新版工程力学实验指导书模板

1、工程力学II实验指导书谢志芬编桂林电子科技大学机电工程学院力学室3月2-3碳钢与铸铁的拉伸、压缩实验（实验一）一、目的1、测定碳钢在拉伸时的屈服极限。S,强度极限。b,延伸率 和断面收缩率中，测定铸铁拉伸时的强度极限abo2、观察碳钢、铸铁在拉伸过程中的变形规律及破坏现象，并 进行比较，使用绘图装置绘制拉伸图（P-AL曲线）。3、测定压缩时低碳钢的屈服极限。So和铸铁的强度极限。bo4、观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象，并进行比 较。5、掌握电子万能试验机的原理及操作方法6、了解液压万能试验机的工作原理及操作方法。二设备微机控制电子万能材料试验机、液压式万能材料试验机、游 标卡尺。三、拉

2、伸试祥为使各种材料机械性质的数值能互相比较，避免试件的尺 寸和形状对试验结果的影响，对试件的尺寸形状GB6397-86 作了统一规定，如图2-3所示：图2-3用于测量拉伸变形的试件中段长度（标距L0）与试件直径do必零满足L0 / d0=10或5,其延伸率分别记做和d 10和d 52、压缩试样：低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般做 成很短的圆柱形，避免压弯，一般规定试件高度h直径d的比值 在下列范围之内：1 h 3d为了保证试件承受轴向压力，加工时应使试件两个端面尽可能 平行,并与试件轴线垂直，为了减少两端面与试验机承垫之间的摩 擦力，试件两端面应进行磨削加工，使其光滑。四、实验原理|r-

3、if/I iJ阳! iI件头部在夹头中的滑动，故绘出的曲线图最初一段是曲线，流动阶段上限B受变形速度和试件形式影响, 下屈服点B则比较稳定,工程上均以B点对应的载荷作为材料屈服 时的载荷PS,以试样的初始横截面积A0除PS,即得屈服极限: 图2-4Ps(2.1)屈服阶段过后，进入强化阶段，试样又恢复了承载能力，载荷 到达最大值Pb,时，试样某一局部的截面明显缩小，出现”颈缩”现 象，这时示力盘的从动针停留在Pb不动，主动针则迅速倒退表明载 荷迅速下降，试样即将被拉断。以试样的初始横截面面积人。除Pb 得强度极限为Pb = b-b A0(2.2)延伸率及断面收缩率9的测定，试样的标距原长为L0拉

4、断 后将两段试样紧密地对接在一起，量出拉断后的标距长为L1延伸 率应为8= L0 X100%( 2.3)l0断附近塑性变形最大，因此匚的量取与断口的部位有关,如 断口发生于L。的两端或在L。之外，则试验无效，应重做，若断口距 L。的一端的距离不在标距长度的中央1区域内，要采用断口移中的 3办法；以度量试件位断后的标距，设两标点CC1之间共有10格，断 口靠近左段，如图2-5,从临近断口的第一刻线d起，向右取10/2 =5格，记作a，这就相当于把断口摆在标距中央,再看a点到C】点 有多少格，就由a点向左取相同的格数，记作b,令1表示C至b 的长度,表示b至a的长度，则L+ 2L 的长度中包含的格数 等于标距长度内的格数10,即L+2L=L。图2-5试样拉断后，设颈缩处的最小横截面面积为A1,由于断口不是 规则的圆形，应在两个相互垂直的方向上量取最小截面的直径，以 其平均值计算A1,然后按下式计算断面收缩率：中=0 A x 100%A0(2.4)铸铁试件在变形极小时，就达到最大载荷Pb而突然发生断裂。 没有屈服和颈缩现象，其强度极限远小于低碳钢的强度极限。图2-6为低碳钢试件的压缩图，在弹性阶段和屈服阶段，它与 拉伸时的形状基本上是一致的，而且p,也基本相同，因此说，低碳 钢材料在压缩时的E和.,都与拉伸时大致相同，低碳钢的塑性好, 由于泊松效应，试件