西安交通大学材料力学性能实验报——金属材料静拉伸
金属拉伸实验报告
根据国标规定,材料屈服过后,试验机得速率应使试样平行长度内得应变速 率不超过 0、008／s。在此条件下继续加载,并注意观察主动针得转动、自动绘 图得情况与相应得试验现象(强化、冷作硬化与颈缩等现象——在强化阶段得任
一位置卸载后再加载进 行冷作硬化现象得观察； 此后,待主动针再次停止 转动而缓慢回转时,材料 进入颈缩阶段,注意观察 试 样 得 颈 缩 现 象 ), 直 至 试样断裂停车。记录所加 得最大荷载 Fm(从动针最 后停留得位置)。
低碳钢得上屈服强度:
低碳钢得下屈服强度：
低碳钢得抗拉强度:
低碳钢得断后伸长率：
低碳钢得断面收缩率:
铸铁得抗拉强度:
铸铁得断后伸长率:
低碳钢得端口发生在第五格与第六格之间,符合实验要求
故实验数据处理结果如下表：
材料
上屈服强度 ReＨ/ＧＰa
下屈服强度 RｅL／ＧPa
低碳钢 铸铁
0、３636 ╱
0、３30９ ╱
4、装载电子引伸计: 将电子引伸计装载在低碳钢试样上,注意电子引伸计要在比例极限处卸载。 5、进行试验： 开动试验机使之缓慢匀速加载(依据规范要求，在屈服前以 6～60 MPａ/s 得 速率加载),并注意观察示力指针得转动、自动绘图得情况与相应得试验现象.当 主动针不动或倒退时说明材料开始屈服,记录上屈服点 FeＨ（主动针首次回转前得 最大力)与下屈服点 FeL(屈服过程中不计初始瞬时效应时得最小力或主动针首次 停止转动得恒定力)，具体情况如图 2－4 所示(说明:前所给出得加载速率就是国 标中规定得测定上屈服点时应采用得速率，在测定下屈服点时,平行长度内得应 变速率应在 0、00025～0、0０25∕s 之间,并应尽可能保持恒定。如果不能直接 控制这一速率，则应固定屈服开始前得应力速率直至屈服阶段完成）.
金属材料力学性能实验报告
金属材料力学性能实验报告姓名：班级：学号：成绩：实验名称实验一金属材料静拉伸试验实验设备1）电子拉伸材料试验机一台，型号HY-100802）位移传感器一个；3）刻线机一台；4）游标卡尺一把；5）铝合金和20#钢。
试样示意图图1 圆柱形拉伸标准试样示意图试样宏观断口示意图图2 铝合金试样常温拉伸断裂图和断口图（和试样中轴线大约成45°角的纤维状断口，几乎没有颈缩，可以知道为切应力达到极限，发生韧性断裂）图3 正火态20#钢常温拉伸断裂图和断口图（可以明显看出，试样在拉断之后在断口附近产生颈缩。
断口处可以看出有三个区域：1.试样中心的纤维区，表面有较大的起伏，有较大的塑性变形；2.放射区，表面较光亮平坦，有较细的放射状条纹；3.剪切唇，轴线成45°角左右的倾斜断口） 原始数据记录表1 正火态20#钢试样的初始直径测量数据（单位：mm ） 左 中 右 平均值 9.90 10.00 10.009.97 9.92 10.00 10.00 10.00 10.00 9.92左 中 右 平均值 8.70 8.72 8.68 8.69 8.68 8.70 8.70 8.64 8.72 8.70 表2 时效铝合金试样的初始直径测量数据（单位：mm ）两试样的初始标距为050 L mm 。
表3 铝合金拉断后标距测量数据记录（单位：mm ）AB BC AB+2BC 平均 12.32 23.16 58.64 58.7924.0217.4658.94测量20#钢拉断后的平均标距为u L =69.53 mm ，断口的直径平均值为u d =6.00 mm 。
测量得到铝合金拉断后的断面直径平均值为7.96mm 。
数据处理：1.20#钢正火材料（具有明显物理屈服平台的材料）20#钢正火材料试样的载荷-位移曲线试验结果见图4。
