材料力学实验之拉伸实验

1、整理课件1拉拉 伸伸 实实 验验重庆大学力学实验教学中心重庆大学力学实验教学中心（验证性实验）（验证性实验） 拉伸实验拉伸实验整理课件2一、实验目的一、实验目的1 1、测定低碳钢拉伸弹性模量、测定低碳钢拉伸弹性模量E E、屈服点、屈服点s s、 抗拉强度抗拉强度b b、断后、断后伸长率伸长率、断面收缩率、断面收缩率。 2 2、测定铸铁抗拉强度、测定铸铁抗拉强度b b，断后伸长率，断后伸长率。二、实验设备及仪器二、实验设备及仪器 1. 1. 电子万能材料试验机；电子万能材料试验机； 2. 0.02mm2. 0.02mm游标卡尺；游标卡尺； 3. 3. 双侧电子引伸计。双侧电子引伸计。 拉伸实验拉

2、伸实验整理课件3实验试样 拉伸试样拉伸试样 试验采用试验采用标准圆形试样标准圆形试样拉伸实验拉伸实验 l0d0l0=10d0长试样长试样l0= 5d0短试样短试样整理课件4拉伸实验拉伸实验O低碳钢拉伸曲线低碳钢拉伸曲线 FDlFsFb三、实验原理三、实验原理1、低碳钢拉伸时的力学性能：、低碳钢拉伸时的力学性能： 试样装在试验机上，受到轴向拉力试样装在试验机上，受到轴向拉力F F 作用，试样标距产生伸长量作用，试样标距产生伸长量 。两。两者之间的关系如图。者之间的关系如图。 低碳钢低碳钢试样的变形过程，大致可分为试样的变形过程，大致可分为四个变形阶段四个变形阶段弹性阶段、屈服阶段、弹性阶段、屈服

3、阶段、强化阶段、局部变形阶段强化阶段、局部变形阶段。0ssAF0bbAF屈服点屈服点抗拉强度抗拉强度（强度指标）（强度指标）（强度指标）（强度指标）（塑性指标）（塑性指标）%100001lll%100010AAA断后伸长率断后伸长率断面收缩率断面收缩率（塑性指标）（塑性指标）lD整理课件5低碳钢拉伸弹性模量低碳钢拉伸弹性模量E E 拉伸实验拉伸实验 材料在弹性范围内服从虎克定律，其应力、应变成正比关系：材料在弹性范围内服从虎克定律，其应力、应变成正比关系：E双侧电子引伸计双侧电子引伸计00AllFEDllFD,0将将代入上式，得代入上式，得 用双侧电子引伸计用双侧电子引伸计 测量变形量测量变形

4、量lD 为引伸计刀口间为引伸计刀口间 距离距离0lmml500整理课件6拉伸实验拉伸实验将引伸计安装在试样上，受拉力后所产生的伸长量与力之间的将引伸计安装在试样上，受拉力后所产生的伸长量与力之间的线性关系由线性关系由计算机显示计算机显示，如下图。，如下图。求出直线上求出直线上 a、b 两点的力和伸长量，两点的力和伸长量，用增量法，计算用增量法，计算弹性模量弹性模量E E。 用增量法，计算式为：用增量法，计算式为：00()F lElADD D 上式中，上式中，baFFFD()balllD D DD050lmm0A为原始截面积为原始截面积O FDlba试验方法：试验方法：（力增量）（力增量）（伸长

5、量增量）（伸长量增量）FD)( lDD整理课件7铸铁拉伸曲线铸铁拉伸曲线O FDlFb拉伸实验拉伸实验2 2、铸铁拉伸时的力学性能：铸铁拉伸时的力学性能： 试样装在试验机上，受到轴向拉力试样装在试验机上，受到轴向拉力F F 作用，试样标距产生伸长量作用，试样标距产生伸长量 。两。两者之间的关系如图。者之间的关系如图。 铸铁铸铁没有明显直线部分，没有屈服没有明显直线部分，没有屈服和颈缩现象和颈缩现象。在较小拉应力下被拉断，。在较小拉应力下被拉断，断后伸长率也很小。铸铁等脆性材料的断后伸长率也很小。铸铁等脆性材料的抗拉强度很低，所以不宜作为抗拉零件抗拉强度很低，所以不宜作为抗拉零件的材料。的材料。

6、（强度指标）（强度指标）0bbAF抗拉强度抗拉强度%100001lll（塑性指标）（塑性指标）断后伸长率断后伸长率lD整理课件8拉伸实验拉伸实验观察现象观察现象拉伸实验拉伸实验颈缩现象，颈缩现象，“杯口杯口”低碳钢试低碳钢试样拉伸破坏后，断口呈样拉伸破坏后，断口呈“杯口杯口”状。状。铸铁试铸铁试样拉伸破坏后，断口在横截面上，呈平口状。样拉伸破坏后，断口在横截面上，呈平口状。平面断口，正应力引起平面断口，正应力引起低碳钢铸 铁整理课件91 1测量拉伸试样原始尺寸：直径测量拉伸试样原始尺寸：直径d d0 0，长度，长度l l0 0。拉伸实验拉伸实验四、实验步骤四、实验步骤2 2安装试样，进行加载，测出材料的屈服载荷安装试样，进行加载，测出材料的屈服载荷F Fs s、最大载荷、最大载荷F Fb b。3 3测量试样断后尺寸测量试样断后尺寸: :直径直径d d1 1，长度，长度l l1 1。4 4观察并描述试样破坏后断口特点。观察并描述试样破坏后断口特点。1 1计算材料强度指标、塑性指标和低碳钢拉伸弹性模量计算材料强度指标、塑性指标和低碳钢拉伸弹性模量E(GPa)E(GPa)。 实验报告要求（按实验目的完成报告）实验报告要求（按实验目的完成报告）2 2描述拉伸断口