材料范文之材料力学拉伸实验报告
材料力学拉伸实验报告总结

材料力学拉伸实验报告总结
哎呀呀,让我来给你讲讲这个超有趣的材料力学拉伸实验报告总结!
咱就说做这个实验的时候啊,那真的是跟一场战斗似的。
我和小伙伴们都严阵以待,感觉就像是要去征服一座高山(这就好比登山,充满挑战和未知)!我们小心地把材料安装好,那紧张的氛围,就好像稍微出点差错就会全盘皆输。
然后开始拉伸啦!看着材料一点点被拉长,我的心也跟着悬了起来,这难道不像看着自己精心培育的花朵慢慢绽放吗(就如同期待花朵绽放一样充满期待)?在这个过程中,我们观察着各种数据,每一个数据都像是解开谜题的关键线索。
我们团队里的小李,那叫一个专注啊,眼睛都不眨一下地盯着仪器(就像老鹰盯着猎物一样专注)。
还有小王,一直在旁边记录数据,那认真劲儿,真的特别靠谱。
我们一边做实验,一边还讨论着,要是材料突然断了怎么办啊,会不会吓我们一跳。
嘿,你知道吗,这个实验真的让我深刻体会到了材料力学的神奇之处!它让我们看到了那些平时看不到的变化和规律。
就好像我们突然有了一双能透视材料内部的眼睛(这双眼睛能发现别人看不到的奥秘)!
到最后结果出来的时候,我们都特别兴奋,感觉就像是挖到了宝藏一样。
这次的实验让我明白了,知识不仅仅是书本上那些干巴巴的文字,而是能在实际中展现出巨大威力的武器。
我的观点就是,材料力学拉伸实验太有意义啦!它让我们深入了解了材料的特性,也让我们体会到了团队合作的力量。
这可不是随便玩玩的,而是能给我们带来巨大收获的宝贵经历啊!怎么样,你是不是也对这个实验感兴趣了呢?哈哈!。
金属材料拉伸试验实训报告

一、实验目的1. 了解金属材料拉伸试验的基本原理和操作步骤。
2. 学习如何测定金属材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率等力学性能指标。
3. 通过实验,掌握实验数据的处理和分析方法,提高实验操作技能。
二、实验原理金属材料拉伸试验是力学性能试验中最基本、最常用的试验方法之一。
通过在轴向拉伸载荷下对金属材料进行拉伸,可以测定其抗拉强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率等力学性能指标,从而评估材料的力学性能。
在拉伸试验过程中,金属材料会经历弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。
弹性变形阶段,材料在去除载荷后能恢复原状;塑性变形阶段,材料在去除载荷后不能完全恢复原状,产生永久变形;断裂阶段,材料在外力作用下达到一定强度后发生断裂。
三、实验仪器与设备1. 万能材料试验机2. 电子引伸计3. 游标卡尺4. 划线器5. 试样四、实验步骤1. 准备试样:根据实验要求,选择合适的金属材料和试样尺寸,使用划线器在试样上划出标距线。
2. 装夹试样:将试样装入万能材料试验机的夹具中,调整夹具位置,确保试样中心线与试验机轴线一致。
3. 设置试验参数:根据试验要求,设置试验机的拉伸速度、试验力上限等参数。
4. 进行拉伸试验:启动试验机,对试样进行拉伸,直至试样断裂。
5. 记录数据:在拉伸过程中,记录试验力、伸长量等数据。
6. 数据处理:根据试验数据,计算抗拉强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率等力学性能指标。
五、实验结果与分析1. 抗拉强度:抗拉强度是材料抵抗断裂的能力,是材料力学性能的重要指标。
实验结果表明,该试样的抗拉强度为X MPa。
2. 屈服强度:屈服强度是材料开始发生塑性变形的应力值。
实验结果表明,该试样的屈服强度为Y MPa。
3. 伸长率:伸长率是试样在拉伸过程中伸长的长度与原始长度的比值,反映了材料的塑性变形能力。
实验结果表明,该试样的伸长率为Z %。
4. 断面收缩率:断面收缩率是试样断裂后,断裂处横截面积与原始横截面积的比值,反映了材料的断面变形能力。
材料力学实验报告低碳钢拉伸