（1）由图可得各特征力值及对应的位移值分别为： 比例伸长力20.6 kN p F =；下屈服力24.5 kN el F =；最大力37.2 kN m F =； 断裂载荷27.1 kN F F =； 断裂后塑性伸长21.4 mm F L ∆=； 断裂后弹性伸长 2.4 mm e L ∆=。
[理科实验报告精品]金属材料拉伸实验 实验报告
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材料力学实验报告（一）实验名称：金属材料拉伸实验实验地点实验日期指导教师班级小组成员报告人一、实验目的：二、实验设备及仪器试验机型号、名称：量具型号、名称：三、试件１）试件材料：试件①：低碳钢Q235，试件②：灰口铸铁２）试件形状和尺寸四、实验数据及计算结果屈服极限：0SS A F =σ 延伸率：%10001⨯-=L L L δ 强度极限：0bb A F =σ 断面收缩率：%10001⨯-=A A A ψ 五、拉伸曲线示意图1、低碳钢2、铸铁六、回答问题１）参考低碳钢拉伸图，分段回答力与变形的关系以及在实验中反映出的现象。
２）由低碳钢、铸铁的拉伸图和试件断口形状及其测试结果，回答二者机械性能有什么不同。
３）回忆本次实验过程，你从中学到了哪些知识。
材料力学实验报告（二）实验名称：金属材料压缩实验实验地点实验日期指导教师班级小组成员报告人一、实验目的：二、实验设备及仪器试验机型号、名称：量具型号、名称：三、试件１）试件材料：试件①：低碳钢Q235，试件②：灰口铸铁２）试件形状和尺寸四、数据及计算结果附：计算公式：屈服极限：0SS A =σ强度极限：0bb A =σ 五、压缩曲线示意图1、低碳钢2、铸铁六、回答问题１）为什么低碳钢压缩后成鼓形？２）为什么铸铁压缩时沿轴线大致成45°方向的斜截面破坏？材料力学实验报告（三）实验名称：测定金属材料弹性模量E 实验实验地点 实验日期 指导教师 班级小组成员报告人一、实验目的：二、实验设备及仪器试验机型号、名称： 引伸计型号、名称：三、 试件１）试件形状草图：２）试件尺寸： 标距：mm =L ，直径：mm =d ，横截面积：2mm =A３）试件材料：低碳钢(Q235)四、 实验数据记录五、实验数据整理六、实验结果计算G Pa )(=⋅∆⋅∆=Al LF E δ七、实验曲线图根据上面实验数据表格中的F 与L ∆的各对数据（表中第二行和第五行），在右边的坐标系中描出所有点，穿过以上各点画一射线，此射线即为反映材料E 值的曲线（请思考为什么此射线不过原点？）八、回答问题１）测材料的弹性模量E 为什么要掌握试件应力低于材料的比例极限？２）为什么用等量增截法进行实验？用等量截增法求出的弹性模量与一次加载到最终值求出的弹性模量是否相同？３）实验时为什么要加初载荷？材料力学实验报告（四）实验名称：简支梁弯曲正应力实验实验地点 实验日期 指导教师 班级小组成员报告人一、实验目的：二、实验设备及仪器试验机型号、名称：三、 实验装置１）装置图：２）装置尺寸数据：mm 800=L ，mm 300=a ，mm 20=h ，mm 10=b ，mm 5=c３）装置材料：铸铝，弹性模量GPa 200=E 电阻应变片灵敏度系数2=k四、实验数据记录五、实验数据整理六、计算应力值１）实验值计算：MPa 11==εσE 、MPa 22==εσE 、MPa 33==εσE MPa 44==εσE 、MPa 55==εσE 、MPa 66==εσEMPa 77==εσE２）理论值计算：MPa 71==Z，W Mσ、MPa Z26,2=⋅=I c M σ、MPa Z15,3=⋅=I c M σ２）实验值与理论值的相对误差：六、 回答问题１）为什么要进行温度补偿？２）据实验结果解释梁弯曲时横截面上正应力分布规律。
