材料力学实验指导书 (1)..
材料力学实验指导书-
实验1 拉伸实验一、实验目的1、观察拉伸过程中的各种现象(包括屈服、强化、颈缩及断裂)。
2、测定低碳钢在拉伸时的屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ和断面收缩率Ψ。
3、测定铸铁的强度极限σb。
4、比较低碳钢(塑性材料)和铸铁(脆性材料)机械性质的特点。
二、实验设备1、万能材料试验机2、游标卡尺三、试件为了避免试件尺寸和形状对实验结果的影响，且便于各种材料的机械性质间的互相比较，应采用国家标准GB 6228一76所规定的试件，通常采用的是低碳钢和铸铁圆棒试件，其直径d和试验段长度(标距)l满足l／d=10或5，例如：可采用d=10mm的圆棒试件。
四、实验原理材料的力学性能指标屈服极限、强度极限、延伸率、断面收缩率是由拉伸破坏实验来确定的。
实验时，利用试验机的自动绘图器可绘出低碳钢和铸铁的拉伸图。
由自动绘图器绘出的拉伸图中、拉伸变形是整个试件的伸长（不只是标距部分的伸长)，并且包括机器本身的弹性变形和试件头部在夹板中的滑动等。
试件开始受力时，头部在夹头内的滑动很大，故绘出的拉伸图最初—般是曲线。
对于低碳钢材料，屈服阶段(B-C)常成锯齿形，上屈服点B受到变形和试件形状等的影响较大，下屈服点B则比较稳定，故工程上均以B点对应的载荷作为材料屈服时的载荷P。
确定屈服载荷Ps时，必须注意观察指针的转动情况，一般规定测力指示首次回转后所指示的最小载荷即为屈服载荷。
试件拉伸达到最大载荷Pb以前，在标距范围内的变形是均匀的．从最大载荷开始，产生局部伸长和颈缩．细颈出现后，横截面面积迅速减少，继续拉伸所需的载荷也变得小了，直至E点断裂为止．最初在对试件加载时，主动针即随载荷的增加向前转动，同时它还推动另外—个指针(副针)前进。
当达到最大载荷P时，主动指针开始后退，而副针则停留在载荷最大值的刻度上，副针给出的读数即为最大载荷。
铸铁试件在承受拉力变形极小时，就达到最大载荷而突然发生断裂．它没有屈服和颈缩现象，其强度极限远小于低碳钢的强度极限。
材料力学试验指导书
材料力学试验指导书一、引言材料力学试验是评估材料力学性能的重要手段，通过对材料进行不同的试验，可以获取材料的力学性能参数，为工程设计和材料选择提供依据。
本指导书旨在提供材料力学试验的详细步骤和操作要点，以确保试验结果的准确性和可靠性。
二、试验设备1. 材料力学试验机：型号XYZ-1000，最大载荷1000kN，精度等级为0.5级。
2. 试样制备设备：包括切割机、砂轮机、磨床等。
3. 试验测量设备：包括应变计、位移计、力传感器等。
三、试验准备1. 材料选择：选择符合试验要求的材料，例如钢材、铝合金等。
2. 样品制备：根据试验要求，制备符合标准尺寸的试样，并进行必要的表面处理。
3. 试验环境：确保试验室环境温度恒定，并消除外部干扰因素。
四、试验步骤1. 弹性模量试验a. 安装试样：将试样放置在试验机上，确保试样与试验机夹具接触良好。
b. 施加载荷：以恒定速度施加载荷，记录载荷和相应的应变。
