实验一拉压MicrosoftWord文档

1、精品文档实验一拉伸和压缩实验一、实验目的1、了解试验机的功能及基本的操作规程与操作方法，熟悉游标卡尺的使用方法。2、了解低碳钢和铸铁的观察鉴别方法。3、通过低碳钢和铸铁的拉伸和压缩实验，了解低碳钢和铸铁的受力、变形和破坏特征。4、通过低碳钢和铸铁的拉伸和压缩实验，验证教材中对材料力学性能的表述。5、通过实验，培养动手能力，为将来从事类似的工作打下基础。二、试件本实验中用于试验的试件有两种：一种是拉伸试件，形状如图1.1所示，低碳钢拉伸试件和铸铁拉伸试件各一根；另一种是铸铁压缩试件，其形状如图1.2所示。由于低碳钢不会产生压缩破坏，且其在弹性阶段与屈服阶段内的受力与变形情况与其在拉伸时的状况相同

2、，因而不进行低碳钢的压缩试验。1、拉伸试件用于测定力学性能的拉伸试件，通常为圆形截面和矩形截面，目前绝大多数拉伸试件为圆形截面。本实验中所使用的拉伸试件为圆截面。用于拉伸试件（如图1.1）的各部分名称和技术要求是：试件的中段（用于测量相关数据）称为标准段，其长度Lo称为标距，该段的直径为d0。试件的加工，必须按金属拉伸试验法（GB639786）的有关技术要求进行。试件的标距Lo与横截面面积A有比例和非比例之分，当时为比例试件，比例系数K=5.65的试件为短试件，K=11.3的试件为长试件。当Lo：do=1O：1时，该试件称为标准试件，如Lo=1OOmm,do=1Omm,即为标准试件。我们所用的

3、试件是标准试件。试件两端较粗的部分（头部）供装入试验机夹头内承受拉力之用。试件头部的轴线必须与标距段的轴线完全重合。图1.1拉伸试件图1.2压缩试件2、压缩试件用于测定力学性能的压缩试件，通常为圆形截面柱，如图1.2所示。其加工的技术要求必须按金属压缩试验法的有关要求进行。压缩试件的高度与直径之间比例通常为h=（1.5-3.5）do。三、实验设备1、万能材料试验机（或拉力、压力试验机）。2、钢尺和游标卡尺（作量取几何尺寸之用）。3、刻线机或小钢冲（作刻划标注之用）。四、实验原理（一）低碳钢的拉伸试验试件在试验机上受拉时，试验机的绘图装置会自动画出（显示）拉伸图，如图1.3所示。在拉伸图上，是以

4、拉力F为纵坐标，以试件的伸长量AL为横坐标所画出的一条曲线，它记录了试件在拉伸过程中力与伸长变形之间的关系。从拉伸图上可以看出，试件从开始受力到被拉断，其变形经历了四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部收缩及破坏阶段。图1.3低碳钢的拉伸图必须指出的是，绘图装置所画出的拉伸图上AL是整个件的伸长（即包括了试件两头非标距段部分的伸长），还包括了夹头的可能滑动及试验机自身的弹性变形。因此其伸长量加与标距段的伸长有一定的区别。标距段的伸长量应为拉断后标距段内的长度Li减去标距L。通过对标距段的受力与变形分析，可以画出标距段的应力-应变图，如图14所示。四个阶段中试件的受力与变形情况分别为：（1

5、） 弹性阶段（。一a）:在拉伸图和应力应变图上，oa段为直线，表示在此阶段内力与变形成正比，即此阶段为完全的弹性变形阶段。因此a点的应力仃=apo,p（图中未标出）称为比例极限。a点至a之间为不完全直线（略有弯曲），但当荷载卸去后变形仍可消失，故a点的应力（图中未标出）称为弹性极限。图1.4低碳钢拉伸时的应力应变图（2） 屈服阶段（a-c）:a点之后，当荷载增加到一定程度时，测力表指针开始回转（说明拉力估下降）而变形继续增加，继而指针作缓慢的来回摆动，拉伸图和应力应变图上呈现出一段锯齿状的曲线（如图中a-c）o在这一阶段，变形增加很快而荷载的增加十分缓慢甚至下降，故将此阶段称为屈服阶段。此阶段