金属材料拉伸试验报告
金属材料拉伸试验报告一、实验目的。
本次实验旨在通过对金属材料进行拉伸试验，了解金属材料在受力作用下的变形和破坏规律，掌握金属材料的拉伸性能参数，为材料的选用和设计提供依据。
二、实验原理。
拉伸试验是通过在金属试样上施加拉力，使试样产生塑性变形，最终达到破坏的一种试验方法。
在拉伸试验中，通常会测定材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等指标。
三、实验步骤。
1. 准备试样，按照标准制备金属试样，保证试样的尺寸符合要求。
2. 安装试验机，将试样安装在拉伸试验机上，并调整好试验机的参数。
3. 进行拉伸试验，开始施加拉力，记录拉力-位移曲线，直至试样发生破坏。
4. 测定参数，根据拉力-位移曲线，测定材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等参数。
四、实验数据及结果分析。
通过拉伸试验得到的数据如下：1. 抗拉强度，XXX MPa。
2. 屈服强度，XXX MPa。
3. 断裂伸长率，XX%。
根据实验数据分析可得，材料在受拉力作用下，首先表现出线性的弹性变形，随后进入塑性变形阶段，最终发生破坏。
在拉伸试验中，抗拉强度是材料抵抗拉伸破坏的能力，屈服强度是材料开始发生塑性变形的临界点，断裂伸长率则反映了材料的延展性能。
五、实验结论。
通过本次拉伸试验，我们得出了材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等重要参数。
这些参数对于材料的选用和工程设计具有重要意义。
在实际工程中，我们应该根据材料的拉伸性能参数，合理选择材料，并设计合适的结构，以确保工程的安全可靠。
六、实验总结。
拉伸试验是对金属材料力学性能进行评价的重要手段，通过拉伸试验可以全面了解材料在受拉力作用下的性能表现。
因此，掌握拉伸试验的原理和方法，对于材料工程师和设计人员来说是非常重要的。
在今后的工作中，我们将继续深入学习材料力学知识，不断提高对材料性能的认识，为工程实践提供更加可靠的技术支持。
七、参考文献。
1. 《金属材料拉伸试验方法》。
2. 《金属材料力学性能测试手册》。
以上就是本次金属材料拉伸试验的报告内容，希望能对大家有所帮助。
【大学】金属材料的拉伸实验
（3）根据试件的材料，用
Fmaxb.A0
估算试件所能承受的最大载荷，考虑试 验机量程是否能够满足要求。
.
(4)装夹试件,进行拉伸，设置试 验条件，设置条件并按所设条 件进行拉伸实验，直至试件被 拉断。试验结束后，万能材料 试验机会将屈服载荷和最大载 荷都通知你。将试件取下，量 取断后标距L，及断口直径，记 录所得数据。
2、观察金属材料在拉伸过程中的各种力 学现象，了解受力与变形的关系；
3、比较低碳钢与铸铁拉伸性能的差别。
.
2、 实验仪器和设备
（1）、CCSS44100电子万能材料实验机（如图1）； （2）、游标卡尺（如图2）；
图1:万能材料实验机 .
图2：游标卡尺
3、试件
实验表明，试件的尺寸和形状对试验结果都有影响。 为了避免这种影响，使各种材料的试验结果具有可比 性，必须将试件尺寸、形状和试验方法都统一规定， 使试验标准化，常用的拉伸试件有圆形和矩形截面两 类，国家标准《金属材料拉伸试验试样》（GB639786）规定的圆形截面比例试样形状如图所示。
A
O
B
C C1 D
BD之间是奇数格：
LA
LB
C
B
LBC1
LLAB LBC LB1C
BD之间是偶数格：
A
O
B
C
D
LA
LB
B
C
.
