工力实验实验报告
工程力学实验报告

实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的1、观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的力与变形的关系。
2、测定低碳钢的弹性模量E。
3、测定低碳钢拉伸时的屈服极限;强度极限,伸长率和截面收缩率4、测定铸铁的强度极限。
5、比较低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)拉伸时的力学性质。
6、了解CMT微机控制电子万能实验机的构造原理和使用方法。
二、实验设备和仪器1.CMT微机控制电子万能实验机2.电子式引伸计仪3.游标卡尺4.钢尺3.实验原理试件夹持在夹具上,点击试件保护键,消除夹持力,调节拉力作用线,使之能通过试件轴线,实现试件两端的轴向拉伸。
试件在开始拉伸之前,设置好保护限位圈,微机控制系统首先进入POWERTEST3.0界面。
试件在拉伸过程中,POWERTEST3.0软件自动描绘出一条力与变形的关系曲线如图1—2,低碳钢在拉伸到屈服强度时,取下引伸计,试件继续拉伸,直至试件被拉断。
低碳钢试件的拉伸曲线(图1—2a)分为四个阶段―弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段。
铸铁试件的拉伸曲线(图1—2b)比较简单,既没有明显的直线段,也没有屈服阶段,变形很小时试件就突然断裂,断口与横截面重合,断口形貌粗糙。
抗拉强度σb较低,无明显塑性变形。
与电子万能实验机联机的微型电子计算机自动给出低碳钢试件的屈服载荷Fs、最大载荷Fb和铸铁试件的最大载荷Fb。
取下试件测量试件断后最小直径d1和断后标距l1,由下述公式σs=FsA0σb=F bA0δ=l1-l0l0⨯100%ψ=A0-A1A0⨯100%可计算低碳钢的拉伸屈服点σs。
、抗拉强度σb、伸长率δ,和断面收缩率ψ;铸铁的抗拉强度σb。
低碳钢的弹性模量E由以下公式计算:E=∆Fl0A0∆l式中ΔF为相等的加载等级,Δl为与ΔF相对应的变形增量。
4、实验步骤(1)低碳钢拉伸试验步骤按照式样、设备的准备及测试工作,大致可以将低碳钢拉伸试验步骤归纳如下:首先,将式样标记标距点,测量式样直径do及标距lo。
工程力学实验报告

工程力学实验报告自动化12级实验班§1-1 金属材料的拉伸实验一、试验目的1.测定低碳钢(Q235 钢)的强度性能指标:上屈服强度R eH,下屈服强度R eL和抗拉强度R m 。
2.测定低碳钢(Q235 钢)的塑性性能指标:断后伸长率A和断面收缩率Z。
3.测定铸铁的抗拉强度R m。
4.观察、比较低碳钢(Q235 钢)和铸铁的拉伸过程及破坏现象,并比较其机械性能。
5.学习试验机的使用方法。
二、设备和仪器1.试验机(见附录)。
2.电子引伸计。
3.游标卡尺。
三、试样(a)bhl0l(b)图1-1 试样拉伸实验是材料力学性能实验中最基本的实验。
为使实验结果可以相互比较,必须对试样、试验机及实验方法做出明确具体的规定。
我国国标GB/T228-2002 “金属材料 室温拉伸试验方法”中规定对金属拉伸试样通常采用圆形和板状两种试样,如图(1-1)所示。
它们均由夹持、过渡和平行三部分组成。
夹持部分应适合于试验机夹头的夹持。
过渡部分的圆孤应与平行部分光滑地联接,以保证试样破坏时断口在平行部分。
平行部分中测量伸长用的长度称为标距。
受力前的标距称为原始标距,记作l 0,通常在其两端划细线标志。
国标GB/T228-2002中,对试样形状、尺寸、公差和表面粗糙度均有明确规定。