6、内荷载的最小值（b点的荷载值）称为屈服荷载，用Fs表示，该点的应力称为屈服极限，用Cs表示。（3） 强化阶段（c-d）:过c点后，力与变形曲线及应力应变曲线又开始同步增加（但不成正比，而是按抛物线变化），它表明试件又恢复了承载能力，直到曲线的最高点d。过了d点，试件的承载能力开始下降，而变形继续增加。因而将c-d这一受力与变形阶段称为强化阶段。d点的荷载Fb是整个试验过程中试件承受的最大荷载，称其为极限荷载。与Fb相应的应力称为强度极限，用5表示。（4） 颈缩破坏阶段（de）:过d点后，测力表主动指针回摆，试件变细变长，拉伸图曲线下降，试件中的某个局部开始变细，即出现颈缩”，当曲线画至e点时试

7、件很快被拉断。通常称此段为颈缩破坏阶段。试件拉断后，试件的变形为完全的塑性变形，而弹性变形完全消失。（二）铸铁的拉伸实验铸铁的拉伸图如图1.5所示。由试验机自动绘出的拉伸图是一条非线性曲线，它没有明显的直线部分，也没有屈服或颈缩现象，从开始受力到突然断裂变形很小，破坏时断口平糙。所以，铸铁是典型的脆性材料。铸铁只有一个极限荷载Fs及对应的强度极限应力缶，仃b的计算公式仍为式（1-2）。由试验可知，铸铁的抗拉强度远小于低碳钢的抗拉强度。（三）铸铁的压缩试验铸铁的压缩变形曲线亦如图1.5所示。与拉伸时比较，相同的是它们都没有塑性屈服和颈缩现象，不同的是抗压强度远大于抗拉强度。铸铁压缩破坏时，其断裂

8、面与圆柱轴线大约成45夹角，表明属于剪切破坏。铸铁压缩极限荷载为Fb,强度极限为Obo五、实验准备与实验操作（一）实验准备1、认真阅读本指导书，了解实验原理及基本的实验过程与试验机操作要领，准备好实验报告。2、对用于实验的试件进行检验，选取合格的试件。3、对于拉伸试件，用钢尺或游标卡尺在试件上定出标距并用刻线机在试件上刻出标距线（或用小钢冲在标距线处冲出一个小眼）；用游标卡尺准确地量取标距长度，在标距段内取三个截面（两标距线截面和标距段中间截面），每个截面量取两个直径（先量取一个直径,将试件转动90迪量一个直径）并将这些几何尺寸记录于实验报告的表1-1中。4、对于压缩试件，只须在试件中间量取两

9、个直径并取其平均值记录于表1-3中。（二）试验步骤（在实验指导老师的指导下进行）I、采用微机液压万能试验机1、铸铁压缩试验（1）打开试验机电源，按软件启动联机进入软件；（2）在输入用用户参数窗口选择试验方案；（3）选择存盘方式；（4）输入试样尺寸及相关试验参数；（5）试验力清零；（6）将试样置于压盘中间，通过操作盒调节横梁位置到上压盘离试样上平面还有一定缝隙时为止；特别注意：一是尽量使试样位于压盘中央，二是开始试验前不要使试样接触上压盘。(7) 位移清零；(8) 开始试验，软件自动切换到试验界面；(9) 观察试验过程；(10) 试验结束，在试验结果栏中，程序将自动计算并显示出试验结果。(11)