LLAB2LBC
试件的断口形貌极其性能特征：
低碳钢试件的断口形貌
铸铁试件的断口形貌..6、实验结果处理
屈服极限：
s
Fs A0
延伸率：
LL0 100%
L0
强度极限：
b
Fb A0
截面收缩率：
金属材料的拉伸实验报告
金属材料的拉伸实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对金属材料进行拉伸实验，了解金属材料在受力作用下的力学性能，探究金属材料的拉伸性能参数，为工程设计和材料选用提供参考依据。
二、实验原理。
金属材料在拉伸过程中，受到外力作用下会发生形变，通过拉伸试验可以得到金属材料的应力-应变曲线。
应力-应变曲线的斜率即为材料的弹性模量，而应力-应变曲线的最大点即为材料的屈服强度，最大点后的应力下降即为材料的延展性能。
三、实验步骤。
1. 将金属试样固定在拉伸试验机上，对试样施加拉伸力。
2. 记录拉伸试验机上的拉伸力和试样的伸长量。
3. 根据拉伸力和伸长量计算金属材料的应力和应变。
4. 绘制应力-应变曲线，并得到材料的弹性模量、屈服强度和延展性能参数。
四、实验数据和结果分析。
通过实验得到金属材料的应力-应变曲线如下图所示：[插入应力-应变曲线图]根据实验数据计算得到金属材料的弹性模量为XXX，屈服强度为XXX，延展性能为XXX。
五、实验结论。
通过本次拉伸实验，我们得到了金属材料的力学性能参数，这些参数对于工程设计和材料选用具有重要意义。
在实际应用中，我们可以根据金属材料的弹性模量、屈服强度和延展性能来选择合适的材料，以确保工程结构的安全可靠性。
六、实验总结。
本次实验通过拉伸试验，探究了金属材料的力学性能，得到了金属材料的应力-应变曲线和相关参数。
同时，我们也深刻认识到了金属材料在受力作用下的变形规律，对于进一步研究金属材料的力学性能具有重要意义。
七、参考文献。
[1] XXX. 金属材料力学性能测试与分析[M]. 北京，科学出版社，2008.[2] XXX. 金属材料力学性能测试方法与应用[M]. 上海，上海科学技术出版社，2010.以上是本次金属材料的拉伸实验报告，谢谢阅读。
金属拉伸实验报告
金属拉伸实验报告导言：金属材料在工业界和科研领域中广泛应用，而了解金属的物理性质对于设计和制造高性能金属构件尤为重要。
本实验旨在通过对金属材料进行拉伸实验，研究其拉伸性能。
实验目的：通过金属拉伸实验，掌握金属的力学性能，包括强度、延伸性以及断裂行为，并分析其与微观组织的关联。
实验方法：本实验选取了常见的工程金属铜作为实验样品，首先将金属样品切割成标准试样。
然后，通过金属材料力学试验机进行实验，即将金属试样夹持在两个夹具之间，然后施加逐渐增加的拉力，在不断测量拉伸过程中的应力和应变的同时，记录下试样断裂之前的长度。
实验过程中，要确保试样质量恒定、环境温度稳定。
实验结果与分析：根据实验数据，我们得到了铜样品在不同拉力下的应力和应变曲线，通过分析这些数据，可以得出以下结论：1. 弹性阶段：在应力小于材料屈服强度时，金属样品表现出弹性变形特性。
应力与应变呈线性关系，即满足胡克定律。
应力-应变曲线为一条直线，斜率等于杨氏模量。
2. 屈服阶段：随着应力的增加，金属样品会在达到一定应力值时开始发生屈服变形。
此时应力-应变曲线出现明显的非线性区域，曲线出现弯曲并逐渐平缓，表示金属样品进入塑性变形阶段。
屈服强度是表征金属材料抵抗塑性变形的能力。
3. 闭口阶段：当金属样品已达到最大应力值时，应力开始急剧下降，直到最终断裂。
这个过程称为闭口阶段。
在这个阶段，金属材料已无法承受更大的应力，进一步拉伸会导致断裂。
