金属材料的拉伸实验报告

材料（工程）力学实验报告学号：__姓名：同组人姓名：实验日期：_一、实验名称:金属材料拉伸实验二、实验目的:学习全数字化电子万能材料试验机的操作方法。测定低碳钢拉伸时的屈服强度s、抗拉强度b、断后伸长率、断面收缩率。测定铸铁的抗拉强度b。观察低碳钢、铸铁在拉伸过程中的各种现象，并比较两种材料拉伸时力学性能的特点。三、实验设备:1．RGM－100全数字化电子万能材料试验机2．计算机、打印机3．游标卡尺四、数据记录和结果:1．原始数据材料标距L0(mm)试件原始直径d0(mm)最小横截面面积A0(mm2)低碳钢100.1010.2983.11铸铁10.0479.132．试验后数据低碳钢断后标距L1（mm）低碳钢断口直径d1（mm）低碳钢断口面积A1（mm2）低碳钢屈服力Fs（KN）低碳钢最大拉力Fb（KN）铸铁最大拉力Fb（KN）(1)(2)平均125.46.506.486.4933.1523.80431.90422.1553．实验结果低碳钢：s＝286.41MPab＝383.87MPa＝25.27%＝60.11%铸铁：b＝279.98MPa拉伸曲线低碳钢铸铁五、分析讨论：比较低碳钢、铸铁拉伸时力学性能、断口破坏形式有何不同，并分析其破坏原因。对于低碳钢，拉伸曲线在屈服阶段呈水平锯齿状，到达屈服点以后，变形较明显。试件在到达最大载荷Fb以前，变形是均匀的。从最大载荷处开始，在试件局部区段，迅速伸长，并出现颈缩。之后，由于局部部位直径减少，拉伸所需载荷也相应减小，直到断裂。断面呈凹凸状。铸铁试件拉伸变形极小，试件在达到最大载荷时即突然断裂，其抗拉强度远小于低碳钢的b，断面是平整的。（如下图，左低碳钢，右铸铁）破坏原因是因为在断面处的拉应力最大，超过材料的抗拉强度而破坏。材料相同、直径相等的长试样和短试样，其断后伸长率是否相同？试说明原因。不相同。断后伸长率的公式为：虽然相等，但是不相等，所以断后伸长率不相同。材料（工程）力学实验报告学号：_1002193130_姓名：云霄同组人姓名：王德隆、叶宇凡、李嘉琦实验日期：_2021-4-28一、实验名称:金属材料压缩实验二、实验目的:测定低碳钢压缩时的屈服强度。测定铸铁压缩时的抗压强度。观察低碳钢和铸铁压缩时变形的特点和破坏现象，并进行比较。三、实验设备:RGM－100全数字化电子万能材料试验机计算机、打印机游标卡尺四、数据记录和结果:原始数据材料试件原始直径d0(mm)最小横截面面积A0(mm2)低碳钢9.9978.34铸铁9.9978.342．试验后数据材料Fs（KN）Fb（KN）断口（变形）形状低碳钢69.975呈状而不破裂铸铁74.233约45°的倾斜裂纹3．实验结果低碳钢：s＝893.22MPa铸铁：b＝929.77MPa压缩曲线低碳钢铸铁五、分析讨论：压缩试件为什么不能过长(高度h0＞2d0)?为了保证试件能承受轴向力。能否测定低碳钢的抗压强度?对于低碳钢较难观察到象拉伸变形时那样明显的屈服阶段。屈服阶段后，塑性变形迅速增长，试件横截面积随之迅速增大，载荷相应增加，压缩曲线持续上升，低碳钢试件最后压成饼状而不破裂，所以压缩时无法测出其抗压强度。为什么铸铁试件沿与轴线成约45°倾斜面破坏?在与轴线成45°时,切应力最大.所以沿与轴线成45°方向被破坏.根据低碳钢和铸铁拉伸和压缩试验结果，综合比较塑性材料和脆性材料的力学性能以及它们的破坏形式。低碳钢试验时，对于低碳钢较难观察到像拉伸变形时那样明显的屈服阶段。屈服阶段后，塑性变形迅速增长，试件横截面积随之迅速增大，载荷相应增加，压缩曲线持续上升，低碳钢试件最后压成饼状而不破裂，所以压缩时无法测出其抗压强度。铸铁试件作压缩试验时，在达到最大载荷Fb前，可观察到较拉伸时明显的变形。达到最大载荷Fb时试件已呈鼓形，同时试件表面出现与其轴线成约45°的倾斜裂纹。

材料（工程）力学实验报告学号：_1002193130_姓名：云霄同组人姓名：王德隆、叶宇凡、李嘉琦实验日期：_2021-4-28一、实验名称:梁的纯弯曲正应力实验二、实验目的:了解电阻应变测试技术的基本原理，学会使用应力/应变综合参数测试仪测量应变。测定矩形截面梁纯弯曲时横截面上的正应力分布规律，验证梁的平面弯曲正应力公式。测定材料的泊松比。三、实验设备:CLDT－C材料力学多功能试验台XL－2118B应力/应变综合参数测试仪四、数据记录和结果:1．原始数据L（mm）b（mm）h（mm）a（mm）I（mm4）E（GPa）K6002040135106666.720622．实验数据应变载荷F(N)测点1测点2测点3测点4测点5测点611223344556600F1F2F3F4F5500500500500500000000-2613131313-19-5327262627-38-8041393941-57-1075552525595F15000-13-26-39-52-65F21000000000F3150001326395266F420000265380107133F525000715233038计算结果：测点12345i均（）-2713.2013.427i实（MPa）-5.56-2.7202.765.56i理（MPa）-6.31-3.1503.156.31画出以梁高h为纵坐标，为横坐标的实验i实和理论i理值曲线图。＝0.281五、分析讨论：影响实验结果的主要因素有哪些?应变片的方向和贴片位置是否准确;是否进行温度补偿;下端支撑位置与加载力的位置，是否满足中心部位的纯弯曲。2.尺寸完全相同的钢梁和木梁，如果距中性层等远处，纵向纤维伸长量对应相等，问两梁相应截面的应力是否相同?为什么?不同。尺寸相同，伸长量相同，所以两种纤维的应变相同。此时两者的应力