四、实验原理低碳钢(Q235 钢)拉伸实验(图解方法)将试样安装在试验机的上下夹头中,引伸计装卡在试样上,启动试验机对试样加载,试验机将自动绘制出载荷位移曲线(F-ΔL 曲线),如图(1-2)。
观察试样的受力、变形直至破坏的全过程,可以看到低碳钢拉伸过程中的四个阶段(弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段)。
屈服阶段反映在F-ΔL 曲线图上为一水平波动线。
上屈服力eH F 是试样发生屈服而载荷首次下降前的最大载荷。
下屈服力eL F 是试样在屈服期间去除初始瞬时效应(载荷第一次急剧下降)后波动最低点所对应的载荷。
最大力R m 是试样在屈服阶段之后所能承受的最大载荷。
工程力学实验报告

工程力学实验报告实验目的,通过本次实验,掌握工程力学的基本原理,了解力的平衡条件和力的分解、合成,掌握测量力的方法和技巧,培养实验操作能力和数据处理能力。
一、实验仪器与设备。
1.力的平衡条件实验装置。
2.力的分解、合成实验装置。
3.测力计。
4.称量砝码。
5.直尺。
6.实验台。
二、实验原理。
1.力的平衡条件。
当物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体上受到的合力为零,即力的合成为零。
这就是力的平衡条件。
2.力的分解、合成。
力的分解是指把一个力分解为若干个力的合力,力的合成是指若干个力的合力等于这些力的矢量和。
三、实验内容。
1.力的平衡条件实验。
将一个物体放在水平桌面上,用测力计分别测量物体所受的重力和桌面对物体的支持力,验证力的平衡条件。
2.力的分解实验。
用两根绳子悬挂一个物体,分别测量两根绳子所受的拉力,通过力的分解公式计算出物体所受的重力。
3.力的合成实验。
在水平桌面上放置一个物体,用测力计分别测量物体所受的水平拉力和竖直拉力,通过力的合成公式计算出合力的大小和方向。
四、实验步骤。
1.力的平衡条件实验。
(1)在实验台上放置一个物体,并调整其位置使其处于静止状态。
(2)用测力计分别测量物体所受的重力和桌面对物体的支持力。
(3)记录测量结果,并计算合力的大小和方向。
2.力的分解实验。
(1)在实验台上悬挂一个物体,并用两根绳子固定。
(2)分别用测力计测量两根绳子所受的拉力。
(3)根据力的分解公式计算出物体所受的重力。
3.力的合成实验。
(1)在实验台上放置一个物体,并用两根绳子施加水平和竖直拉力。
(2)分别用测力计测量物体所受的水平拉力和竖直拉力。
(3)根据力的合成公式计算出合力的大小和方向。
五、实验结果与分析。
通过实验数据的测量和计算,得出了力的平衡条件、力的分解和合成的实验结果。
实验结果与理论计算基本吻合,验证了力的平衡条件和力的分解、合成原理的正确性。
六、实验结论。
通过本次实验,我们掌握了工程力学的基本原理,了解了力的平衡条件和力的分解、合成,掌握了测量力的方法和技巧,培养了实验操作能力和数据处理能力。
工程力学实验报告

工程力学实验报告
本实验是「工程力学」的一部分。
实验中,对材料的力学性能和机械行为进行了研究。
经过一系列实验,我们可以研制出性能优良的材料,使其能够适用于各种环境。
实验开始前,我们首先需要准备若干材料样品,包括钢、铝、木等。
对于这些材料,我们需要采用可用仪器测量其不同物理性质,如抗弯性能、抗剪性能等。
施加载荷后,会
有物理变化发生,比如变形,从而可以测出其弹性模量。
在实验中,我们还应用数据分析等方法记录结果,以便分析材料的力学行为,预测它
们的使用寿命及性能。
通过完成本实验,我受益匪浅,掌握了许多新的知识和技能。
有了这个实验,我们可
以在设计、制造各类结构、工具等方面有体系化地进行论证,以便满足工程需要,使其符