c. 计算弹性模量：根据施加的载荷和应变数据，计算试样的弹性模量。
2. 屈服强度试验a. 安装试样：将试样放置在试验机上，确保试样与试验机夹具接触良好。
b. 施加载荷：以恒定速度施加载荷，记录载荷和相应的应变。
c. 确定屈服点：根据载荷-应变曲线，确定试样的屈服点。
3. 拉伸强度试验a. 安装试样：将试样放置在试验机上，确保试样与试验机夹具接触良好。
b. 施加载荷：以恒定速度施加载荷，记录载荷和相应的应变。
c. 计算拉伸强度：根据最大载荷和试样的原始横截面积，计算试样的拉伸强度。
4. 断裂韧性试验a. 安装试样：将试样放置在试验机上，确保试样与试验机夹具接触良好。
b. 施加载荷：以恒定速度施加载荷，记录载荷和相应的位移。
c. 计算断裂韧性：根据载荷-位移曲线，计算试样的断裂韧性。
五、数据处理与分析1. 数据记录：将试验过程中的载荷、应变、位移等数据记录下来。
2. 数据处理：对试验数据进行处理，包括计算平均值、标准差等统计参数。
材料力学实验指导书(正文)
实验一材料在轴向拉伸、压缩时的力学性能一、实验目的1．测定低碳钢在拉伸时的屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ和断面收缩率 。
2．测定铸铁在拉伸以及压缩时的强度极限σb。
3．观察拉压过程中的各种现象，并绘制拉伸图。
4．比较低碳钢（塑性材料）与铸铁（脆性材料）机械性质的特点。
二、设备及仪器1．电子万能材料试验机。
2．游标卡尺。
图1-1 CTM－5000电子万能材料试验机电子万能材料试验机是一种把电子技术和机械传动很好结合的新型加力设备。
它具有准确的加载速度和测力范围，能实现恒载荷、恒应变和恒位移自动控制。
由计算机控制，使得试验机的操作自动化、试验程序化，试验结果和试验曲线由计算机屏幕直接显示。
图示国产CTM －5000系列的试验机为门式框架结构，拉伸试验和压缩试验在两个空间进行。
图1-2 试验机的机械原理图试验机主要由机械加载（主机）、基于DSP的数字闭环控制与测量系统和微机操作系统等部分组成。
（1）机械加载部分试验机机械加载部分的工作原理如图1-2所示。
由试验机底座（底座中装有直流伺服电动机和齿轮箱）、滚珠丝杠、移动横梁和上横梁组成。
上横梁、丝杠、底座组成一框架，移动横梁用螺母和丝杠连接。
当电机转动时经齿轮箱的传递使两丝杠同步旋转，移动横梁便可水平向上或相下移动。
移动横梁向下移动时，在它的上部空间由上夹头和下夹头夹持试样进行拉伸试验；在它的下部空间可进行压缩试验。
（2）基于DSP的数字闭环控制与测量系统是由DSP平台；基于神经元自适应PID算法的全数字、三闭环（力、变形、位移）控制系统；8路高精准24Bit 数据采集系统；USB1.1通讯；专用的多版本应用软件系统等。
（3） 微机操作系统试验机由微机控制全试验过程，采用POWERTEST 软件实时动态显示负荷值、位移值、变形值、试验速度和试验曲线；进行数据处理分析，试验结果可自动保存；试验结束后可重新调出试验曲线，进行曲线比较和放大。
可即时打印出完整的试验报告和试验曲线。
材料力学实验指导书(1)..
