材料力学实验
材料力学实验报告

材料力学实验报告材料力学实验报告引言:材料力学是一门研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律的学科。
通过实验研究,我们可以深入了解材料的力学性质,为工程设计和材料选择提供依据。
本报告将介绍我们在材料力学实验中的观察和结果,并对实验数据进行分析和讨论。
实验一:拉伸试验拉伸试验是材料力学实验中最常见的一种试验方法,用于研究材料在拉伸载荷下的力学性能。
我们选择了一根标准的金属试样,将其固定在拉伸试验机上,并逐渐施加拉伸力。
通过测量试样的应变和应力,我们得到了应力-应变曲线。
实验结果显示,随着拉伸力的增加,试样开始发生塑性变形。
在这个阶段,应力与应变呈线性关系,即应力随着应变的增加而线性增加。
然而,当拉伸力达到一定程度时,试样出现断裂。
通过观察断裂面的形态,我们可以判断材料的断裂模式,如韧性断裂、脆性断裂等。
进一步分析应力-应变曲线,我们可以得到一些重要的力学参数,如屈服强度、抗拉强度和延伸率。
屈服强度是材料开始发生塑性变形时的应力值,抗拉强度是试样抵抗拉伸力的最大极限,而延伸率则表示试样在断裂前的延展能力。
这些参数对于材料的工程应用和性能评估至关重要。
实验二:硬度测试硬度是材料力学中另一个重要的性能指标,它反映了材料抵抗外力的能力。
我们采用了维氏硬度计进行硬度测试,将金属球压入试样表面并测量压痕的直径。
根据硬度计的原理,我们可以计算出试样的硬度值。
硬度测试的结果显示,不同材料的硬度值存在明显差异。
硬度值高的材料通常具有较好的抗压性能,适用于承载大压力的工程应用。
而硬度值低的材料则更容易受到外力的破坏,适用于需要易变形的应用场景。
实验三:弯曲试验弯曲试验用于研究材料在弯曲载荷下的力学性能。
我们选择了一根长条状的试样,通过在试样两端施加力矩,使试样发生弯曲变形。
通过测量试样的挠度和应力分布,我们可以得到弯曲试验的结果。
实验结果表明,试样的挠度与施加的力矩呈线性关系。
在试样的底部,应力最大,而在试样的顶部,应力最小。
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。
材料力学实验报告-举例

实验一拉伸实验一、实验目的1.测定低碳钢(Q235)的屈服点σ,强度极限bσ,延伸率δ,断面收缩率ψ。
s2.测定铸铁的强度极限σ。
b3.观察低碳钢拉伸过程中的各种现象(如屈服、强化、颈缩等),并绘制拉伸曲线。
4.熟悉试验机和其它有关仪器的使用。
二、实验设备1.液压式万能实验机;2.游标卡尺;3.试样刻线机。
三、万能试验机简介具有拉伸、压缩、弯曲及其剪切等各种静力实验功能的试验机称为万能材料试验机,万能材料试验机一般都由两个基本部分组成;1)加载部分,利用一定的动力和传动装置强迫试件发生变形,从而使试件受到力的作用,即对试件加载。
2)测控部分,指示试件所受载荷大小及变形情况。
四、试验方法1.低碳钢拉伸实验(1)用画线器在低碳钢试件上画标距及10等分刻线,量试件直径,低碳钢试件标距。
(2)调整试验机,使下夹头处于适当的位置,把试件夹好。
(3)运行试验程序,加载,实时显示外力和变形的关系曲线。
观察屈服现象。
(4)打印外力和变形的关系曲线,记录屈服载荷F s=22.5kN,最大载荷F b =35kN。
(5)取下试件,观察试件断口: 凸凹状,即韧性杯状断口。
测量拉断后的标距长L1,颈缩处最小直径d1 Array低碳钢的拉伸图如图所示2.铸铁的拉伸其方法步骤完全与低碳钢相同。
因为材料是脆性材料,观察不到屈服现象。
在很小的变形下试件就突然断裂(图1-5),只需记录下最大载荷F b =10.8kN 即可。
b σ的计算与低碳钢的计算方法相同。
六、试验结果及数据处理表1-2 试验前试样尺寸表1-3 试验后试样尺寸和形状根据试验记录,计算应力值。
