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材料力学实验九江学院土木工程与城市建设学院工程力学教研室材料力学实验目录实验一低碳钢和铸铁的拉伸实验实验二低碳钢和铸铁的压缩实验实验三金属应变片的粘贴实验实验四等强度矩形截面梁的弯曲试验材料力学实验实验一低碳钢和铸铁的拉伸实验拉伸实验是测定材料力学性能的最基本最重要的实验之一。由本实验所测得的结果，可以说明材料在静力拉伸下的一些性能，诸如材料对载荷的抵抗能力的变化规律、材料的弹性、塑性、强度等重要机械性能，这些性能是工程上合理地选用材料和进行强度计算的重要依据。低碳钢和铸铁的拉伸试验一、实验目的1、测定低碳钢的屈服极限бs、强度极限бb、延伸率δ、截面收缩率ψ。2、测定铸铁的抗拉强度极限бb。3、观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象，绘出外力和变形间的关系曲线（F-△L曲线）。4、分析和比较低碳钢和铸铁的拉伸力学性能和破坏特征。低碳钢和铸铁的拉伸试验二、实验设备和仪器

材料试验机、游标卡尺、试样划线器等。三、拉伸试件金属材料拉伸实验常用的试件形状如图所示。图中工作段长度称为标距，试件的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定。

为了使实验测得的结果可以互相比较，试件必须按国家标准做成标准试件，即L=5d或L=10d。对于一般板状材料的拉伸实验，也应按国家标准做成矩形截面试件，其截面面积和试件标距关系为L=11.3A0.5或L=5.65A0.5，A为标距段内的截面积。低碳钢和铸铁的拉伸试验四、实验步骤1、低碳钢的拉伸实验：1）、试件的准备：在试件中段取标距或在标距两端用划线器刻线作为标志，用游标卡尺在试件标距范围内测量中间和两端三处直径（在每处的两个互相垂直的方向各测一次，然后取平均值）取最小值作为试件的横截面直径。

2）、试验机的准备：打开试验机，调整合适的横梁升降速度，将试件夹装在夹头内。要求：必须将试件夹头全部装入试验机夹具内，并尽可能夹紧试件。

3）、试验程序设置：将试件安装好以后，打开电脑中的自动控制程序，开始设置相关参数。低碳钢和铸铁的拉伸试验

4）、进行实验：试件夹紧后，给试件缓慢均匀加载（加载速度：2mm/min）。对于低碳钢拉伸实验，要注意观察拉伸过程的四个阶段中的各种现象。并记下屈服荷载值，最大荷载值。对于铸铁试样，只需测定其最大荷载。

5）、对于拉断后的低碳钢试样，要分别测量断裂后的标距和颈缩处的最小直径。低碳钢和铸铁的拉伸试验2、铸铁的拉伸实验：1）、试件的准备：用游标卡尺在试件标距范围内测量中间和两端三处直径取最小值计算试件截面面积，根据铸铁的强度极限，估计拉伸试件的最大载荷。2）、试验机的准备：与低碳钢拉伸实验相同3）、进行实验：开动机器，缓慢均匀加载直到断裂为止。记录最大载荷，观察自动绘图装置上的曲线。将最大载荷值除以试件的原始截面积，就得到铸铁的强度极限。因为铸铁为脆性材料在变形很小的情况下就会断裂，所以铸铁的延伸率和截面收缩率很小，很难测出。低碳钢和铸铁的拉伸试验五、实验结果及数据处理

1、实验原始数据记录2、低碳钢和铸铁的拉伸实验实报六、思考题1、比较低碳钢和铸铁拉伸时的主要力学性能及实用价值。2、描述拉伸实验过程中的各种现象并试做解释。3、低碳钢拉伸的曲线图的最初阶段呈曲线，试解释之。低碳钢和铸铁的拉伸试验七、实验报告的要求

1、实验名称2、实验目的3、实验设备和仪器4、实验原理5、实验步骤6、实验数据的记录及整理7、实验结果分析8、思考题以上内容在实验报告中必须交代清楚，缺一不可，否则重做。低碳钢和铸铁的拉伸试验自动控制程序的参数设置与结果处理