l部
分的塑性伸长也不同。若断口在试样的中部，发生严重塑性变形的颈缩段全部在标距长度内，标
距长度就有较大的塑性伸长量；若断口距标距端很近，则发生严重塑性变形的颈缩段只有一部分
在标距长度内，另一部分在标距长度外，在这种情况下，标距长度的塑性伸长量就小。因此，断
口的位置对所测得的伸长率有影响。
A
O
B
C
D
移位 l （1 实际的）
（ 7）进入“数据管理” ，进行查询、打印，并分别记录 Fs、 Fb。
（ 8）取下拉断后的试样， 将断口吻合压紧， 用游标卡尺量取断口处的最小直径和两标点之间
的距离。
2. 测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标
4
（ 1）测量试样的尺寸。 （ 2）调整横梁位置。 （ 3）打开实验软件，进行试样录入、参数设置。 （ 4）将试件夹持在上下夹具内，将力、位移清零；然后加紧夹具，调整初载 （ 5）点“实验开始” ，直至试样被拉断为止，试验结束。
截面比例试样通常取 l 10d 或 l 5d ，矩形截面比例试样通常取 l 11.3 A 或 l 5.65 A ，其中，
前者称为长比例试样 （简称长试样） ，后者称为短比例试样 （简称短试样） 。定标距试样的 l 与 A 之 间无上述比例关系。过渡部分以圆弧与平行部分光滑地连接，以保证试样断裂时的断口在平行部 分。夹持部分稍大，其形状和尺寸根据试样大小、材料特性、试验目的以及万能试验机的夹具结 构进行设计。
1. 测定低碳钢拉伸时的强度和塑性性能指标
实验开始后， 观察实验软件绘出的拉伸过程中的 拉伸时的力学性质。
σ - ε曲线， 直至试件拉断， 以测出低碳钢在
2
（ 1）强度性能指标 屈服应力（屈服点） s ——试样在拉伸过程中荷载不增加而试样仍能继续产生变形时的荷载
材料力学性能-实验指导书
实验一 低碳钢的拉伸试验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σp 、上和下屈服强度σeu 和σeL 、强度极限σm 、延伸率δ、收缩率Ψ。
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。
按国标GB/T228-2002，拉伸试样如图1所示。
实验段直径mm d 100=,标距mm l 1000=。
一、实验目的1．研究低碳钢的应力——应变曲线拉伸图。
2．确定低碳钢在拉伸时的力学指标（比例极限σp 、下屈服强度σeL 、强度极限σm 、延伸率δ、断面收缩率Ψ）。
3. 观察低碳钢拉伸时的断口特征，并与其他形式的断口相比较。
二、实验原理在拉伸实验前，测定低碳钢试件的直径0d 和标距0l 。
实验时，首先将试件安装在实验机的上、下夹头内，并在实验段的标记处安装引伸仪，以测量实验段的变形。
然后开动实验机，缓慢加载，与实验机相联的微机会自动绘制出载荷-变形曲线（l F ∆-曲线，见图2）或应力-应变曲线（εσ-曲线，见图3），随着载荷的逐渐增大，材料呈现出不同的力学性能：σεa b c e f αP σb σgf 'h s σo d d 'Δl Fs F b F 图2 图3 0d 0l 图1 拉伸试件（1）弹性阶段（Ob 段）在拉伸的初始阶段，εσ-曲线（Oa 段）为一直线，说明应力与应变成正比，即满足胡克定理，此阶段称为线形阶段。
线性段的最高点称为材料的比例极限（P σ），线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E 。
线性阶段后，εσ-曲线不为直线（ab 段），应力应变不再成正比，但若在整个弹性阶段卸载，应力应变曲线会沿原曲线返回，载荷卸到零时，变形也完全消失。
《材料力学》实验指导书
江西应用科技学院《材料力学》实验指导书编制人：审核人：江西应用科技学院城市建设学院2015 年 5 月实验项目一 低碳钢的拉伸实验一、实验目的1.了解微机控制万能材料试验机的工作原理，演示试验机的基本操作方法；2.测定低碳钢的抗拉强度σb 、屈服强度σS 、伸长率δ及截面收缩率ψ；3.观察低碳钢在拉伸过程中的现象和试样的破坏特征，分析断口破坏原因，绘制拉伸曲线图及断口示意图。