材料力学实验报告低碳钢拉伸实验目的本次实验的主要目的是通过对低碳钢进行拉伸试验,探究其力学性能,包括抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等指标。
实验原理拉伸试验是一种常见的材料力学试验方法,通过施加外力使试样在轴向方向上发生变形,并记录施加外力与试样变形之间的关系,从而推导出材料的力学性能。
在拉伸试验中,常用的指标包括抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等。
实验步骤1. 制备低碳钢试样:将低碳钢锻造成直径为10mm、长度为50mm的圆柱形试样,并在两端加工成螺纹状以便夹紧。
2. 安装试样:将制备好的低碳钢试样夹紧于万能材料测试机上,并调整夹紧力以确保试样不会滑动或扭曲。
3. 施加载荷:开始进行拉伸测试前,先将测试机调整到零位,并施加适当大小的预载荷以消除任何初始应力。
然后开始施加加载荷并记录下施加时刻和加载荷大小。
4. 记录试样变形:在施加加载荷的同时,记录下试样的变形情况,包括试样长度、直径等。
5. 记录试样破坏:当试样发生破坏时,记录下破坏时刻和加载荷大小,并观察破坏形态。
6. 分析数据:根据实验数据计算出低碳钢的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等指标,并进行分析和讨论。
实验结果经过拉伸测试,得到低碳钢试样的力学性能数据如下:抗拉强度:320MPa屈服强度:240MPa断裂伸长率:20%分析与讨论通过本次实验,我们可以看出低碳钢具有较高的抗拉强度和屈服强度,并且具有一定的塑性。
这些性能指标对于低碳钢在工业生产中的应用具有重要意义。
同时,在实验过程中也需要注意保证测试机的准确性和可靠性,以避免误差对测试结果产生影响。
结论通过本次实验,我们成功地探究了低碳钢的力学性能,并得到了相应的数据。
这些数据对于低碳钢在工业生产中的应用具有重要意义,同时也为我们深入了解材料力学提供了实验基础。
力学拉伸实验报告实验

一、实验目的1. 了解材料在拉伸过程中的力学行为,观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩和断裂等物理现象。
2. 测定材料的拉伸强度、屈服强度、抗拉强度等力学性能指标。
3. 掌握万能试验机的使用方法及拉伸实验的基本操作。
二、实验原理材料在拉伸过程中,其内部微观结构发生变化,从而表现出不同的力学行为。
根据胡克定律,当材料处于弹性阶段时,应力与应变呈线性关系。
当应力达到某一值时,材料开始发生屈服,此时应力不再增加,应变迅速增大。
随着应力的进一步增大,材料进入强化阶段,应力逐渐增加,应变增长速度减慢。
当应力达到最大值时,材料发生颈缩现象,此时材料横截面积迅速减小,应变增长速度加快。
最终,材料在某一应力下发生断裂。
三、实验仪器与设备1. 万能试验机:用于对材料进行拉伸试验,可自动记录应力与应变数据。
2. 拉伸试样:采用低碳钢圆棒,规格为直径10mm,长度100mm。
3. 游标卡尺:用于测量拉伸试样的尺寸。
4. 电子天平:用于测量拉伸试样的质量。
四、实验步骤1. 将拉伸试样清洗干净,用游标卡尺测量其直径和长度,并记录数据。
2. 将拉伸试样安装在万能试验机的夹具中,调整夹具间距,确保试样在拉伸过程中均匀受力。
3. 打开万能试验机电源,设置拉伸速度和最大载荷,启动试验机。
4. 观察拉伸过程中试样的变形和破坏现象,记录试样断裂时的载荷。
5. 关闭试验机电源,取出试样,用游标卡尺测量试样断裂后的长度,计算伸长率。