通过实验数据的分析，我们可以计算出金属样品的屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能参数。
这些数据对于制定合适的金属材料应用方案，比如结构设计和材料选型，有着重要的意义。
结论：通过本次金属拉伸实验，我们对金属材料的力学性能有了深入的了解。
金属的力学性能直接受到其微观组织的影响，因此在设计和制造金属构件时，需考虑各种因素对金属力学性能的影响。
此外，为了获得准确可靠的测试结果，实验过程中要注意控制试样形状和尺寸的一致性，并确保实验环境的稳定性。
金属拉伸实验报告
金属拉伸实验报告金属拉伸实验报告引言：金属拉伸实验是材料力学实验中常见的一种实验方法，通过对金属材料施加拉力，观察其在不同应力下的变形情况，可以获得金属材料的力学性能参数，如屈服强度、抗拉强度等。
本报告将详细介绍金属拉伸实验的实验步骤、结果分析以及实验中遇到的问题与解决方法。
实验步骤：1. 实验准备：在进行金属拉伸实验前，首先需要选择合适的金属材料样品，并对其进行切割和打磨，以保证样品的表面光滑。
同时，还需要准备好拉伸实验机、应变计等实验设备。
2. 样品安装：将金属样品固定在拉伸实验机的夹具上，确保样品的两端与夹具之间的连接牢固。
3. 施加载荷：通过拉伸实验机施加拉力，逐渐增加样品的应力，同时记录下相应的应变数据。
4. 数据记录：在拉伸实验过程中，需要实时记录下样品的应力和应变数据，可以利用应变计等设备进行测量，并将数据记录在实验记录表中。
5. 实验结束：当样品出现断裂或拉伸变形达到一定程度时，停止施加拉力，结束实验。
将实验数据整理并保存。
结果分析：通过对金属拉伸实验的数据进行分析，可以得出以下结论：1. 应力-应变曲线：在金属拉伸实验中，应力与应变之间存在一定的关系。
当施加的拉力逐渐增大时，样品会发生塑性变形，出现应变。
应力-应变曲线通常呈现出线性增长的趋势，直至达到一定应力时，样品会出现屈服现象。
2. 屈服强度：屈服强度是指材料在拉伸过程中发生塑性变形的临界点。
通过应力-应变曲线的分析，可以确定样品的屈服强度。
屈服强度是衡量材料抗拉性能的重要指标之一。
3. 抗拉强度：抗拉强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大拉力。
通过实验数据的分析，可以计算出样品的抗拉强度。
抗拉强度是评价材料强度的重要参数，对工程设计和材料选择具有指导意义。
实验中遇到的问题与解决方法：在金属拉伸实验中，可能会遇到以下问题：1. 样品断裂：在实验过程中，样品可能会因为外力过大或材料本身的缺陷导致断裂。
为了避免这种情况的发生，需要选择质量良好的样品，并控制施加的拉力，避免过大的应力。
西安交通大学材料力学性能试验报告——断裂韧性
材料力学性能实验报告姓名: 班级: 学号: 成绩:
K的测定
实验名称实验六断裂韧性
1C
实验目的了解金属材料平面应变断裂韧性测试的一般原理和方法。
实验设备 1.CSS-88100万能材料试验机；
2.工具读数显微镜一台；
3.位移测量器；
4.千分尺一把；
5.三点弯曲试样40Cr和20#钢试样各两个。
试样示意图
图1 三点弯曲试样
由于三向应力的存在，使得裂纹扩展区域的位错运动困难，受到更大的摩擦力，从而塑性变差，更易发生脆断。
附录一:
断裂韧性试验中断口照片:
附录二:
%根据试验的数据画P-V 曲线的matlab 程序
%在运行程序之前, 需要将数据导入到matlab 中: “File ”|“Import Data ” (a)试样01的断口图 (b)试样02的断口图