1、程序打开

低碳钢和铸铁的拉伸试验2、联机

低碳钢和铸铁的拉伸试验3、试样录入：试样编号，直径和原始标距

低碳钢和铸铁的拉伸试验4、参数设置

低碳钢和铸铁的拉伸试验5、初始试验力：40N；横梁速度：2mm/min

低碳钢和铸铁的拉伸试验6、自动计算设置

低碳钢和铸铁的拉伸试验7、实验结束条件设置

低碳钢和铸铁的拉伸试验8、选择传感器

低碳钢和铸铁的拉伸试验9、坐标增量设置，全部参数设置完毕，经指导老师检查以后，实验开始

低碳钢和铸铁的拉伸试验10、实验结束，分析数据

低碳钢和铸铁的拉伸试验11、特征数据分析

低碳钢和铸铁的拉伸试验12、样点采集

低碳钢和铸铁的拉伸试验

低碳钢和铸铁的拉伸试验实验二低碳钢和铸铁的压缩实验

在工程实际中，有些构件承受压力，而材料由于载荷形式的不同其表现的机械性能也不同。因此除了通过拉伸实验了解金属材料的拉伸性能外，有时还要作压缩实验来了解金属材料的压缩性能。一般对于铸铁、水泥、砖、石头等主要承受压力的脆性材料才进行压缩实验，而对于塑性金属或合金进行压缩实验是主要目的是为了材料研究。例如灰铸铁在拉伸和压缩时的强度极限不相同，因此工程上就利用铸铁压缩强度较高这一特点用来制造机床底座、床身、汽缸、泵体等。低碳钢和铸铁的压缩试验一、实验目的和要求1、测定在压缩时低碳钢的屈服极限бs，及铸铁的强度极限бb。

2、观察它们的破坏现象，并比较这两种材料受压时的特性，绘出外力和变形间的关系曲线（曲线）。二、实验设备：材料试验机、游标卡尺h

三、试件d金属材料的压缩试件一般制成圆柱形，如图所示，并制定1≤h/d≤3低碳钢和铸铁的压缩试验四、实验原理1、低碳钢低碳钢轴向压缩时会产生很大的横向变形，但由于试样两端面与试验机夹具间存在摩擦，约束了横向变形，故试样出现鼓胀。为了减少鼓胀效应的影响，通常在端面上涂上润滑剂。压缩过程中的弹性模量、屈服点与拉伸时相同。继续加载，试样越压越扁，由于横截面上面积不断增大，试样抗压能力也随之提高，曲线继续上升，所以一般不发生压缩的破坏。因此不测抗压强度极限。

低碳钢和铸铁的压缩试验

2、铸铁由于变形很小，所以尽管有端面摩擦，鼓胀效应却并不明显，而是当盈利达到一定值后，试样在轴线大约成45°-55°方向上发生断裂。将最高点所对应的压力Fb值除以原试样横截面面积A，即得铸铁的抗压强度=Fb/A。五、实验方法与步骤1、低碳钢的压缩实验1）、试件准备：用游标卡尺测量试件的直径，在试件中部相互垂直的方向上测两次，求平均值。

低碳钢和铸铁的压缩试验

2）、试验机的准备：首先了解试验机的基本构造原理和操作方法，学习试验机的操作规程。选择合适的横梁移动范围，然后将试件尽量准确地放在机器活动承垫中心上，开动机器，使横梁上压头落在万向头上，使试件承受轴向压力。

3）、进行实验：开动机器，使试件缓慢均匀加载，低碳钢在压缩过程中，产生屈服以前基本情况与拉伸时相同，载荷到达B时，位移-负荷曲线变平缓，这说明材料产生了屈服，当载荷超过B点后，塑性变形逐渐增加，试件横截面积逐渐明显地增大，试件最后被压成鼓形而不断裂，故只能测出产生流动时的载荷Fs，由бs=Fs/A得出材料受压时的屈服极限而得不出受压时的强度极限。低碳钢和铸铁的压缩试验

2、铸铁的压缩实验铸铁压缩与低碳钢的压缩实验方法相同，但铸铁受压时在很小的变形下即发生破坏，只能测出Fb，由бb=Fb/A得出材料强度极限。铸铁破坏时的裂缝约与轴线成45°-55°角左右。六、实验结果及数据处理1、实验原始数据记录2、低碳钢和铸铁的压缩实验实报

七、思考题1、比较低碳钢和铸铁压缩时的主要力学性能及实用价值。2、低碳钢压缩时试样呈鼓形，且须在端面涂润滑剂，为什么？。3、试解释铸铁的断口。低碳钢和铸铁的压缩试验自动控制程序的参数设置与结果处理

1、程序打开

低碳钢和铸铁的压缩试验2、联机

低碳钢和铸铁的压缩试验3、试样录入：试样编号，直径和原始标距

低碳钢和铸铁的压缩