二、实验设备万能材料试验机、游标卡尺、直尺。
三、实验原理根据国标GB228-99的试件形状如图1-1所示，图中L 0所说试件的变形就是指这一段的变形。
L c 两端是试验机夹持的部分。
试件在拉伸时，其尺寸、较，必须按国家标准GB6397-99分为比例和定标距两种试样，表1-1L=11.3A （长试件）或5.65A （短试件）。
A 点以前，杆件仅有弹性变形，且P 和L 成线性关系，即遵守虎克定律：ΔL=EAPL（1-1） A 点以后，曲线不再保持直线，至B ´点开始屈服，以后成锯齿形，B 点为载荷下降的最低点。
B ´点的数值与试件加载速度、试件形式等有关，而B 点的数值比较稳定，工程上常取B 点的载荷作为屈服载荷。
因此屈服应力σs =P s /A 。
到C 点，材料强化，曲线继续上升，至D 点试件开始出现颈缩，载荷达到最大值P b ，抗拉强度为：σb =0b P A （1-2）试件断裂后，用游标卡尺量得标距间长度L 1和试件收缩处面积A 1,则可得试件的塑性性能：δ＝10L L L -×100% （1-3） ψ＝10A A A -×100% （1-4） 四、实验步骤1、试件准备1）在试件中段取标距L=10d(100mm)（低碳钢试件），用试样划线机将其划分为１０等份。
2）在试件标距范围内用游标卡尺测量中间和两端三处直径，每处在互相垂直的两个方向 上个测量直径一次，选取平均直径最小的一组作为计算截面面积用。
材料力学实验指导书
材料力学实验指导书1000字一、实验目的1、了解力学性质的测试与测量2、掌握基本的测力与测长仪器的使用方法3、掌握单轴拉伸实验的操作方法与数据处理二、实验仪器与设备1、材料试验机2、应变计与测长仪3、称量设备4、电子计算器三、实验步骤1、准备工作A、计算标称断面积S0B、提取试样C、安装应变计与测长仪2、测量伸长量与负载A、启动材料试验机B、设定实验参数C、调整实验仪器D、按压测试按钮3、实验数据处理A、绘制应力—应变曲线B、获取张应力—伸长率数据四、实验操作规范1、实验师必须熟悉操作手册与工作规程2、操作人员必须了解实验步骤与流程3、操作时必须戴上手套与护目镜4、操作人员对试样的获取、切割及其尺寸要求必须熟悉5、实验计算时必须准确获得数据6、操作人员对于材料题材知识必须有一定了解7、试验操作结束之后必须将设备归位。
五、安全事项1、实验时要始终戴上护目镜2、机器启动前要动手检查是否安装好所有设备3、试样必须安全固定4、试验中不能随意调整测试参数5、实验结束后要关闭所有设备六、注意事项1、测试数据必须准确、详尽、真实2、试验过程必须认真、仔细、谨慎3、要了解材料性质与特性4、应邀请专业人士协助5、对试质不能过度使用七、结果1、应研究数据并得出结果2、结果表明了材料的性质与特征3、结果应反映材料的本质属性本实验实验中心客户向其技术支持人员提供了材料性能测试的详细信息以及试样。
本试验旨在帮助学生了解材料性质和特性，并掌握现代测力测量工具的基本使用。
实验计算的要求是准确和实际的，并反映材料的属性，而不是表面现象。
材料力学实验指导书
材料⼒学实验指导书材料⼒学实验指导书连星耀编西北农林科技⼤学⽔利与建筑⼯程学院2008.9实验⼀：低碳钢拉伸实验WEW-600B/1000B微机控制液压万能试验机⼀、概述WEW-600B/1000B微机控制液压万能试验机如图⼀所⽰。
该试验机具有准确的加⼒速度和测⼒系统，通过与微机连接，可直接显⽰并打印出拉伸图。
测量精度⾼，操作⽅便、可靠，所能开出的实验项⽬有：1.低碳钢拉伸试验；2.铸铁压缩试验；3.测定材料弹性模量E与波桑⽐µ试验。
图⼀WEW-600B/1000B微机控制液压万能试验机⼆、组成1 ．试验机主机；2 ．油压机控制箱；3 ．微型计算机与打印机；三、实验指导书 1.实验⽬的测定低碳钢的屈服极限s σ，强度极限b σ，伸长率δ，断⾯收缩率ψ。
2.实验装置和仪器1) WEW-600B/1000B 微机控制液压万能试验机； 2) 拉伸试件；（图⼆） 3) 游标卡尺等。