五、实验数据与结果1. 拉伸试样直径:10.00mm2. 拉伸试样长度:100.00mm3. 拉伸试样质量:20.00g4. 拉伸试样断裂载荷:1000N5. 拉伸试样断裂后长度:95.00mm根据实验数据,计算材料力学性能指标如下:1. 抗拉强度(σt):1000N / (π × (10mm)^2 / 4) = 784.62MPa2. 屈服强度(σs):600N / (π × (10mm)^2 / 4) = 471.40MPa3. 伸长率(δ):(95.00mm - 100.00mm) / 100.00m m × 100% = -5%六、实验分析1. 本实验中,低碳钢试样在拉伸过程中表现出明显的弹性、屈服、强化、颈缩和断裂等物理现象,符合材料力学理论。
拉伸试验范文范文

拉伸试验范文范文拉伸试验是材料力学中常用的一种试验方法,用于研究材料的拉伸性能、变形特性以及强度等参数。
本文将以其中一种金属材料为例,详细介绍拉伸试验的步骤和过程,并分析试验结果,进一步探讨材料的力学性能。
本文的篇幅预计超过1200字。
引言:拉伸试验是材料力学中最基本的试验之一,通过给材料施加拉伸力,研究材料的力学性能。
本文以其中一种金属材料为研究对象,通过拉伸试验,探究其拉伸性能、变形特性以及强度等参数,并分析试验结果,为今后的工程应用提供参考。
一、拉伸试验的步骤1.实验前的准备工作在进行拉伸试验前,需要准备好试验所需的材料样本。
按照国际标准化组织(ISO)的要求,材料样本应具备特定的尺寸和几何形状。
在准备好材料样本后,要对其进行处理,以消除内部应力和缺陷,保证试验结果的准确性。
2.安装试验设备将材料样本装在拉伸试验机上,确保样本被牢固固定在试验夹具中。
然后,将试验夹具安装到拉伸机的上下夹具上,调整夹具的位置和角度,保证试验时样本处于合理的加载状态,并能够保证试验数据的准确性。
3.实施拉伸试验启动拉伸试验机,逐渐引导夹具上下运动,施加拉伸力于样本上。
在试验过程中,由于拉伸力的作用,材料样本会产生应力和应变,并在拉伸过程中逐渐发生塑性变形,直至样本抗拉断裂。
记录试验过程中的拉伸力和位移数据。
4.分析试验数据将试验得到的拉伸力和位移数据进行整理和统计。
通过拉伸力和位移之间的关系,绘制应力-应变曲线。
根据应力-应变曲线,可以获得材料的力学性能参数,如屈服强度、抗拉强度、伸长率等。
二、试验结果分析通过拉伸试验得到的试验数据,可以通过绘制应力-应变曲线进行分析。
以下是本试验得到的应力-应变曲线:应变(ε)应力(σ)0.000 00.001 1000.002 2000.003 3000.004 400……从应力-应变曲线中可以看出,材料在开始加载时,应力随着应变的增加呈线性增长。
当应变达到一定值后,材料开始进入塑性区,应力增长缓慢。
材料力学 低碳钢 铸铁 拉伸实验报告

拉伸实验报告一、实测F-△L曲线绘制(去除不受力的空程部分)1、低碳钢曲线图2、铸铁曲线图二、描述拉伸破坏的全过程,分析其断口特性,断裂位置,附上相应的实验图片,并对比两者差异。
1、低碳钢分析结果低碳钢拉伸过程先是弹性阶段,此阶段正应力随轴向线应变呈线性增长,即符合胡克定律;超过比例极限后,进入屈服阶段,随着线应变增加,正应力几乎不变;超过屈服极限后,杆件进入强化阶段,正应力继续增大,但非线性增长,外观上杆件上局部开始明显变细;正应力超过强度极限后,该局部出现颈缩并发生断裂,应力突然减小。
断口呈直径缩小的杯锥状,有明显塑性破坏产生的光亮倾斜面,中心部分为粗糙平面。
2、铸铁分析结果铸铁拉伸过程先是近似线性的弹性拉伸,之后随着载荷的增大,迅速达到强度极限并发生断裂,其伸长量很小。
杆件断口截面与轴向垂直,断口直径几乎不变,断裂位置在杆件工作段底部。
差异:①低碳钢有明显的四个拉伸破坏阶段,而铸铁没有屈服、强化、颈缩阶段且由于伸长率过小,没有明显的弹性阶段。
②低碳钢断口处截面倾斜,直径减小且边缘部分不平整,而铸铁断口处截面垂直轴向,截面几乎不发生形变且截面整体平整。
三、不考虑应力集中的前提下,估算低碳钢断裂瞬间的最大应力σk,并与强度极限σb对比,分析其差异原因。
答:σk=F kA k =27.063932.57×109=830.95Mpa,σb=F bA0=35.057779.44×109=441.31Mpa,由此可得,σk>σb,即断裂瞬间的最大应力相对较大。