低碳钢屈服极限 MPa 48.28654.78105.223=⨯==A F s s σ低碳钢强度极限 MPa 63.44554.7810353=⨯==A F b b σ低碳钢断面收缩率 %6454.7827.2854.78%100010=-=⨯-=A A A ψ低碳钢延伸率 %25100100125%10001=-=⨯-=L L L δ铸铁强度极限 MPa 53.13754.78108.103=⨯==A F b b σ七、思考题1.根据实验画出低碳钢和铸铁的拉伸曲线。
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是工程领域中非常重要的一项实验,它通过对材料的力学性能进行测试和分析,为工程设计和材料选择提供依据。
在进行材料力学实验时,编写实验报告是必不可少的一步。
本文将介绍材料力学实验报告的标准答案,以帮助读者更好地理解实验结果和编写报告。
一、实验目的实验目的是实验报告的开篇,它明确了本次实验的目标和意义。
例如,对于拉伸实验,实验目的可以是研究材料的抗拉强度和屈服强度,并了解材料的延伸性能。
在写实验目的时,需要简洁明了地表达,避免使用模糊的词汇或术语。
二、实验原理实验原理是实验报告的核心部分,它详细阐述了实验所依据的力学原理和测试方法。
对于拉伸实验,实验原理可以包括材料的应力-应变关系、杨氏模量的计算方法、试样的准备和测试步骤等内容。
在写实验原理时,应尽量避免使用过于复杂的公式和理论,以确保读者能够理解和掌握实验的基本原理。
三、实验装置和试样实验装置和试样是实验报告中需要详细描述的内容。
实验装置包括拉伸试验机、测力计、应变计等设备,而试样则是进行测试的材料样品。
在描述实验装置时,需要注明设备的型号、规格和工作原理;在描述试样时,需要注明试样的尺寸、形状和材料类型。
此外,还需要说明试样的制备方法和处理过程,以保证实验结果的准确性和可靠性。
四、实验步骤实验步骤是实验报告的重要组成部分,它详细记录了实验的具体操作过程。
在编写实验步骤时,应按照实验的时间顺序进行描述,确保每个步骤都清晰明了。
例如,对于拉伸实验,实验步骤可以包括试样的安装、应变计的连接、加载过程的控制等。
在描述每个步骤时,需要注意使用恰当的术语和词汇,避免产生歧义或误解。
五、实验结果和数据处理实验结果和数据处理是实验报告的重要部分,它展示了实验的主要结果和数据分析。
在呈现实验结果时,可以使用表格、图表或文字描述的方式进行。
在数据处理方面,需要对实验数据进行统计和分析,计算出相应的力学参数,如抗拉强度、屈服强度和杨氏模量等。
材料力学实验报告扭转实验

材料力学实验报告扭转实验一、实验目的1、测定低碳钢和铸铁在扭转时的力学性能,包括扭转屈服极限、扭转强度极限等。
2、观察低碳钢和铸铁在扭转过程中的变形现象,分析其破坏形式和原因。
3、熟悉扭转试验机的工作原理和操作方法。
二、实验设备1、扭转试验机2、游标卡尺三、实验原理在扭转实验中,材料受到扭矩的作用,产生扭转变形。
扭矩与扭转角之间的关系可以通过试验机测量得到。
对于圆形截面的试件,其扭转时的应力分布为:表面最大切应力:$\tau_{max} =\frac{T}{W_p}$其中,$T$为扭矩,$W_p$为抗扭截面系数,对于实心圆截面,$W_p =\frac{\pi d^3}{16}$,$d$为试件的直径。
当材料达到屈服极限时,对应的扭矩为屈服扭矩$T_s$;当材料断裂时,对应的扭矩为极限扭矩$T_b$。
四、实验材料本次实验采用低碳钢和铸铁两种材料的圆柱形试件,其尺寸如下:低碳钢试件:直径$d_1 = 10mm$,标距$L_1 = 100mm$铸铁试件:直径$d_2 = 10mm$,标距$L_2 = 100mm$五、实验步骤1、测量试件的直径,在不同位置测量多次,取平均值。
2、安装试件,确保其中心线与试验机的轴线重合。
3、启动试验机,缓慢加载,观察扭矩和扭转角的变化。
4、当低碳钢试件出现屈服现象时,记录屈服扭矩$T_s$。
5、继续加载,直至试件断裂,记录极限扭矩$T_b$。