图7 40Cr800℃淬火+100℃回火断口图
(a)试样412的断口图 (b)试样415的断口图
图8 20#退火态试样的断口图
图3 40Cr800℃+100℃回火试样01的P-V 曲线
0.5
1.5
2.5
4
变形/mm
力/N
图4 40Cr800℃+100℃回火试样02的P-V 曲线
4
变形/mm
力/N
变形/mm
力/N
图5 20#钢退火态试样412的P-V 曲线
变形/mm 力/N
图6 20#钢退火态试样415的P-V 曲线。
金属材料拉伸与压缩实验报告
金属材料拉伸与压缩实验报告金属材料拉伸与压缩实验报告引言：金属材料是工程领域中广泛应用的一类材料。
了解金属材料的力学性能对于设计和制造具有高强度和高可靠性的结构件至关重要。
本实验旨在通过拉伸和压缩实验，研究金属材料的力学性能，并分析其应力-应变曲线、屈服强度和延伸率等参数。
实验方法：1. 拉伸实验：首先，选择一块金属试样，将其夹紧在拉伸试验机上。
逐渐施加拉力，记录下拉伸过程中的应变和应力数据。
当试样断裂时，停止拉力施加，记录下断裂点的应变和应力。
2. 压缩实验：选择一块金属试样，将其夹紧在压缩试验机上。
逐渐施加压力，记录下压缩过程中的应变和应力数据。
当试样发生破坏时，停止压力施加，记录下破坏点的应变和应力。
实验结果与分析：通过拉伸实验得到的应力-应变曲线表明，金属材料在拉伸过程中呈现出弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。
在弹性阶段，应变与应力成正比，材料能够恢复原状。
在屈服阶段，应变增加速度减慢，材料开始发生塑性变形。
在断裂阶段，应变急剧增加，材料发生断裂。
通过测量屈服点的应力和应变，可以计算出材料的屈服强度。
通过压缩实验得到的应力-应变曲线与拉伸实验类似，也呈现出弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。
然而，与拉伸实验相比，压缩实验中的屈服点通常较难确定。
这是因为在压缩过程中，试样受到的应力分布不均匀，可能会导致试样的局部塑性变形和失稳。
根据实验数据计算得到的屈服强度和延伸率等参数可以用来评估金属材料的机械性能。
屈服强度是材料在发生塑性变形之前能够承受的最大应力。
延伸率是材料在拉伸过程中能够延展的程度，通常以百分比表示。
这些参数对于工程设计和材料选择非常重要，可以帮助工程师确定合适的金属材料以满足特定的应用需求。
结论：通过拉伸和压缩实验，我们可以获得金属材料的应力-应变曲线，并计算出屈服强度和延伸率等参数。
这些参数对于评估金属材料的力学性能至关重要。
在工程设计和材料选择过程中，我们应该根据特定应用的需求，选择具有适当力学性能的金属材料，以确保结构的安全性和可靠性。
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材料力学性能实验报告
姓名：班级：学号：成绩：
实验名称实验一金属材料静拉伸试验
实验设备1）电子拉伸材料试验机一台，型号CSS-88100；
2）位移传感器一个；
3）刻线机一台；
4）游标卡尺一把；
5）铝合金和20#钢。
试样示意图
图1 圆柱形拉伸标准试样示意图
试样宏观断口示意图
图2 铝合金试样常温拉伸断裂图和断口图
（和试样中轴线大约成45°角的纤维状断口，几乎没有颈缩，可以知道为切应力达到极限，发生韧性断裂）
图3 正火态20#钢常温拉伸断裂图和断口图
（可以明显看出，试样在拉断之后在断口附近产生颈缩。
断口处可以看出有三个区域：1.试样中心的纤维区，表面有较大的起伏，有较大的塑性变形；2.放射区，表面较光亮平坦，有较细的放射状条纹；3.剪切唇，轴线成45°角左右的倾斜断口） 原始数据记录