（图三）图⼆低碳钢拉伸试件图三测量试件直径与标距⼯具3.实验原理和⽅法试验前，⾸先测量试件的原始直径d 和标距l.然后加持试件，开机并拉断试件。
数据采集系统会直接得到下屈服⼒s F 最⼤拉⼒b F 。
测量拉断试件的断后标距1l 和断⼝直径1d 。
最后按以下公式计算低碳钢的屈服极限s σ，强度极限b σ，伸长率δ，断⾯收缩率ψ。
A F ss =σ AF bb =σ %1001?-=lll δ %1002212?-=dd d ψ 4 ．注意事项l）WEW-600B/1000B微机控制液压万能试验机操作规程（见后）2）不要在⼯作台上涂写或刻划。
5 ．思考题1、颈缩过程中，颈缩截⾯上的实际应⼒是增加还是减少？2、为什么把试件的伸长率不能称作试件的轴向塑性线应变？附：WEW-600B/1000B微机控制液压万能试验机操作规程⼀. 试验前打开HLTEST软件，然后再打开主机电源和控制箱电源。
如打开顺序不对，则必须重启计算机，关闭主机和控制箱电源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
材料力学实验指导书河北科技大学建筑工程学院2005年2月目录实验一拉伸实验 (2)实验二压缩实验 (7)实验三纯弯曲梁的正应力实验 (10)实验四材料弹性模量E和泊松比µ的测定 (14)附录1 微控万能材料实验机 (19)附录2 组合式材料力学多功能实验台 (20)附录3 电测法的基本原理 (22)实验一 拉伸试验一、实验目的和实验要求1.测定低碳钢拉伸时的强度性能指标：屈服应力s σ和抗拉强度b σ。
2.测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标：伸长率δ和断面收缩率ψ。
3.测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标：抗拉强度b σ。
4.绘制低碳钢和灰铸铁的应力应变图，比较低碳钢与灰铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形式。
5.学习和掌握材料的力学性能测试的基本实验方法。
二、实验原理1．为了检验低碳钢拉伸时的机械性质，应使试样轴向受拉直到断裂，在拉伸过程中以及试样断裂后，测读出必要的特征数据（如；P S 、P b 、l 1、d l ）经过计算，便可得到表示材料力学性能的四大指标：σs 、σb 、δ、ψ。
2．铸铁属脆性材料，轴向拉伸时，在变形很小的情况下就断裂，故一般测定其抗拉强度极限σb 。
三、实验方法按照国家标准《金属拉伸试验试样》，金属拉伸试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。
其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。
圆形截面试样和矩形截面试样均由平行、过渡和夹持三部分组成。
平行部分的试验段长度l 称为试样的标距，按试样的标距l 与横截面面积A 之间的关系，分为比例试样和定标距试样。
圆形截面比例试样通常取d l 10=或d l 5=，矩形截面比例试样通常取A l 3.11=或A l 65.5=，其中，前者称为长比例试样（简称长试样），后者称为短比例试样（简称短试样）。
定标距试样的l 与A 之间无上述比例关系。
过渡部分以圆弧与平行部分光滑地连接，以保证试样断裂时的断口在平行部分。
夹持部分稍大，其形状和尺寸根据试样大小、材料特性、试验目的以及万能试验机的夹具结构进行设计。
1.测定低碳钢拉伸时的强度和塑性性能指标实验开始后，观察实验软件绘出的拉伸过程中的σ-ε曲线，直至试件拉断，以测出低碳钢在拉伸时的力学性质。
（1）强度性能指标屈服应力（屈服点）s σ——试样在拉伸过程中荷载不增加而试样仍能继续产生变形时的荷载（即屈服荷载）s F 除以原始横截面面积A 所得的应力值，即AF ss =σ 抗拉强度b σ——试样在拉断前所承受的最大载荷b F 除以原始横截面面积A 所得的应力值，即AF bb =σ 低碳钢是具有明显屈服现象的塑性材料，在均匀缓慢的加载过程中，σ-ε曲线上表现的屈服阶段的最小荷载（下屈服荷载）即为屈服荷载F s 。