原因是低碳钢在拉伸时,正应力超过强度极限后,便进入了颈缩阶段,故断面的截面积会显著减小,而断裂瞬间与强度极限达到的瞬间相比,试件所承受的拉力变化不大,且应力σ=F/A,F变化不大,A显著减小,所以断裂瞬间承受的瞬时应力比较大。
四、实验中遇到的问题及其解决方案。
答:对于万能试验机不熟悉,使用不熟练,对于参数的调整不明确。
解决方法:及时询问相关实验老师,并请其做示范,明确操作流程。
拉伸实验报告
拉伸实验报告篇一:拉伸试验报告ABANER拉伸试验报告[键入文档副标题][键入作者姓名][选取日期][在此处键入文档的摘要。
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]拉伸试验报告一、试验目的1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数二、试验要求:按照相关国标标准(GB/T228-XX:金属材料室温拉伸试验方法)要求完成试验测量工作。
三、引言低碳钢在不同的热处理状态下的力学性能是不同的。
为了测定不同热处理状态的低碳钢的力学性能,需要进行拉伸试验。
拉伸试验是材料力学性能测试中最常见试验方法之一。
试验中的弹性变形、塑性变形、断裂等各阶段真实反映了材料抵抗外力作用的全过程。
它具有简单易行、试样制备方便等特点。
拉伸试验所得到的材料强度和塑性性能数据,对于设计和选材、新材料的研制、材料的采购和验收、产品的质量控制以及设备的安全和评估都有很重要的应用价值和参考价值通过拉伸实验测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度和塑形性能,并根据应力-应变曲线,确定应变硬化指数和系数。
用这些数据来进行表征低碳钢的力学性能,并对不同热处理的低碳钢的相关数据进行对比,从而得到不同热处理对低碳钢的影响。
拉伸实验根据金属材料室温拉伸试验方法的国家标准,制定相关的试验材料和设备,试验的操作步骤等试验条件。
四、试验准备内容具体包括以下几个方面。
1、试验材料与试样(1)试验材料的形状和尺寸的一般要求试样的形状和尺寸取决于被试验金属产品的形状与尺寸。
通过从产品、压制坯或铸件切取样坯经机加工制成样品。
但具有恒定横截面的产品,例如型材、棒材、线材等,和铸造试样可以不经机加工而进行试验。
试样横截面可以为圆形、矩形、多边形、环形,特殊情况下可以为某些其他形状。
原始标距与横截面积有L?kS0关系的试样称为比例试样。
国际上使用的比例系数k的值为5.65。
金属材料拉伸实验报告
金属材料拉伸实验报告金属材料拉伸实验报告引言:金属材料是工业生产和日常生活中广泛使用的材料之一。
了解金属材料的力学性能对于设计和制造高质量的产品至关重要。
本实验旨在通过拉伸实验来研究金属材料的力学行为,进一步了解其性能和特点。
材料与方法:在本次实验中,我们选择了一种常见的金属材料,即铝合金。
我们首先准备了一根具有标准尺寸的铝合金试样,并使用拉伸试验机对其进行测试。
试样的尺寸和准备过程都需要严格控制,以确保实验结果的准确性。
实验过程:在实验开始前,我们首先对拉伸试验机进行了校准,以确保其能够提供准确的力学数据。
然后,我们将试样固定在拉伸试验机上,并逐渐施加拉力。
同时,我们使用外部测力计来测量试样上的应力,并使用外部位移计来测量试样的变形。
结果与讨论:通过拉伸实验,我们得到了试样在不同应力下的变形情况,并绘制了应力-应变曲线。
从曲线上可以看出,随着应力的增加,试样开始发生塑性变形,并最终破坏。
曲线上的弹性区域表示了试样在应力作用下的弹性变形能力,而曲线上的塑性区域则表示了试样发生塑性变形的能力。
通过对应力-应变曲线的分析,我们可以得到一些重要的力学参数,例如屈服强度、抗拉强度和断裂强度。
屈服强度是指试样开始发生塑性变形的应力值,抗拉强度是指试样在最大应力下的抗拉能力,而断裂强度则是指试样完全破坏时的应力值。
此外,我们还可以通过拉伸实验来研究金属材料的延展性和韧性。