6、取下试件,观察其破坏形式。
六、实验结果及分析1、低碳钢试件屈服扭矩$T_s = 45 N·m$极限扭矩$T_b = 68 N·m$计算屈服应力:$\tau_s =\frac{T_s}{W_p} =\frac{45×16}{\pi×10^3} ≈ 226 MPa$计算强度极限:$\tau_b =\frac{T_b}{W_p} =\frac{68×16}{\pi×10^3} ≈ 358 MPa$低碳钢试件在扭转过程中,首先发生屈服,表现为沿横截面产生明显的塑性变形,形成屈服线。
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。
大学材料力学实验报告

大学材料力学实验报告大学材料力学实验报告引言材料力学实验是大学材料科学与工程专业中的一门重要课程。
通过实验,我们可以深入了解材料的力学性质和行为,为材料设计和应用提供基础数据和理论依据。
本次实验旨在通过拉伸试验和硬度测试,探究不同材料的力学性能和硬度特点。
实验一:拉伸试验拉伸试验是一种常用的力学实验方法,用于评估材料的强度、延展性和塑性等性能。
在实验中,我们选择了三种常见的材料进行拉伸试验:钢材、铝材和塑料。
1. 实验步骤首先,我们准备了三个不同材料的试样,分别是圆柱形的钢材、铝材和塑料样品。
然后,将试样固定在拉伸试验机上,并施加逐渐增大的拉力,直到试样断裂为止。
在拉伸过程中,我们记录下拉力和试样的伸长量,以绘制应力-应变曲线。
2. 实验结果通过拉伸试验得到的应力-应变曲线可以反映材料的力学性能。
钢材的应力-应变曲线呈现出明显的弹性区和塑性区,具有较高的屈服强度和延展性。
铝材的应力-应变曲线也呈现出弹性和塑性的特点,但相对于钢材来说,其屈服强度和延展性较低。
而塑料的应力-应变曲线则主要表现为塑性变形,没有明显的弹性区。
实验二:硬度测试硬度是材料力学性能的重要指标之一,用于评估材料的抗压能力和耐磨性。
在实验中,我们选择了三种不同硬度的材料进行硬度测试:钢材、铝材和陶瓷。
1. 实验步骤我们使用了维氏硬度计和洛氏硬度计对试样进行硬度测试。
首先,将试样固定在硬度计上,然后施加一定的压力,观察压头对试样的印痕情况。
根据印痕的大小和形状,我们可以得出试样的硬度数值。
2. 实验结果通过硬度测试,我们发现钢材具有较高的硬度数值,表明其具有较高的抗压能力和耐磨性。
铝材的硬度数值相对较低,说明其相对较软。
而陶瓷的硬度数值最高,表明其具有极高的抗压能力和耐磨性。
结论通过本次实验,我们深入了解了材料的力学性能和硬度特点。
拉伸试验结果表明,钢材具有较高的屈服强度和延展性,铝材次之,而塑料则主要表现为塑性变形。
硬度测试结果显示,钢材具有较高的硬度数值,铝材较低,而陶瓷的硬度最高。
材料力学实验报告报告

材料力学实验报告报告一、实验目的本实验旨在通过测量不同材料的力学性能参数,了解材料的力学性质,以及分析不同材料的力学性能差异。
二、实验原理1.弹性模量:弹性模量是评价材料抗弯刚性的一个重要指标,可以通过测量材料的拉伸和压缩位移来确定。
拉伸试验时,通过加载材料,测量应力和应变的关系,然后通过斜率求出弹性模量。
2.屈服强度:材料的屈服强度是指材料在拉伸过程中开始出现塑性变形时的抗拉强度,也是一个重要的力学性能参数,通过拉伸试验中的负荷-变形曲线求得。
3.断裂强度:材料的断裂强度是指在材料断裂前能承受的最大负荷,通过拉伸试验中的负荷-变形曲线求得。
三、实验设备与试样准备1.实验设备:拉伸试验机、压缩试验机、材料硬度测试仪等。
2.试样准备:选取不同的材料(如钢材、铝材、铜材等)制作成相同形状、尺寸的试样。
四、实验步骤1.弹性模量测定:(1)将试样固定在拉伸试验机上,设定初始载荷并开始加载。
(2)根据试验机上的位移计和负荷计,测量不同应力水平下的应变,并记录数据。
(3)通过绘制应力-应变曲线,根据直线部分的斜率求得材料的弹性模量。
2.屈服强度测定:(1)将试样固定在拉伸试验机上,设定初始载荷并开始加载。