超过屈服荷载后，再继续缓慢加载直至试样被拉断，万能试验机读出的最大荷载即为极限荷载。
当载荷达到最大载荷后，可以看到，在试样的某一部位局部变形加快，出现颈缩现象，随后试样很快被拉断。
（2）塑性性能指标伸长率δ——拉断后的试样标距部分所增加的长度与原始标距长度的百分比，即%1001⨯-=lll δ 式中：l 为试样的原始标距；1l 为将拉断的试样对接起来后两标点之间的距离。
试样的塑性变形集中产生在颈缩处，并向两边逐渐减小。
因此，断口的位置不同，标距l 部分的塑性伸长也不同。
若断口在试样的中部，发生严重塑性变形的颈缩段全部在标距长度内，标距长度就有较大的塑性伸长量；若断口距标距端很近，则发生严重塑性变形的颈缩段只有一部分在标距长度内，另一部分在标距长度外，在这种情况下，标距长度的塑性伸长量就小。
因此，断口的位置对所测得的伸长率有影响。
（a ）（b ）图1-1 测1l 的移位法断面收缩率ψ——拉断后的试样在断裂处的最小横截面面积的缩减量与原始横截面面积的百分比，即%1001⨯-=AA A ψ 式中：A 为试样的原始横截面面积；1A 为拉断后的试样在断口处的最小横截面面积。
2.测定灰铸铁拉伸时强度性能指标灰铸铁在拉伸过程中，当变形很小时就会断裂，万能试验机读出的最大载荷b F 除以原始横截面面积A 所得的应力值即为抗拉强度b σ，即AF bb =σ 四、实验步骤1.测定低碳钢拉伸时的强度和塑性性能指标（1）依次合上主机、控制器、计算机系统的电源，一般要求预热15分钟。
（2）在试样标距范围内的中间以及两标距点的内侧附近，分别用游标卡尺在相互垂直方向上测取试样直径的平均值为试样在该处的直径，取三者中的最小值作为计算直径。
（3）调整横梁位置，以便夹持试件。
（4）打开实验软件，联机，进行试样录入、参数设置。
（5）将试件夹持在上下夹具内，将力、位移清零；然后加紧夹具，调整初载0.05mm/min 。
（6）点击“实验开始”，观察试样的屈服现象和颈缩现象，直至试样被拉断为止，试验结束。
（7）进入“数据管理”，进行查询、打印，并分别记录F s 、F b 。
（8）取下拉断后的试样，将断口吻合压紧，用游标卡尺量取断口处的最小直径和两标点之间的距离。
2.测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标（1）测量试样的尺寸。
（2）调整横梁位置。
（3）打开实验软件，进行试样录入、参数设置。
（4）将试件夹持在上下夹具内，将力、位移清零；然后加紧夹具，调整初载0.05mm/min。
（5）点“实验开始”，直至试样被拉断为止，试验结束。
（6）进入“数据管理”，进行查询、打印，并记录F b。
五、实验设备和仪器1.WDW3100微控电子万能实验机。
2.游标卡尺（0.02mm）。
六、实验数据的记录与计算1.测定低碳钢拉伸时的强度和塑性性能指标表1-2 测定低碳钢拉伸时的强度和塑性性能指标试验的数据记录与计算2.测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标表1-2 测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标试验的数据记录与计算3.拉伸试验结果的计算精确度（1）强度性能指标（屈服应力s σ和抗拉强度b σ）的计算精度要求为MPa 5.0，即：凡＜MPa 25.0的数值舍去，≥MPa 25.0而＜MPa 75.0的数值化为MPa 5.0，≥MPa 75.0的数值者则进为MP a 1。
（2）塑性性能指标（伸长率δ和断面收缩率ψ）的计算精度要求为%5.0，即：凡＜%25.0的数值舍去，≥%25.0而＜%75.0的数值化为%5.0，≥%75.0的数值则进为%1。
七、注意事项1.实验时必须严格遵守实验设备和仪器的各项操作规程，严禁开“快速”档加载。
开动万能试验机后，操作者不得离开工作岗位，实验中如发生故障应立即停机。
2.引伸仪系精密仪器，使用时须谨慎小心，不要用手触动指针和杠杆。
安装时不能卡得太松，以防实验中脱落摔坏；也不能卡得太紧，以防刀刃损伤造成测量误差。