10、 打印试验报告；2、铸铁拉伸试验(1) 打开试验机电源，按软件启动联机进入软件；(2) 在输入用用户参数窗口选择试验方案名；(3) 选择或输入存盘文件名；(4) 输入试样尺寸及相关试验参数；(5) 在拉伸夹具上夹头内夹紧试样；(6) 试验力清零；(7) 通过操作盒调节横梁位置，夹紧下夹头；特别注意：一是尽量使试样位于压盘中央，二是开始试验前不要使试样接触上压盘。(8) 位移清零；(9) 开始试验，软件自动切换到试验界面；(10) 观察试验过程；(11) 试验结束，在试验结果栏中，程序将自动计算并显示出试验结果。(12) 打印试验报告；3、低碳钢拉伸试验(9)步骤同上；(10) 观察试验过程，通

11、过软件观察变形曲线的变化情况，特别是屈服阶段的曲线变化和颈缩时的试样变化；(11) 试验结束，在试验结果栏中，程序将自动计算并显示出试验结果。(12) 从试验机上下夹具内取出已被拉断的试样，将试件两截口吻合好，仍用游标卡尺量取并记下两标距线之间的长度L量取并记下断口处的最小直径di。各数据填入表1-2。(13) 打印试验报告，关闭试验机电源，关闭软件。n、采用机械液压万能试验机1、铸铁压缩试验(1)开启试验机(按下试验机油泵电机开关按钮)，缓慢打开送油阀，工作台调至适当高度(以能够方便地放入试件为宜)，关闭送油阀。(2)放入压缩试件。先使承压板处于水平位置再将试件应置于承压板中部。(3)打开送

12、油阀，当试件上端与上承压板快要接触时，将送油阀临时关闭后再开启并缓慢加载，直到试件被压破。试件压破后，从示力盘上读取极限荷载Fb的值并记录于表1-2中。(4)关闭送油阀，打开回油阀，待油回尽后关闭回油阀，再关闭油泵电机。2、铸铁拉伸试验(1)由下钳口升降操作阀将下钳口座调至适当高度(以便安装试件)。(2)将已量好尺寸的试件装入试验机上下夹具之间(试件两端粗部分的长度应有三分之二以上位于夹具之内)夹紧。(3)开启试验机(按下油泵电机按钮)缓慢打开送油阀，开始拉伸试验。(4)试件拉断后，读取示力表盘中指针所示的极限荷载值并填入表1-2。(5)关闭试验机(将电动按钮再按一次)，关闭送油阀，打开回油阀

13、，待油回尽后再关闭回油阀。(6)从夹具内将被拉断的试件卸下。至此，试验机操作结束。3、低碳钢拉伸试验(1)、(2)、(3)步与铸铁拉伸试验相同。试验过程中，密切注意加载试件变形情况：I.当试件变形处于屈服阶段时，要注意观察示力指针的摆动情况，即时读取此阶段内的最小荷载(屈服荷载)值Fs并记录下来。II.当试件的变形开始进入颈缩破坏阶段(示力主动针开始回摆)时，示力被动针所指的荷载值为极限荷载Fb的大小，应读取并记录下来。与此同时，应密切注视颈缩现象出现的过程与特征，直到试件被拉断。(4)试件拉断后立即关闭试验机(将电动按钮再按一次)，关闭送油阀，打开回油阀，待油回尽后再关闭回油阀。(5)从夹具

14、内将被拉断的试件卸下。至此，试验机操作结束。被拉断的试件取下后，将试件两截口吻合好，仍用游标卡尺量取并记下两标距线之间的长度L1；量取并记下断口处的最小直径d1。各数据填入表1-2。六、结束实验及完成实验报告(一)结束实验实验操作结束后，请实验指导老师查验实验记录。将实验设备、工具还原，清理实验现场，离开实验室。(二)完成实验报告实验结束后，应立即整理实验数据，完成实验报告。实验报告包括以下几项内容：1、计算试件的强度指标(1) 计算低碳钢试件的屈服极限缶:（1-1）（2）计算低碳钢试件的强度极限0b:(1-2)（3） 计算铸铁拉伸时强度极限0b（仍式12计算）。（4） 计算铸铁压缩时强度极限