延展性是指试样在拉伸过程中能够承受的变形程度,而韧性则是指试样在破坏前能够吸收的能量。
这些参数对于评估金属材料的可靠性和适用性非常重要。
结论:通过本次拉伸实验,我们深入了解了金属材料的力学行为。
我们通过应力-应变曲线分析了金属材料的弹性和塑性变形能力,并得到了一些重要的力学参数。
这些参数可以帮助我们评估金属材料的性能和可靠性,并在设计和制造过程中做出合理的决策。
然而,本实验只针对一种金属材料进行了研究。
在实际应用中,不同金属材料的力学性能可能存在差异。
材料力学拉伸实验实验报告
金属材料的拉伸实验(电子)一.实验目的1.测定低碳钢材料在常温、静载条件下的屈服极限σs,强度极限σb,延伸率δ和断面收缩率ψ。
2.测定铸铁材料在常温静载下的强度极限σb。
3.观察低碳钢﹑铸铁在拉伸过程中出现的各种现象,分析P-△L图的特征。
4.比较低碳钢与铸铁力学性能的特点和试件断口情况分析其破坏原因。
5.了解微机控制电子万能材料试验机的构造原理,学习其使用方法。
二.仪器设备1.微机控制电子万能材料试验机2.游标卡尺三.试件在测试某一力学性能参数时,为了避免试件的尺寸和形状对实验结果的影响,便于各种材料力学性能的测试结果的互相比较,采用国家标准规定的比例试件。
国家标准规定比例试件应符合以下关系:L0=K 。
对于圆形截面试件,K值通常取5.65或11.3。
即直径为d0的圆形截面试件标距长度分别为5d0和10d0。
本试验采用L0=10d0的比例试件。
图3-4-1四.测试原理实验时,实验软件能够实时的绘出实验时力与变形的关系曲线,如图3-4-2所示。
图3-4-21.低碳钢拉伸⑴.弹性阶段弹性阶段为拉伸曲线中的OB段。
在此阶段,试件上的变形为弹性变形。
OA段直线为线弹性阶段,表明载荷与变形之间满足正比例关系。
接下来的AB段是一非线弹性阶段,但仍满足弹性变形的性质。
⑵.屈服阶段过弹性阶段后,试件进入屈服阶段,其力与曲线为锯齿状曲线BC段。
此时,材料丧失了抵抗变形的能力。
从图形可看出此阶段载荷虽没明显的增加,但变形继续增加;如果试件足够光亮,在试件表面可看到与试件轴线成45°方向的条纹,即滑移线。
在此阶段试件上的最小载荷即为屈服载荷Ps.⑶.强化阶段材料经过屈服后,要使试件继续变形,必须增加拉力,这是因为晶体滑移后增加了抗剪能力,同时散乱的晶体开始变得细长,并以长轴向试件纵向转动,趋于纤维状呈现方向性,从而增加了变形的抵抗力,使材料处于强化状态,我们称此阶段为材料的强化阶段(曲线CD部分)。
强化阶段在拉伸图上为一缓慢上升的曲线,若在强化阶段中停止加载并逐步卸载,可以发现一种现象——卸载规律,卸载时载荷与伸长量之间仍遵循直线关系,如果卸载后立即加载,则载荷与变形之间基本上还是遵循卸载时的直线规律沿卸载直线上升至开始卸载时的M 点。
力学试验测试实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解力学试验的基本原理和方法。
2. 掌握拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等力学试验的操作技能。
3. 培养学生严谨的实验态度和良好的实验习惯。
二、实验原理力学试验是研究材料力学性能的重要手段。
本实验主要研究材料的拉伸、压缩和弯曲性能。
通过测量材料在受力过程中的应力、应变等参数,可以了解材料的力学特性。
1. 拉伸试验:测量材料在拉伸过程中断裂时的最大应力,称为抗拉强度。
2. 压缩试验:测量材料在压缩过程中断裂时的最大应力,称为抗压强度。
3. 弯曲试验:测量材料在弯曲过程中断裂时的最大应力,称为抗弯强度。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:万能试验机、拉伸试验机、压缩试验机、弯曲试验机、测量仪器等。
2. 实验材料:钢棒、铜棒、铝棒等。
四、实验步骤1. 拉伸试验:(1)将材料固定在拉伸试验机上,调整夹具,使材料与试验机轴线平行。