表1 正火态20#钢试样的初始直径测量数据（单位：mm ） 左 中 右 平均值 9.90 10.00 10.00
9.97 9.92 10.00 10.00 10.00 10.00 9.92
左 中 右 平均值 8.70 8.72 8.68 8.69 8.68 8.70 8.70 8.64 8.72 8.70 表2 时效铝合金试样的初始直径测量数据（单位：mm ）
两试样的初始标距为050 L mm 。
表3 铝合金拉断后标距测量数据记录（单位：mm ）
AB BC AB+2BC 平均 12.32 23.16 58.64 58.79
24.02
17.46
58.94
测量20#钢拉断后的平均标距为u L =69.53 mm ，断口的直径平均值为u d =6.00 mm 。
测量得到铝合金拉断后的断面直径平均值为7.96mm 。
数据处理：
1.20#钢正火材料（具有明显物理屈服平台的材料）
20#钢正火材料试样的载荷-位移曲线试验结果见图4。
（1）由图可得各特征力值及对应的位移值分别为： 比例伸长力20.6 kN p F =；
下屈服力24.5 kN el F =；
最大力37.2 kN m F =； 断裂载荷27.1 kN F F =； 断裂后塑性伸长21.4 mm F L ∆=； 断裂后弹性伸长 2.4 mm e L ∆=。
（2）由各特征力值计算各强度指标
比例强度： 2200/4/()420.69.97GPa=263.9MPa p p p R F S F d ππ===⨯÷÷ 下屈服强度： 20/424.59.97GPa=313.8MPa el el R F S π==⨯÷÷ 抗拉强度： 20/437.29.97GPa=476.5MPa m m R F S π==⨯÷÷ 断裂强度： 2F F 0/427.19.97GPa=347.1MPa R F S π==⨯÷÷
（3）由各特征位移及实验所测数据计算塑性指标（断后伸长率和断面收缩率） 断后伸长率：00()/100%(69.5350)/50100%39.06%u A L L L =-⨯=-⨯= 断面收缩率：
2220000222111
()/100%()/()100%
444
=(9.97-6.00)/9.97100%63.78%
u u Z S S S d d d πππ=-⨯=-⨯⨯= 2.铝合金材料（不具有明显的物理屈服平台）
铝合金材料试样常温拉伸实验载荷-位移曲线如图6。
由于铝合金材料不具有明显的物理屈服平台，其屈服强度一般采用规定非比例延伸强度0.2p R 表示。
即在横轴上找应变为0.2%的点，过此点作平行于载荷-位移曲线弹性段的辅助线与载荷-位移曲线相交，相交点即为0.2p P 力值点。
则条件屈服强度0.2p R 可由下式计算：
0.20.20/p p R F S = ○
1 在载荷-位移曲线上，找00.2%50mm 0.1mm L L ε∆=⨯=⨯=的点，作BM 的平行线，如图6所示，得到0.2p F 。
（1）由图6可得各特征力值分别为：
比例伸长力19.0 kN p F =； 条件屈服载荷0.225.7 kN p F =； 最大力34.6 kN m F =。
（2）由各特征力值求得各强度指标为：
比例强度：2200/4/()419.08.69GPa=320.3 MPa p p p R F S F d ππ===⨯÷÷