合安全、强度及使用性能要求。
总之,通过本实验,我们可以更清楚地理解不同材料的特性及其在实际工程应用中的
重要性,进而形成可靠、实用的工程力学有效利用手段。
工程力学实验报告

工程力学实验报告一、引言工程力学是一门研究物体受力和变形规律的学科,通过实验来验证理论模型和推导出物体的力学性质。
本实验旨在通过力学实验的方法,探究物体受力和变形的规律,验证力学理论,并学习实验操作和数据处理技巧。
二、实验目的1. 理解力的概念和力的平衡条件;2. 学习使用力的分解原理解决问题;3. 掌握测量和计算物体变形的方法;4. 熟悉使用实验仪器和数据处理软件。
三、实验原理1. 力的平衡条件:当物体处于平衡状态时,合力和合力矩均为零;2. 力的分解原理:可以将一个力分解为若干个分力,方便进行力的计算和分析;3. 应变与应力:物体受力后会发生变形,应变是单位长度的变化量,应力是单位面积上的力。
四、实验内容1. 实验一:力的平衡条件通过在悬挂物上施加不同大小的重物,观察悬挂物的平衡状态,并测量各个力的大小和方向,验证力的平衡条件。
2. 实验二:力的分解原理将一个力分解为两个分力,测量各个分力的大小和方向,并计算出合力的大小和方向,验证力的分解原理。
3. 实验三:应变与应力通过在杆上施加不同大小的拉力,测量杆的变形,计算出应变和应力,并绘制应力-应变曲线,了解材料的力学性质。
五、实验结果与讨论1. 实验一的结果表明,当悬挂物处于平衡状态时,合力和合力矩均为零,验证了力的平衡条件。
2. 实验二的结果表明,将一个力分解为两个分力后,合力的大小和方向与分解前一致,验证了力的分解原理。
3. 实验三的结果表明,杆的变形与施加的拉力成正比,通过计算应变和应力可以了解材料的力学性质,绘制的应力-应变曲线可以反映材料的强度和刚度。
六、实验总结通过本次实验,我们进一步理解了力的概念、力的平衡条件和力的分解原理。
同时,通过测量和计算材料的应变和应力,我们学习到了材料的力学性质。
实验过程中,我们熟悉了使用实验仪器和数据处理软件的操作方法,提高了实验技巧和数据处理能力。
通过本次实验,我们不仅巩固了理论知识,还培养了实验操作和数据处理的能力。
工程力学三点弯曲实验报告

工程力学三点弯曲实验报告一、实验目的1、用电测法测量梁在纯帝曲的情况下,横截面上正应力分布规律,并写理论计算结果进行比较,以验证弯曲正应力公式。
2、学习电测方法。
二、实验仪器电阻应变仪、预调平衡箱、被测矩形直梁实验装置、游标卡尺三、实验原理1、电测法是以电阻应变仪为传感器,将试件非电量的应变转变为应变片的电阻敏变,再由电阻应变仪测量电阻改变商待到试件的应变。
将应变片粘贴在梁的试验表面需测应力的部位,当该部位沿应变方向产生应变EW应变O片(随d被O便应变片电阻产生一个变化量AR:AR/R=kE由上式,即可确定试件的应变E,式中,k为应变片灵敏系数。
2、当梁受纯弯曲时,其横截面上的正应力为线性分布,理论计算公式o=My/Iz y:中性轴到所求应力点的距离,分别为:+15,+9,0,一9,一15(mm);Iz:梁的横截面对中性轴Z的惯性矩,Iz=bh3/123、3在比例极限内应用单向应力状态的虎克定律o=Ea计算各点正应力o,即可得到横截面上正应力的分布规律,然后将正应力值与相应的理论值进行比较,从而验证弯曲应力公式的正确性。
本实验通过测直粱应力点的E(应变),计算各点的o;(E为材料的弹性模量,E=205×103MPa)4、本实验采用增量法,加载级数为4级:最终载荷(P):800N;初载荷(P。
):0N;加载级数(n):4;每级加载增量(AP):10×20=200 N;(杠杆放大倍数为20);四、实验结果相对弯曲半径越小,弯曲的变形程度越大,塑性变形在总变形中所占比重越大,因此卸载后回弹随相对弯曲半径的减小而减小,因而回弹越小。
