量载荷大小。
同时，通过位移测量装置测量金属材料样品的压缩位移。
5.根据实验要求，持续施加压缩载荷，并记录实验数据，包括压缩力和位移。
6.实验完成后，停止施加压缩载荷，记录最终的载荷大小和位移。
实验结果分析：
1.根据实验数据，计算金属材料样品在压缩载荷下的应变。
2.绘制应力-应变曲线，分析金属材料的压缩性能，包括抗压强度、屈服强度、断裂强度等。
3.根据实验结果，研究金属材料的塑性变形行为和变形机制。
4.进一步分析实验结果，评估金属材料在实际应用中的可靠性和适用性。
金属材料的压缩实验是材料力学研究中重要的实验方法之一，通过该实验可以对金属材料的力学性能进行深入研究，为金属材料的设计和应用提供重要的依据。
因此，对金属材料的压缩实验进行深入的研究和分析，对于工程领域的材料选择和优化具有重要意义。
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实验二金属材料的压缩试验
实验时间：设备编号：温度：湿度一、实验目的
二、实验设备和仪器
三、实验数据及处理
材料
直径d o（mm）高度
l(mm)
L
d
o
截面积A0
(mm
2
)
屈服载荷
F
s
(K N)
最大载荷
F
b
(K N) 1 2 平均
低碳钢铸铁
载荷一变形曲线（F—△l曲线）及结果
材料低碳钢铸铁F—△l曲线
断口形状
实验结果屈服极限Ós=屈服极限Ób=
四、问题讨论
（1）观察铸铁试样的破坏断口，分析破坏原因；
（2）公析比较两种材料拉伸和压缩性质的异同。
金属村翻盖的压缩试验
原始试验数据记录
实验指导老师：
200 年月日
实验四金属扭破坏实验、剪切弹性模量测定
实验时间：设备编号：温度：湿度一、实验目的
二、实验设备和仪器
三、实验数据及处理
弹性模量E= 泊松比µ=
实验前
材料标距
L0（mm）
直径d0（mm）平均极惯
性矩I p
（mm4）
最小抗扭
截面模量
W T
（mm3）截面I 截面II 截面III
1 2 平均 1 2 平均 1 2 平均
低碳钢铸铁
低碳钢钢剪切弹性模量测定
扭矩T（K N）扭转角（rad）扭转角度增量（rad）△φT0=
T1
T2
T0
T3
T4
T5
△T=
理论值相对误差
截荷-变形曲线（F-△l曲线及结果）
材料低碳钢铸铁
T—φ曲线
断口形状
实验记录屈服扭矩T
s
破坏扭矩T
b 破坏扭矩T
b
实验结果屈服极限t
s
强度极限t
b
四、问题讨论
（1）为什么低碳钢试样扭转破坏断面与横截面重合，而铸铁试样是与试样轴线成450螺旋断裂面？
（2）根据低碳钢和铸铁拉伸、压缩、扭转试验的强度指标和断口形貌，分析总结两类材料的抗拉、抗压、抗剪能力。
金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定
原始试验数据记录
实验指导教师：
年月日
实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定实验
实验时间：设备编号：温度：湿度一、实验目的
二、实验设备和仪器
三、实验数据及处理
引伸仪标距l= mm
实验前
材料标距
L0（mm）
直径d0（mm）
平均极惯
面积A
（mm2）
最小
截面模量
A0
（mm2）截面I 截面II 截面III
1 2 平均 1 2 平均 1 2 平均
低碳钢铸铁
低碳钢钢剪切弹性模量测定
扭矩T（K N）扭转角（rad）扭转角度增量（rad）△φT0=
T1
T2
T0
T3
T4
T5
△T=
理论值相对误差
截荷-变形曲线（F-△l曲线及结果）
材料低碳钢铸铁
T—φ曲线
断口形状
实验记录屈服扭矩T
s
破坏扭矩T
b 破坏扭矩T
b
实验结果屈服极限t
s
强度极限t
b
实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定实验
实验时间：设备编号：温度：湿度一、实验目的
二、实验设备和仪器
三、实验数据及处理
引伸仪标距l= mm
实验前
材料标距
L0（mm）
直径d0（mm）
平均极惯
面积A
（mm2）
最小
截面模量
A0
（mm2）截面I 截面II 截面III
1 2 平均 1 2 平均 1 2 平均
低碳钢铸铁
低碳钢弹性模量测定
截荷（K N）变形△l变形增量（mm）δ（△l）T0=
T1
T2
T0
T3
T4
T5
△F=
实验后
材料标距l1（mm断裂处直径d1（mm）断口形状低碳钢 1 2 3 平均
铸铁
屈服载荷和强度极限载荷
材料上屈服载荷下屈服载荷最大载荷断口形状低碳钢F
(KN) △l(mm）F sl(KN) △l(mm）F b(KN) △l(mm）
su
铸铁
载荷—变形曲线（F—△l曲线）及结果
材料低碳钢铸铁F—△l曲线
断口形状
实验结果上屈服极限Ósu=
下屈服极限Ósl
延伸极限δ=
断面收缩率 =
强度要限Ób=
延伸率δ=
四、问题讨论
（1）比较低碳钢铁
（2）试从不同的断口特征说明金属的两种基本破坏形式。
金属材料的拉伸及弹性模量测定
原始试验数据记录
实验指导教师：
年月日
实验六弯曲正应力电测实验一、实验目的
二、实验设备和仪器
三、实验数据及处理
数据记录
梁高H= mm
梁宽B= mm
支座与垫架支点间
距离
a= mm
各测点到中性轴的距离（中性轴以上取“一”，以下取“十”）y1= mm
y2= mm
y3= mm
y4= mm
y5= mm
截面惯性矩Iz= m4
拉压弹性模量E= MP a
应变片电阻值R= Ω
电阻片灵敏系数
K=
应变片灵敏系数K仪=
载荷和应变
次数载荷
p
（N）
载荷
增量
△p
（N）
电阻应变仪读数（µз）
测点 测点②测点③测点④测点⑤
1
2
3
4
5
6
7
8
实验应力增量值△Ó实=E* 实
（MP a）
理论应力增量值△Ó理=
（MP a）
相对误差（%）△Ó理-△Ó实
△Ó理
横截面上应力分布比较（用实线代表实验值，用虚线代表理论值）
四、问题讨论
沿梁截面高度，应变怎样分布？随着荷逐级增加，应变分布按什么规律变化？中性轴在横截面的什么位置？
弯曲正应力电测实验
原始试验数据记录
实验指导教师：
年月日
南昌大学
工程力学实验报告
班级：
学号：
姓名：
南昌大学工程力学实验中心。