(2)打开试验机,使材料缓慢拉伸,直到断裂。
(3)记录断裂时的最大应力值。
2. 压缩试验:(1)将材料固定在压缩试验机上,调整夹具,使材料与试验机轴线平行。
(2)打开试验机,使材料缓慢压缩,直到断裂。
(3)记录断裂时的最大应力值。
3. 弯曲试验:(1)将材料固定在弯曲试验机上,调整夹具,使材料与试验机轴线平行。
(2)打开试验机,使材料缓慢弯曲,直到断裂。
(3)记录断裂时的最大应力值。
五、实验数据与结果分析1. 拉伸试验:(1)材料:钢棒,直径为10mm,长度为100mm。
(2)实验数据:最大应力值为600MPa。
(3)结果分析:钢棒在拉伸试验中表现出良好的抗拉性能。
2. 压缩试验:(1)材料:铜棒,直径为10mm,长度为100mm。
(2)实验数据:最大应力值为200MPa。
(3)结果分析:铜棒在压缩试验中表现出较好的抗压性能。
3. 弯曲试验:(1)材料:铝棒,直径为10mm,长度为100mm。
(2)实验数据:最大应力值为150MPa。
(3)结果分析:铝棒在弯曲试验中表现出较好的抗弯性能。
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材料力学拉伸实验报告【篇一:材料力学拉伸试验】1-1 轴向拉伸实验一、实验目的1、测定低碳钢的屈服强度rel(?s)、抗拉强度rm(?b)、断后伸长率a11.3(?10)和断面收缩率z(?)。
2、测定铸铁的抗拉强度rm(?b)。
3、比较低碳钢?5(塑性材料)和铸铁?5(脆性材料)在拉伸时的力学性能和断口特征。
注:括号内为gb/t228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》发布前的旧标准引用符号。
二、设备及试样1、电液伺服万能试验机(自行改造)。
2、 0.02mm游标卡尺。
3、低碳钢圆形横截面比例长试样一根。
把原始标距段l0十等分,并刻画出圆周等分线。
4、铸铁圆形横截面非比例试样一根。
注:gb/t228-2002规定,拉伸试样分比例试样和非比例试样两种。
比例试样的原始标距l0和原始横截面积s0的关系满足l0?ks0。
比例系数k取5.65时称为短比例试样,k取11.3时称为长比例试样,国际上使用的比例系数k取5.65。
非比例试样l0和s0无关。
三、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,在拉伸时表现出的力学性能也最为典型。
(工程应变)(2)屈服阶段ab:在超过弹性阶段后出现明显的屈服过程,即曲线沿一水平段上下波动,即应力增加很少,变形快速增加。
这表明材料在此载荷作用下,宏观上表现为暂时丧失抵抗继续变形的能力,微观上表现为材料内部结构发生急剧变化。
从微观结构解释这一现象,是由于构成金属晶体材料结构晶格间的位错,在外力作用下发生有规律的移动造成的。
如果试样表面足够光滑、材料杂质含量少,可以清楚地看出试样表面有450方向的滑移线。
根据gb/t228-2002标准规定,试样发生屈服而力首次下降前的最大应力称为上屈服强度,记为“reh”;在屈服期间,不计初始瞬时效应时的最低应力称为下屈服强度,记为“rel”,若试样发生屈服而力首次下降的最小应力是屈服期间的最小应力时,该最小应力称为初始瞬时效应,不作为下屈服强度。
(4)颈缩阶段cd:应力到达强度极限后,开始在试样最薄弱处出现局部变形,从而导致试样局部截面急剧颈缩,承载面积迅速减少,试样承受的载荷很快下降,直至断裂。
断裂时,试样的弹性变形消失,塑性变形则遗留在断裂的试样上。
塑性材料和脆性材料的拉伸曲线存在很大差异。
低碳钢和铸铁是工程材料中最具典型意义的两种材料,前者为塑性材料,后者为脆性材料。
观察它们在拉伸过程中的变形和破坏特征有助于正确、合理地认识和选用材料。
(1)原始横截面面积(s0)的测定:圆形横截面试样,应分别在标距内两端及中部测量直径。
测量某处的直径时,应在该处测量两个互垂方向的直径,取其算术平均值。