(2)根据试验机上的压力计和位移计,测量不同载荷下的变形,并记录数据。
(3)通过绘制负荷-变形曲线,找到试样开始出现塑性变形的点,根据载荷计的读数求得材料的屈服强度。
3.断裂强度测定:(1)将试样固定在拉伸试验机上,设定初始载荷并开始加载。
(2)根据试验机上的压力计和位移计,测量试样在拉伸过程中的载荷和位移,并记录数据。
(3)通过绘制负荷-变形曲线,找到试样断裂前的最大负荷,并记录。
五、实验结果与讨论根据实验测量的数据,可以得到不同材料的力学性能参数,如弹性模量、屈服强度和断裂强度。
通过对比不同材料的实验结果,可以得出以下结论:1.钢材的弹性模量较大,机械性能优异。
2.铝材的屈服强度较低,耐腐蚀性能较好。
3.铜材的断裂强度较高,适用于承受较大载荷的工程应用。
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实验一低碳钢和铸铁的拉伸实验一、实验目的(1)掌握测定低碳钢的弹性模量E、上屈服强度R eH、下屈服强度R eL、抗拉强度Rm、断后伸长率A和断面收缩率Z等力学性能指标的试验方法。
(2)掌握测定铸铁的抗拉强度Rm的试验方法。
(3)观察并比较塑性材料与脆性材料在拉伸过程中所表现出来的不同物理现象。
(4)熟悉材料试验机和其他有关仪器的使用。
二、实验设备(1)INSTRON电子拉伸机。
(2)游标卡尺。
三、试件介绍为便于比较不同材料的试验结果,对试样的形状、加工精度、加载速度、试验环境等,国家标准(GB228-2002)都有统一规定。
根据规定,拉伸试件可分为比例试件和非比例试件两种,它们的区别在于原始标距的选取。
在试件中部,用来测量试件断后延伸率的起始长度,称为原始标距(简称标距)。
对于非圆形横截面比例试件,标距L0与原始横截面面积S0的关系规定为(1.1)式中系数k的取值是:短试件时为5.65,长试件时为11.3。
对于直径为d0的圆形横截面试件,短试件和长试件的标距L0分别为5d0和10d0。
非比例试件的L0和S0不受上述关系限制。
本实验采用圆形横截面的短试件,即L0 =5d0。
四、实验原理及方法低碳钢是指含碳量在0.3%以下的碳素钢,这类钢材在工程中使用较广,在拉伸试验中表现出的力学性能也最为典型。
本次试验主要测定它的弹性模量、上屈服强度R eH、下屈服强度R eL、抗拉强度、伸长率A和断面收缩率Z等力学性能指标(1)弹性模量E的测定由材料力学知识可知,材料在屈服前力与变形是成线性关系的,其拉伸图基本为一条直线,如图1所示。
弹性模量是材料在弹性变形范围内应力与应变的比值,即:(1.2)因为,,所以弹性模量E又可表示为:(1.3)式中:E—材料的弹性模量,R—应力,—应变,F—载荷,S0—试样横截面面积(取三处中最小一处的平均直径计算),Le—引伸仪标距,ΔL—试件在载荷F作用下,标距L0段内试件的变形,ΔF—载荷的增量、—变形增量的平均值。
图1 低碳钢拉伸曲线图可见,在材料线弹性范围内,对应着每一个拉力F,试样标距L0有一个伸长量ΔL,利用公式(1.3)即可求得弹性模量E。
实际计算时,由于试验仪器的精度、夹具的间隙等问题,绝对载荷与绝对变形无法同步获取,所以一般采取增量法来得到弹性模量E。
即取一个载荷初始点F0,在此基础上按相等增量(本实验取=1kN)的间隔,读取5-6组相应变形增量数据,计算出变形增量。
由于弹性模量是在材料线弹性范围内测定,所以在理论上如果每级载荷增量相等,那么各级变形增量也应相等,因此可取平均值来计算弹性模量E。
(2)上屈服强度R eH、下屈服强度R eL、抗拉强度R m的测定材料过了线弹性阶段后,继续加载将进入屈服阶段,在拉伸曲线上出现上下波动的波浪线,力值增加缓慢甚至下降,但变形继续增加,根据屈服点的读取不同,可分为上屈服强度和下屈服强度。
上屈服强度ReH是试样发生屈服时力首次下降前的最高应力,下屈服强度ReL是在屈服期间,不计初始瞬时效应的最低应力,具体见图2。