15、防（仍式12计算）。式（11）和（12）中Ao为试验前量取的试件最小横截面积。2、计算试件的塑性指标（1） 计算低碳钢拉伸的伸长率&Z口0（1-3）（2） 计算低碳钢拉伸的截面收缩率空：轲二包二lx100。/尚小（1-4）3、定性画出试件拉伸和压缩时的应力应变图。4、比较实验结果，说明轴向拉压时低碳钢和铸铁受拉压时的主要力学性能。七、注意事项1、开始实验前，一定要在空载状态下（试验机开机并打开送油阀）将示力表指针调零，然后再关闭送油阀。2、试件安装时，一定要使试件的轴线处于铅直状态，试件的两端的夹持部分不得少于其头部长度的三分之二。3、要严格遵守试验机的操作规程。加载必须缓慢而均匀，一般将加载

16、速度保持在100N/min左右。4、试验过程中若发现异常现象或听到异常声响，要立即停机检查。5、试验前要选好读盘，安置好相应的平衡锤。最大荷载不得超过允许值的80%。6、当试件的颈缩部分位于标距中三分段之外时，视为无效试验，应更换试件重新试验。金属材料拉压实验报告班级学号成绩一、实验目的：二、实验设备：机器型号名称钢的选择量程是铸铁的选择量程是测试件的量具名称三、实验数据和计算拉伸实验前试件尺寸材料试件标距Lo(mm)截面I截面n截面田最小横截面M积A。(mrn)12平均12平均12平均低碳钢铸铁表二拉伸实验后断口(颈缩)处直径di(mm)材料断口标距Li(mm)左端右端断口(颈缩处取小横截面

17、面积A(mn2i)12平均12平均低碳钢铸铁表三拉伸实验记录材料低碳钢铸铁屈服载荷Ps(Kgf)最大载荷Pb(Kgf)屈服极限(rs(MPa)强度极限(rb(MPa)延伸率S(%)断面收率少()四、绘制低碳钢和铸铁拉伸示意图，并说明拉伸过程中的各种现象实验一、拉伸和压缩破坏实验一、实验目的1.1. 观察低碳钢、铸铁拉伸过程中的各种现象并绘制拉伸图。2. 2.测定低碳钢、铸铁拉伸时的机械性质。3. 3.观察铸铁的压缩变形和铸铁的压缩破坏现象。4. 4.测定铸铁压缩时的机械性质。二.实验设备1 .万能材料实验机。2 .游标卡尺。三、试件拉伸破坏试件通常采用圆形截面试件，其直径d=10mm,标距l=

18、100mm。压缩破坏试件通常采用短圆柱形试件，其直径d=10mm,高度为h,且h1d3。四、实验原理拉伸与压缩破坏实验可以用来确定材料的机械性质。进行拉伸实验时，试件在开始受力到破坏为止的整个过程中，其变形Al与拉力F之间的关系，可由拉伸图反映出来。对于低碳钢试件，在载荷F不大的情形下，变形Al随其所受的拉力F成正比增加，这时的拉伸图为一斜直线。当载荷F增加到一定程度时，可以看到实验机测力指针停止前进甚至往回偏转，继而缓慢地往复摆动，相应的拉伸图为一锯齿形曲线，这就是屈服现象。此时测力指针在回转过程中所指示的最小载荷即为屈服载荷Fs（又称屈服点）。过了屈服阶段以后，试件某一局部迅速伸长，同时横截面尺寸急剧减小，称为缩颈现象。缩颈出现后，试件很快就被拉断，此时可记录下试件所承受的最大载荷Fb（测力盘上从动指针所指示的载荷值）。随即测出标距和颈缩处直径，便可得到材料的塑性指标：伸长率