原始横截面面积s0取三处测得的最小直径计算,并至少保留4位有效数字。
根据拉断后低碳钢试样的断口直径及标距段长度确定a11.3 和z(1)原始标距l0的标记:低碳钢拉伸试样的标距段原始长度为100mm,分十等分,用划线机划细的圆周线作为标记。
(2)低碳钢断面收缩率z的测定:断裂后试样横截面的最大缩减量s0-su和原始横截面面积s0之比的百分率为断面收缩率。
测量时将试样断裂部分仔细地配接在一起,使其轴线处于同一直线上。
测量圆形横截面缩颈处的最小直径计算缩颈后的试样最小横截面面积su。
(3)低碳钢断后伸长率a11.3的测定:断后标距的残余伸长lu-l0和原始标距l0之比的百分率为断后伸长率。
对于比例试样,若原始标距不为5.s0,则符号a应附下标注明所使用的比例系数,例如a11.3表示原始标距l0为11.3s0的试样断后伸长率。
测量时将试样断裂部分仔细地配接在一起,应使试样二段的轴线处于同一直线上,并且断裂部分适当接触。
当断裂处和最接近的标距标记的距离不小于原始标距的三分之一时,标距段长度lu按要求配接后直接测量,否则应按下述移位方法测量lu。
试验前将原始标距l0细分为n等分,把每一等分的细圆周线称为标距等分标记试验后,以符号x表示断裂后试样短的一段距离试样夹持部最近的标距等分标记,以符号y表示断裂试样长的一段的标距等分标记,要求y和断裂处的距离最接近x和断裂处的距离,x和y之间的标距等分格数为n。
若n-n为偶数,以符号z表示断裂试样长的一段的标距等分标记,要求z和y的标距等分格数为n?n。
分别测量x和y之间的距离记为xy、y和z之间的距离记为yz,2则试样断后的标距段长度lu=xy+2yz,如下图(a)所示。
若n-n为奇数,以符号z’ 和z’’表示断裂试样长的一段的标距等分标记,要求z’和y的标距等分格数为n?n-1’,z和z’’的标距等分格数为1。
分别测量x和y之间的距离记2为xy、y和z’之间的距离记为y z’、z’和z’’之间的距离记为z’ z’’,则试样断后的标距段长度lu=xy+2y z’ +z’ z’’,如下图(b)所示。
xyz(a)xyzz”(b)四、实验步骤1、按要求测量试样的原始横截面面积s0。
低碳钢标距段原始长度不用测量,为100mm。
铸铁不定标距,不用测量。
2、按要求装夹试样(先选其中一根),并保持上下对中。
3、按指导老师要求选择“试验方案” →“新建实验” → “金属圆棒拉伸实验”进行试验,详细操作要求见电液伺服万能试验机使用说明。
4、试样拉断后拆下试样,重新调整试验机活动台的合理高度(一般为10mm),按要求装夹另一根试样,选择“继续实验” 进行第二根试样的拉伸试验。
6、测量低碳钢拉断后的断口最小横截面面积su。
7、根据低碳钢断口的位置选择直接测量或移位方法测量标距段长度lu。
8、比较低碳钢和铸铁的断口特征。
9、试验机复原。
五、实验数据及处理要求1、试样直径的测量和测量工具的精度保持一致。
2、横截面面积的计算值取4位有效数字。
31、为什么在实验前需要测试件原始尺寸,包括哪些数据,如何测?2、如果试件直径为10mm ,按标准短比例试件要求,标距应定为多少?3、哪种材料需要在试件拉断后测量试件尺寸?4、铸铁拉伸变形为什么没有屈服、强化及缩颈等阶段?5、测定材料屈服强度的意义?哪些材料需要测定屈服强度?6、应变强化是哪类材料的特点,发生在拉伸过程的哪个阶段,有何作用和意义?【篇二:材料力学拉伸试验指导书及报告书】材料力学试验指导书及报告书专业:年级:组别:姓名:试验一:拉伸试验一、内容和目的1、测定低碳钢的屈服极限?s、强度极限?b、延伸率?和截面收缩率?;测定铸铁的强度极限?b。
2、观察低碳钢、铸铁在拉伸过程中的各种现象,绘制拉伸图(p-△l图),由此了解试件变形过程中变形随荷载的变化规律,以及有关的破坏现象。
3、观察断口,比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能。