????? 屈服阶段过后,材料进入强化阶段,试件的承载能力继续增加。
载荷达到最大值Fm时,试件某一局部的截面明显缩小,出现“颈缩”现象。
这时载荷迅速下降,试件随即被拉断。
最大力Fm所对应的应力叫抗拉强度R m。
图2 屈服强度的确定(3)断后伸长率A及断面收缩率Z的测定为了测定断后伸长率,应将试样断裂的部分仔细地对接在一起使其轴线处于同一直线上,并尽可能保证断裂部分接触。
采用精度为0.02mm的游标卡尺量取断后标距L u。
断后伸长率A的计算公式为(1.5)式中L0——试件原始标距;L u——试件断后标距。
对于塑性材料,断裂变形集中在断口处,该处变形最大,距离断口位置越远,变形越小,如果试验前将原始标距细分为N等份,则可见各等份内的伸长量基本沿断口位置左右对称。
一般来说,断口位置基本位于试样标距中间,但由于试样加工误差、材料局部缺陷等等造成断口位置偏向原始标距某一边。
按照国家标准,原则上只有断口位置与最接近的标距标记的距离不小于原始标距的三分之一情况方为有效。
否则可根据左右对称性,利用断口移位方法测量断后伸长率(参见图3)。
具体做法如下:1.首先以短边的原始标距标记为起点,使断口位置位于L1的中间, L1长度范围内的小格数为NL1;2.如果N- NL1为偶数(N为原始标距内的小格数),那么再量取L2,使NL1+2*NL2=N,这样Lu=L1+2*L2;3.如果N- NL1为奇数,那么再量取L2和L3,使NL1+NL2+ NL3=N,这样Lu=L1+L2+L3;图3 断后标距的量取(断口移位法)为了测定低碳钢的断面收缩率,试件拉断后,将试样断裂部分仔细地对接在一起,使其轴线处于同一直线上。
在缩颈最小处相互垂直方向各测量一次直径,取其算术平均值计算最小横截面面积S u。
再按下式计算断面收缩率1.6)式中S0——试件原始横截面面积。
S u——试件拉断后断口处最小横截面面积。
五、实验步骤1.试样准备1.选取表面无明显缺陷、划痕的试样。
用小刻刀按等刻度(一般取5mm)在试样工作长度区间轻轻划上标距标记线。
2.在标距两端及中间三个位置上,沿相互垂直的方向分别测量试件直径,并记录。
2. 试验机准备1.开启试验机电源,打开电脑电源,运行Series.LXS软件程序,进入到试验就绪状态。
INSTRON试验机的具体操作请阅读附录《INSTRON试验机基本使用说明书》。
2.根据试样大小,选择合适的夹头;根据试样长度,调整试验机横梁的高度。
3.试验机载荷调零。
安装试样并夹紧。
4.进行预拉(只用于低碳钢拉伸实验)。
为检查机器和仪表是否处于正常状态,先把载荷预加到略小于F n(测定弹模E时的最大载荷),然后卸载到0~F0之间。
5.安装引伸仪(只用于低碳钢拉伸实验)。
并将变形或位移调零。
6.加载。
在弹性直线段加载时应保持匀速、缓慢(速率为0.5mm/min,试验前老师已设定)。
观察曲线的变化情况,当曲线进入材料强化阶段后,电脑会弹出“取下引伸仪”的警告窗口,按“确定”后立即取下引伸仪。
然后稍增加加载速率(速率为2mm/min,试验前老师已设定),直到试件被拉断。
对铸铁试件,应缓慢匀速加载(速率为0.5mm/min,试验前老师已设定)。
7.试验结束,注意保存数据文件。
记录屈服力、最大力、弹性模量(作为计算弹性模量的参考值)。
对铸铁试验,只记录最大力。
8.“重播”试验,从试验图形曲线上读取所需数据。
也可以从INSRON软件“实用程序”模块进入,查看原始数据并按增量法重新计算弹性模量,或重新读取所需数据。
9.结束试验。
退出Series.LXS程序,取下试件。
10.量取并记录断后标距和断口直径。
11.试验完毕,关闭试验机、电脑。
清理现场,工具复位。
六、实验结果的处理(1)计算上屈服强度R eH、下屈服强度R eL和抗拉强度Rm。
,其中,,d0为取三处中最小一处的平均直径。
(2)计算低碳钢的弹性模量E。
其中为载荷增量,为变形增量的平均值。