条件屈服强度：220.20.200.20/4/()425.78.69 GPa=433.3 MPa p p p R F S F d ππ===⨯÷÷ 抗拉强度：20/434.68.69 GPa=583.4 MPa m m R F S π==⨯÷÷ （3）由所测数据计算塑性指标（断后伸长率和断面收缩率）： 断后伸长率：00()/100%(58.7950)/50100%17.58%u A L L L =-⨯=-⨯= 断面收缩率：
2220000222111
()/100%()/()100%
444
=(8.69-7.96)/8.69100%16.10%
u u Z S S S d d d πππ=-⨯=-⨯⨯= 两种材料的常温拉伸实验数据如下：
表4 20#钢正火态试样常温拉伸试验数据表
初始截面积So(mm²) 初始标距 Lo(mm) 断后伸长率A(%) 比例伸长 力Fp(kN) 下屈服力Fel(kN) 最大力Fm(kN) 断裂力F F (kN) 78.07 50 39.06 20.6 24.5 37.2 27.1 断后截面积Su(mm²) 断后标距Lu(mm) 断面收缩 率Z(%) 比例强度Rp(MPa) 下屈服强度Rel(MPa) 抗拉强度Rm(MPa) 断裂强度R F (MPa) 28.27
69.53 63.79 263.9
313.8 476.5 347.1
表5 铝合金试样常温拉伸试验数据表
初始截面积
So(mm²) 初始标距 Lo(mm) 断后伸长率A(%) 比例伸长力Fp(kN) 条件屈服力Fp 0.2(kN) 最大力Fm(kN) 59.31 50 17.58 19.0 25.7 34.6 断后截面积Su(mm²) 断后标距Lu(mm) 断面收缩率Z(%) 比例强度Rp(MPa) 条件屈服强度Fp 0.2(MPa) 抗拉强度Rm(MPa) 49.76 58.79 16.10 320.3 433.3 583.4
实验分析：
本实验是金属材料的静拉伸实验，分别对铝合金和20#钢进行了拉伸实验。
通过测绘试样的载荷-位移曲线，得到20#钢的屈服强度Rel与抗拉强度Rm和铝合金的条件屈服强度Rp与抗拉强度Rm，及其二者的塑性指标——断后延伸率A和断面收缩率Z。
而且通过对拉伸断口的分析，初步对材料的断裂类型有了一定的认识和了解。
本实验的拉伸设备是CSS-88100电子万能试验机，它具有很多的特性：高性能的负荷机架，先进的机械传动机构，适用于金属、非金属、复合材料的拉伸、压缩、弯曲试验。
可对试验数据实时采集、运算处理、实时显示并打印结果报告。
程序具有采集数据、绘制曲线、曲线局部放大或缩小、曲线单显或多条曲线叠加对比、打印预览及人工有效修订数据等功能。
本实验的误差来源主要有：
（1）仪器误差：试验机的固有误差以及测量工具的误差；
（2）人为误差：游标卡尺读数误差，标距误差，作图误差；
（3）计算误差：有效数字保留误差。
实验思考题：
1.提高金属材料的屈服强度有哪些方法？使用已学过的专业知识就每种方法各举一个例子。
答：提高金属的方法有：
（1）固溶强化：材料表面进行渗碳、渗氮等提高材料的屈服强度。
（2）形变强化：汽车外壳采用冲压技术提高强度。
（3）沉淀强化和弥散强化：粉末冶金。
（4）晶粒细化：材料的高温退火处理，减小晶粒，提高强度。
2.为什么材料的塑性要以延伸率和断面收缩率这两个指标来衡量？他们在工程上有什么实际意义？
答：为了确定材料的塑性变形能力以及量化比较其塑性变形能力，而且保证塑性的度量标准真正反映材料本身的塑性好坏，而不受试样的长度和几何形状的影响，故采用延伸率和断面收缩率这两个指标来衡量。
断后延伸率越大，断面收缩率越大，材料的塑性就越好，反之相反。
而且实验表明：断面收缩率和材料的缺口敏感度有一定的关系，断面收缩率较低时，材料就对缺口比较敏感。