相对弯曲半径越大,弯曲的变形程度越小,但材料断面中心部分会出现很大的弹性区,因而回弹越大;弯曲角度越大,表明变形区的长度越长,故回弹的积累值越大,其回弹角越大;材料的屈模比越大,则回弹越大。
即材料的屈服强度越大,弹性模量越小,回弹量越大。
在整个做弯曲实验过程中,基本每次都要更换凸模,我们每次都要进行调整和试模,这是比较困难的,但几次下来,也能得心应手了。
工程力学实验报告

工程力学实验报告引言工程力学是工程学中的基础课程,通过实验可以直观地展示其中一些重要原理和理论,并帮助学生巩固和加深对这些知识的理解。
本次实验主要涉及杆件的静力学分析和材料力学。
1. 实验背景工程力学实验是为了让学生更好地理解力学原理和应用,以及在工程实践中如何利用这些原理解决问题。
本次实验中,我们将使用静力学和材料力学的原理来分析和测试杆件的性能。
2. 实验材料和设备本次实验所用的杆件是一根钢杆,长约1米,直径约2厘米。
实验室中还准备了支撑架、测力计、游标卡尺、千分表等测量设备。
3. 静力学分析3.1 杆件在自重下的变形首先,我们将测量钢杆的质量,并把它悬挂在支撑架上。
然后使用测力计在不同位置测量钢杆的变形。
通过对测量结果的分析,我们可以计算出钢杆在自重下的应变和变形。
3.2 杆件在外力作用下的变形接着,我们将在钢杆上施加不同的力,并使用测力计测量其变形。
通过分析测量结果,可以计算出钢杆在外力作用下的应力分布和变形。
4. 材料力学分析4.1 杨氏模量的测量杨氏模量是衡量材料刚度的重要参数,可以通过实验来测量得到。
在本次实验中,我们将使用弹性极限方法来测量钢杆的杨氏模量。
通过测量钢杆在不同受力状态下的应力和应变,然后绘制应力与应变的线性关系图,可以计算出杨氏模量。
4.2 断裂强度的测量断裂强度是材料的抗拉能力,通过实验可以测量得到。
我们将在钢杆上逐渐增加外力,直到钢杆发生断裂。
根据实验过程中测得的最大施加力和钢杆的横截面积,可以计算出断裂强度。
5. 结果和讨论在本次实验中,我们用测力计记录了钢杆在不同受力状态下的变形和力的大小,并用测量设备记录了钢杆的直径和长度。
通过静力学和材料力学的分析,我们得到了钢杆的应力、应变、变形、杨氏模量和断裂强度的数值。
结论通过本次实验,我们深入地了解了工程力学的理论和原理,并通过实际操作加深了对杆件静力学和材料力学的理解。
我们还学到了如何利用测力计等仪器来测试和测量受力物体的性能,为工程实践提供了基础知识和实验技能。
工程力学实验报告

重庆交通大学学生实验报告
马骏编
实验课程名称: 工程力学
开课实验室: 力学实验室
学院: 航海学院2011年级轮机工程(管理) 1班学生姓名: 学号:
开课时间:2012 至2013 学年第 2 学期
土木建筑学院力学实验室
2007年1月
D J 制
实验一金属拉伸实验
实验时间指导教师(签字) 同组成员
一实验目的:
二实验仪器设备及器材
三低碳钢试件
1试件尺寸记录
D J 制
2实验数据及计算结果
屈服载荷:
最大载荷:
屈服强度
强度极限
伸长率
载眠收缩率
四铸铁试件
1 试件尺寸记录
2实验数据及计算结果
最大载荷抗拉强度
D J 制
D J 制五绘出低碳钢和铸铁的拉伸图(定性图比例适当,特征值要清楚)
六讨论与思考
根据实验结果,选择下列括号的正确答案
a)铸铁拉伸受(拉剪)应力破坏;
b)铸铁压缩受(压剪)应力破坏;
c)铸铁抗拉能力(大于小于等于)抗压能力;
d)低碳钢的塑性(大于小于等于)铸铁的塑性;
e)若制造机床的的床身,应该选择(铸铁钢)为材料:
f)若制造汽缸活塞杆,应该选择(铸铁钢)为材料:
D J 制。
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实验一金属材料拉伸实验拉伸实验是测定材料在常温静载下机械性能的最基本和重要的实验之一。
这不仅因为拉伸实验简便易行,便于分析,且测试技术较为成熟。
更重要的是,工程设计中所选用的材料的强度、塑形和弹性模量等机械指标,大多数是以拉伸实验为主要依据。
实验目的1、验证胡可定律,测定低碳钢的E。
2、测定低碳钢拉伸时的强度性能指标:屈服应力Rel和抗拉强度Rm。
3、测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标:伸长率A和断面收缩率Z4、测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标:抗拉强度Rm5、绘制低碳钢和灰铸铁拉伸图,比较低碳钢与灰铸铁在拉伸树的力学性能和破坏形式。
实验设备和仪器万能试验机、游标卡尺,引伸仪实验试样本试验采用经机加工的直径d =10 mm的圆形截面比例试样,其是根据国家试验规范的规定进行加工的。
它有夹持、过渡和平行三部分组成(见图2-1),它的夹持部分稍大,其形状和尺寸应根据试样大小、材料特性、试验目的以及试验机夹具的形状和结构设计,但必须保证轴向的拉伸力。
其夹持部分的长度至少应为楔形夹具长度的3/4(试验机配有各种夹头,对于圆形试样一般采用楔形夹板夹头,夹板表面制成凸纹,以便夹牢试样)。
机加工带头试样的过渡部分是圆角,与平行部分光滑连接,以保证试样破坏时断口在平行部分。
平行部分的长度Lc按现行国家标准中的规定取Lo+d ,Lo是试样中部测量变形的长度,称为原始标距。
实验原理按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10℃~35℃的范围内进行试验。
将试样安装在试验机的夹头中,固定引伸仪,然后开动试验机,使试样受到缓图2-1 机加工的圆截面拉伸试样慢增加的拉力(应根据材料性能和试验目的确定拉伸速度),直到拉断为止,并利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图(图2-2所示)。
应当指出,试验机自动绘图装置绘出的拉伸变形ΔL 主要是整个试样(不只是标距部分)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,头部在夹头内的滑动较大,故绘出的拉伸图最初一段是曲线。
低碳钢(典型的塑性材料)当拉力较小时,试样伸长量与力成正比增加,保持直线关系,拉力超过FP 后拉伸曲线将由直变曲。
保持直线关系的最大拉力就是材料比例极限的力值FP 。
在FP 的上方附近有一点是Fc ,若拉力小于Fc 而卸载时,卸载后试样立刻恢复原状,若拉力大于Fc 后再卸载,则试件只能部分恢复,保留的残余变形即为塑性变形,因而Fc 是代表材料弹性极限的力值。
当拉力增加到一定程度时,试验机的示力指针(主动针)开始摆动或停止不动,拉伸图上出现锯齿状或平台,这说明此时试样所受的拉力几乎不变但变形却在继续,这种现象称为材料的屈服。
低碳钢的屈服阶段常呈锯齿状,其上屈服点B ′受变形速度及试样形式等因素的影响较大,而下屈服点B 则比较稳定(因此工程上常以其下屈服点B 所对应的力值FeL 作为材料屈服时的力值)。
确定屈服力值时,必须注意观察读数表盘上测力指针的转动情况,读取测力度盘指针首次回转前指示的最大力FeH (上屈服荷载)和不计初瞬时效应时屈服阶段中的最小力FeL (下屈服荷载)或首次停止转动指示的恒定力FeL (下屈服荷载),将其分别除以试样的原始横截面积(S0)便可得到上屈服强度ReH 和下屈服强度ReL 。