(3)计算伸长率A和断面收缩率Z。
(,d u为断口最小处直径。
)七、实验记录参考表格1、低碳钢表1-1 试件原始尺寸记录表表1-2弹性模量原始数据记录表变形增量平均值表1-3 实验后结果数据记录表2、铸铁表1-4 试件原始尺寸记录表表1-5 实验后结果数据记录表实验二低碳钢和铸铁的压缩实验一、实验目的(1)比较低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象。
(2)测定低碳钢的屈服极限ζS和铸铁的强度极限ζb。
(3)比较铸铁在拉伸和压缩两种受力形式下的机械性能、分析其破坏原因。
(4)熟悉压力试验机的使用方法。
二、实验仪器和设备(1)2000kN液压式压力试验机或WE-30型万能材料试验机或WAW-500C电液伺服试验机。
(2)游标卡尺。
三、试件介绍根据国家有关标准,低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形试件。
低碳钢压缩试件的高度和直径的比例为3:2,铸铁压缩试件的高度和直径的比例为2:1。
试件均为圆柱体。
四、实验原理及方法压缩实验是研究材料机械性能常用的实验方法。
对铸铁、铸造合金、建筑材料等脆性材料尤为合适。
通过压缩实验观察材料的变形过程、破坏形式,并与拉伸实验进行比较,可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响,从而对材料的机械性能有较全面的认识。
压缩试验在压力试验机上进行。
当试件受压时,其上下两端面与试验机支撑垫之间产生很大的摩擦力,使试件两端的横向变形受到阻碍,故压缩后试件呈鼓形。
摩擦力的存在会影响试件的抗压能力甚至破坏形式。
为了尽量减少摩擦力的影响,实验时试件两端必须保证平行,并与轴线垂直,使试件受轴向压力。
另外,端面加工应有较高的光洁度。
低碳钢压缩时也发生屈服,但并不象拉伸那样有明显的屈服阶段。
因此,在测定F S时要特别注意观察。
在缓慢均匀加载,力值匀速增加,当材料发生屈服时,力值增加的速度减慢,甚至下降。
这时对应的载荷即屈服载荷F s。
屈服之后加载到试件产生明显变形即停止加载。
这是因为低碳钢受压时变形较大而不破裂,因此愈压愈扁。
横截面增大时,其实际应力不随外载荷增加而增加,故不可能得到最大载荷F b,因而也得不到强度极限,所以在实验中是以变形来控制加载的。
铸铁试件压缩时,在达到最大载荷F b前出现较明显的变形然后破裂,此时力值迅速下降,读取最大的载荷F b值,铸铁试件最后略呈鼓形,断裂面与试件轴线大约呈45o~55o,破坏主要是由剪应力引起的。
五、实验步骤(1)试验机准备。
根据估算的最大载荷,选择合适的量程,并按相应的操作规程进行操作,使试验机处于就绪状态。
(2)测量试件的直径和高度。
测量试件两端及中部三处的截面直径,取三处中最小一处的平均直径计算横截面面积。
(3)将试件放在试验机下压板中心处。
(4)开动试验机,调节试验机上下压板距离,使上压板刚刚与试件接触,然后缓慢均匀加载。
对于低碳钢,要细心观察其屈服现象,超过屈服载荷后,继续加载,将试件压成鼓形即可停止加载。
铸铁试件加压至试件破坏为止,记录最大载荷。
(5)卸载,取出试件,将试验机恢复原状,观察试件。
六、实验结果的处理(1)计算低碳钢的屈服极限(2.1)(2)计算铸铁的强度极限(2.2)式中S0是实验前试件的最小横截面面积。
七、实验记录参考表格表2-1 试件原始尺寸表2-2 实验数据和计算结果实验三纯弯曲梁应力分布电测实验一、实验目的(1)学习使用电阻应变仪,初步掌握电测方法。
(2)测量纯弯曲梁上应变随高度的分布规律,验证平面假设的正确性。
二、实验设备(1)WQ-5纯弯曲梁实验装置。
(2)DH3818静态电阻应变仪。
三、实验原理和方法WQ-5纯弯曲梁实验装置如图3.1所示,试样简支于A、B两点,在对称的C、D两点通过拉杆和横杆螺旋加载使梁产生弯曲变形,CD 段受纯弯作用。