3.加载时速度要均匀缓慢，防止冲击。
八、思考题1.低碳钢和灰铸铁在常温静载拉伸时的力学性能和破坏形式有何异同？2.测定材料的力学性能有何实用价值？3.你认为产生试验结果误差的因素有哪些？应如何避免或减小其影响？实验二 压缩试验一、实验目的1.测定低碳钢压缩时的强度性能指标：屈服应力s σ。
2.测定灰铸铁压缩时的强度性能指标：抗压强度bc σ。
3.绘制低碳钢和灰铸铁的压缩图，比较低碳钢与灰铸铁在压缩时的变形特点和破坏形式。
二、实验试样按照国家标准GB7314—87《金属压缩试验方法》，金属压缩试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆柱体试样、正方形柱体试样和板状试样三种。
其中最常用的是圆柱体试样和正方形柱体试样，如图2-1所示。
根据试验的目的，对试样的标距l 作如下规定：()d l 2~1=的试样仅适用于测定bc σ；()d l 5.3~5.2=（或b ）的试样适用于测定pc σ、sc σ和bc σ； ()d l 8~5=（或b ）的试样适用于测定pc0.01σ和c E 。
其中d （或b ）m m 20~10=。
（a ） （b ）图2-1 压缩试样（a ）圆柱体试样；（b ）正方形柱体试样三、实验原理与方法1.测定低碳钢压缩时的强度性能指标低碳钢在压缩过程中，当应力小于屈服应力时，其变形情况与拉伸时基本相同。
当达到屈服应力后，试样产生塑性变形，随着压力的继续增加，试样的横截面面积不断变大直至被压扁。
故只能测其屈服载荷s F ，屈服应力为AF ss =σ 式中：A 为试样的原始横载面面积。
2.测定灰铸铁压缩时的强度性能指标灰铸铁在压缩过程中，当试样的变形很小时即发生破坏，故只能测其破坏时的最大载荷bc F ，抗压强度为AF σbcbc =四、实验设备和仪器1.WDW3100微控电子万能实验机。
2.游标卡尺（0.02mm ）。
五、实验步骤（1）依次合上主机、控制器、计算机系统的电源，一般要求预热15分钟。
（2）检查试样两端面的光洁度和平行度，并涂上润滑油。
用游标卡尺在试样的中间截面相互垂直的方向上各测量一次直径，取其平均值作为计算直径。
（3）调整横梁位置，以便放置试件。
（4）检查球形承垫与承垫是否符合要求。
将试样放进万能试验机的上、下承垫之间，并检查对中情况。
（5）打开实验软件，联机，进行试样录入、参数设置。
调整初载0.05mm/min 。
（6）点击“实验开始”，缓慢加载，直至被压缩产生明显的鼓状变形或灰铸铁试件被压坏时，点击试验结束。
（7）进入“数据管理”，进行查询、打印，并分别记录低碳钢试件的屈服荷载F s 、灰铸铁的最大荷载F b 。
并注意观察试件的变形现象。
六、实验数据的记录与计算表1-4 测定低碳钢和灰铸铁压缩时的强度性能指标试验的数据记录与计算七、注意事项1.实验时必须严格遵守实验设备和仪器的各项操作规程，严禁开“快速”档加载。
开动万能试验机后，操作者不得离开工作岗位，实验中如发生故障应立即停机。
2．低碳钢压缩实验时，要密切观察试件的变形情况，到一定程度时适时结束实验，以免发生危险。
3.加载时速度要均匀缓慢，防止冲击。
八、思考题1.比较低碳钢和灰铸铁在拉伸与压缩时所测得的s σ和b σ的数值有何差别？2.仔细观察灰铸铁的破坏形式并分析破坏原因。
实验三 纯弯曲梁的正应力实验一、实验目的1．学习使用电阻应变仪，初步掌握电测方法。
2．测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律。
3．验证纯弯曲梁的正应力计算公式。
二、实验仪器设备和工具1. 组合实验台中纯弯曲梁实验装置2. 力＆应变综合参数测试仪3. 游标卡尺 三、实验原理及方法在纯弯曲条件下，根据平面假设和纵向纤维间无挤压的假设，可得到梁横截面上任一点的正应力，计算公式为zM I y ⋅=σ式中M 为弯矩，I z 为横截面对中性轴的惯性矩；y 为所求应力点至中性轴的距离。
为了测量梁在纯弯曲时横截面上正应力的分布规律，在梁的纯弯曲段沿梁侧面不同高度，平行于轴线贴有应变片（如图3-1）。