二、试验设备和量具1、试验设备万能试验机、游标卡尺、小直尺、低碳钢和铸铁标准试件2、标准试件尺寸:1)圆形截面试件长度l0和截面积a0的关系:长试件:l0/d0=10,以?10表示;短试件:l0/d0=5,以?5表示;2)矩形截面试件长度l0和截面积a0的关系: l0?11.3a0或l0?5.65a0 其中, l0—初始长度, d0—初始直径, a0—初始截面面积。
试件形状如图5:三、实验原理材料的机械性能指标?s、?b、?、?是由拉伸破坏实验来确定的,实验时万能材料试验机自动给出载荷和变形关系的拉伸图(p-△l图)如图2所示,观察试样和拉伸图可以看到下列变形过程。
1、弹性阶段—oa2、屈服分阶段—bc3、强化阶段—cd4、颈缩阶段—de图2 载荷和变形关系的拉伸图(p-△l图)由实验可知弹性阶段卸荷后,试样变形立即消失,这种变形是弹性变形。
当负荷增加到一定值时,测力度盘的指针停止转动或来回摆动,拉伸图上出现了锯齿平台,即荷载不增加的情况下,试样继续伸长,材料处在屈服阶段。
此吁可记录下屈服点ps。
当屈服到一定程度后,材料又重新具有了抵抗变形的能力,材料处在强化阶段。
此阶段:强化后的材料就产生了残余应变,卸载后再重新加载,具有和原材料不同的性质,材料的强度提高了。
但是断裂后的残余变形比原来降低了。
这种常温下经塑性变形后,材料强度提高,塑性降低的现象知名人士为冷作硬化。
当荷载达到最大值pb后,试样的某一部位载面开始急剧缩小致使载荷下降。
至到断裂,这一阶段叫颈缩阶段。
实验中可测得: ps—屈服荷载。
pb —最大荷载。
l1—断后标距部分长度。
a1—断后最细部分载面积。
由此可计算1、屈服极限:?s?2、强度极限:?b?3、延伸率:??psa0?100%pba0l1?l0l04、截面收缩率:??a0?a1a0?100%其中a0、l0均为拉伸前试件的载面面积及标距。
四、低碳钢的拉伸步骤1、试件的准备,试件中段取标距l0=50mm,在标距两端刻线(或冲眼)做为标志。
用游标卡尺在试件标距范围内,测量中产和两端三处直径d0。
取最小值作为计算载面面积用。
2、试验机的准备(液压万能试验机构造原理参看附录一):首先学习试验机操作规程。
估计低碳钢?b,计算打断试件所需的最大荷载。
根据最大荷载选定试验机测力表盘和锤a、b、c 并调节缓冲手柄到相应的位置。
按需要放大倍数调节好自动绘图器,装上绘图纸,以备画出p-△l曲线。
装好试件,调整指针对准零点。
3、检查试车:由教师检查以上准备情况,开动试验机,加少量荷载(勿使超过比例极限)检查试验机,绘图机构工作是否正常。
然后卸载(可保留少量荷载),视情况指针调零。
4、进行试验:慢速加载。
使试验机指针缓慢均匀的转动。
自动绘图装置可绘出试件受力和变形的关系图,如图1。
观察测力盘指针转动情况,当提我不动或摆动,倒退时,说明材料发生流动(屈服)测力指针倒退的最小值。
即为流动荷载ps,如图bc段,试验者应记录下此值,以备计算屈服点应力值?s。
流动阶段结束,试件可以继续承受更大的外力和发生变形,称为强化阶段如图c至d段。
d段所对应的荷载即试件能承担的最大荷载pb,试验者记录好pb值以备计算。
当荷载达到pb之后,试件开始颈缩,测力指针开始回转,表明试件承载能力减少,到e点断裂。
5、试验结束关闭试验机,取下试件和图纸,打开试验机回油阀,使试验机回到原位。
6、测量试件:将断裂试件紧对在一起,测量端口处直径d1,在断口两个互相垂直方1/3 处区段内。
可直接量取;若不在此区,按国家标准采用断口移中办法,计算l1的长度。
具体方法是:如图3所示,断口靠近左端部,在靠近断口端部处测量长度a,应使断口靠近a之中部,然后紧靠a测量距离b ,b 之格数为:(n-m)/2,n为l内总格数,m为a 所占格数,则试件拉断后正确计算长度为b的格数为偶数量 l1=a+2b (如右图3)b的格数为奇数量 l1=a+b1+b2(如右图4)五、铸铁拉伸试验步骤1、试件的准备:测量试件中间和两端之处直径d,取最小值计算载面积。