即ReH= FeH/S0 ReL = FeL/S0(a )低碳钢拉伸曲线图 (b )铸铁拉伸曲线图图2-2 由试验机绘图装置绘出的拉伸曲线图图2-3 低碳钢的冷作硬化屈服阶段过后,虽然变形仍继续增大,但力值也随之增加,拉伸曲线又继续上升,这说明材料又恢复了抵抗变形的能力,这种现象称为材料的强化。
在强化阶段内,试样的变形主要是塑性变形,比弹性阶段内试样的变形大得多,在达到最大力Fm 之前,试样标距范围内的变形是均匀的,拉伸曲线是一段平缓上升的曲线,这时可明显地看到整个试样的横向尺寸在缩小。
此最大力Fm 为材料的抗拉强度力值,由公式Rm=Fm/S0 即可得到材料的抗拉强度Rm 。
如果在材料的强化阶段内卸载后再加载,直到试样拉断,则所得到的曲线如图2-3所示。
卸载时曲线并不沿原拉伸曲线卸回,而是沿近乎平行于弹性阶段的直线卸回,这说明卸载前试样中除了有塑性变形外,还有一部分弹性变形;卸载后再继续加载,曲线几乎沿卸载路径变化,然后继续强化变形,就像没有卸载一样,这种现象称为材料的冷作硬化。
显然,冷作硬化提高了材料的比例极限和屈服极限,但材料的塑性却相应降低。
当荷载达到最大力Fm 后,示力指针由最大力Fm 缓慢回转时,试样上某一部位开始产生局部伸长和颈缩,在颈缩发生部位,横截面面积急剧缩小,继续拉伸所需的力也迅速减小,拉伸曲线开始下降,直至试样断裂。
此时通过测量试样断裂后的标距长度Lu 和断口处最小直径du ,计算断后最小截面积(Su ),由计算公式%10000⨯-=L L L A u 、 %10000⨯-=S S S Z u即可得到试样的断后伸长率A 和断面收缩率Z 。
铸铁(典型的脆性材料)脆性材料是指断后伸长率A <5% 的材料,其从开始承受拉力直至试样被拉断,变形都很小。
而且,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,也不会出现屈服和颈缩等现象(如图2-2b 所示),只有断裂时的应力值——强度极限。
铸铁试样在承受拉力、变形极小时,就达到最大力Fm 而突然发生断裂,其抗拉强度也远小于低碳钢的抗拉强度。
同样,由公式Rm=Fm/S0 即可得到其抗拉强度Rm ,而由公式%10000⨯=-L L L u A 则可求得其断后伸长率A 。
进行实验低碳钢拉伸实验本小组在万能试验机上进行了低碳钢的拉伸实验,得到了如下图所示的拉力图由图中我们可以看出实验结果与实验原理吻合的相当好,有明显的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。
其次,在强化过程中,有一条向下的竖线,那时我们在卸去载荷后所得到的曲线,验证了材料的冷作硬化。
图2-5是低碳钢拉断后的断口形状我们可以清楚的看到断口的形状呈现杯锥状若是单纯的用最大拉应力强度理论来分析,则断口的形状应该比较平整:若是用最大剪应力来分析,则形状该是呈现45?斜面。
这两种原理都不符合实验的结果。
通过课后查阅资料得知,材料的破坏是多种因素共同作用的结果,可能是剪断也可能是拉断,这主要取决于破坏的方式和应力状态分布。
一般认为,像我们实验用的材料和拉伸方式,最终试样的中心区域不是发生剪断而是脆性拉断,最外面的部分才沿具有最大剪应力的45?斜面上剪断,形成杯锥状的断口。
重要的实验结果:屈服极限Rel (N/mm^2) 强度极限Rm(N/mm^2) 弹性模量E(N/mm^2) 断面收缩率Z 断后延伸率A 最大拉力Fm (kN ) 25643021%51%在完成低碳钢的拉伸实验后我们又进行了灰铸铁的拉伸实验,绘制的拉力图:同样的,这条实验曲线与理论曲线吻合的很好,证明这次试验很成功。
灰铸铁的断口形状比较平整,原因是灰铸铁是脆性材料,在应力不太大的情况下就被拉断。
小结与讨论1、我们将低碳钢和灰铸铁拉断后的试样放在一起比较如图2-7所示,可以很清楚的看到上述的结论——低碳钢的断口是杯锥状而灰铸铁的比较平整。
同时我们也会发现灰铸铁的断口在过度部分和工作部分相交处,因为那里有截面的变化,应力集中,对于脆性材料来说,它对应力集中比较敏感。
2、低碳钢和灰铸铁在常温静载下力学性能的差异:低碳钢是典型的塑性材料,在断裂前变形较大,塑性指标较高,抵抗拉断的能力较好,其常用的强度指标是屈服极限,而且,一般来说,在拉伸和压缩时的屈服极限值相同。
灰铸铁是脆性材料,在断裂前的变形较小,塑性指标较低,其强度指标是强度极限,而且其拉伸强度远低于压缩强度。
但是材料是塑性的还是脆性的, 将随材料所处的温度,应变 率和应力状态等条件的变化而不同。
灰铸铁低碳钢实验二金属材料的压缩实验实验目的(1)测定低碳钢压缩时的屈服应力Rec。
(2)测定灰铸铁压缩时的抗压强度Rbc。
(3)观察、比较低碳钢与灰铸铁在压缩时的变形特点和破坏形式。
实验设备和仪器(1)万能实验机(2)游标卡尺。
实验试样按照国家标准GB7314-2002《金属压缩实验方法》,金属压缩试样的形状随着产品的品种、规格以及实验目的的不同而分为圆柱试样、正方形柱体试样和样板试样三种。
实验原理与方法1)测定低碳钢在压缩过程中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,试样的横截面积面积不断变大直至被压扁。
故只能测其屈服载荷Fec,进而计算出屈服应力Rec。
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Fbc,即可得到抗压强度Rbc。
1.实验步骤(1)检查试样两端面的光洁度和平行度,并涂上润滑油。
用游标卡尺测量并记录试样的原始尺寸。
(2)检查上下承垫是否符合平整的要求。
(3)快速移动实验机横梁,将上下压头调整至合适位置。
(4)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)设置实验数据。
(6)开始实验均匀缓慢加载,注意读取低碳钢的屈服载荷Fec和灰铸铁的最大载荷Fbc,并注意观察试样的变形现象。
2.实验结果低碳钢:屈服载荷Fs =屈服极限Rec = 289MPa铸铁:极限载荷Fm =强度极限Rbc = 719MPa实验三金属材料的扭转实验1.实验目的(1)测定低碳钢扭转时的强度性能指标:剪切屈服极限和剪切强度极限。
(2)测定灰铸铁扭转时的强度性能指标:剪切强度极限。
(3)绘制低碳钢和灰铸铁的扭转图,比较低碳钢和灰铸铁的扭转破坏形式。
(4)了解电子式扭转试验机的构造、原理和操作方法。
2.实验设备和仪器(1)扭转实验及(2)游标卡尺3.实验试样按照国家标准GB10128-2007《金属室温扭转实验方法》,金属扭转试样的形状随着产品的品种、规格以及实验目的不同而分为圆形截面试样和管形截面试样两种。
其中最常用的是圆形截面试样,本实验中就是圆形截面试样,试样形状建下图:4.实验原理与方法1)扭转力学性能实验试样在外力偶矩的作用下,其上任意一点处于纯剪切应力状态。
随着外力偶矩的增加,力矩与扭转角成线性关系,直至力矩的示数值出现一个维持的平台,这时所指示的外力偶矩的数值即为屈服扭矩,按弹性扭转公式计算的剪切屈服应力为()式中:为试样在标距内的抗扭截面系数。
在测出屈服扭矩后,可加快试验机加载速度,直到试样被扭断为止。
试验机记录下最大扭矩,剪切强度极限为()如上所述,名义剪切应力等,是按弹性公式计算的,它是假设试样横截面上的剪应力为线性分布,外表最大,形心为零,这在线弹性阶段是对的。