工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.

1、精品文檔實(shí)驗(yàn)一金屬材料的拉伸及彈性模量測定試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間：設(shè)備編號：溫度：濕度：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、觀察低碳鋼和鑄鐵在拉伸過程中的力與變形的關(guān)系。2、測定低碳鋼的彈性模量E。3、測定低碳鋼拉伸時(shí)的屈服極限；強(qiáng)度極限，伸長率和截面收縮率4、測定鑄鐵的強(qiáng)度極限。5、比較低碳鋼（塑性材料）與鑄鐵（脆性材料）拉伸時(shí)的力學(xué)性質(zhì)。6、了解 CMT微機(jī)控制電子萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)的構(gòu)造原理和使用方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器1CMT微機(jī)控制電子萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)2電子式引伸計(jì)儀3游標(biāo)卡尺4鋼尺三. 實(shí)驗(yàn)原理試件夾持在夾具上，點(diǎn)擊試件保護(hù)鍵，消除夾持力，調(diào)節(jié)拉力作用線，使之能通過試件軸線，實(shí)現(xiàn)試件兩端的軸向拉伸。試件在開始拉伸之前， 設(shè)置

2、好保護(hù)限位圈， 微機(jī)控制系統(tǒng)首先進(jìn)入 POWERTEST3界.0面。試件在拉伸過程中， POWERTEST3軟.0件自動(dòng)描繪出一條力與變形的關(guān)系曲線如圖 12，低碳鋼在拉伸到屈服強(qiáng)度時(shí)，取下引伸計(jì)，試件繼續(xù)拉伸，直至試件被拉斷。1歡迎下載精品文檔低碳鋼試件的拉伸曲線 ( 圖 12a) 分為四個(gè)階段彈性、屈服、強(qiáng)化、頸縮四個(gè)階段。鑄鐵試件的拉伸曲線 ( 圖 1 2b) 比較簡單，既沒有明顯的直線段，也沒有屈服階段，變形很小時(shí)試件就突然斷裂，斷口與橫截面重合，斷口形貌粗糙。抗拉強(qiáng)度 b 較低，無明顯塑性變形。與電子萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)聯(lián)機(jī)的微型電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)給出低碳鋼試件的屈服載荷Fs、最大載荷 Fb 和鑄

3、鐵試件的最大載荷 Fb。取下試件測量試件斷后最小直徑d1 和斷后標(biāo)距 l1 ，由下述公式sFsbFbl1 l 0 100%A0A1 100%A0A0l0A0可計(jì)算低碳鋼的拉伸屈服點(diǎn)s。、抗拉強(qiáng)度 b、伸長率，和斷面收縮率；鑄鐵的抗拉強(qiáng)度b。低碳鋼的彈性模量E 由以下公式計(jì)算：E Fl 0 A0 l式中F 為相等的加載等級，l 為與F 相對應(yīng)的變形增量。四、實(shí)驗(yàn)步驟(1) 低碳鋼拉伸試驗(yàn)步驟。2歡迎下載精品文檔按照式樣、設(shè)備的準(zhǔn)備及測試工作，大致可以將低碳鋼拉伸試驗(yàn)步驟歸納如下：首先，將式樣標(biāo)記標(biāo)距點(diǎn)，測量式樣直徑do及標(biāo)距 lo 。在式樣標(biāo)距段的兩端和中間 3 處測量式樣直徑，每處直徑取兩個(gè)相

4、互垂直方向的平均值，做好記錄。 3 處直徑的最小值取作試驗(yàn)的初始直徑 do 。用扎規(guī)和鋼板尺測量低碳鋼式樣的初始標(biāo)距長度 lo 。接著，安裝試件。按照微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)的操作方法，運(yùn)行電子萬能試驗(yàn)機(jī)程序，并開啟控制器電源。先將有力傳感器的夾具夾住式樣的一端，在微型電子計(jì)算機(jī)電子萬能試驗(yàn)機(jī)應(yīng)用軟件界面中執(zhí)行力清零；在移動(dòng)橫梁，使式樣的另一端緩慢插入另一夾具的 V型卡板中，鎖緊夾頭，進(jìn)行保護(hù)從而消除加持力。在式樣試驗(yàn)段上安裝引申計(jì)，將引伸計(jì)的標(biāo)距桿墊片墊好，或插好定位銷釘；并清零位移。選擇低碳鋼拉伸試驗(yàn)方案， 在控制軟件界面中開始運(yùn)行試驗(yàn)。 在彈性階段，讀取每增加 VF 時(shí)的引伸計(jì)的讀數(shù)，并記

5、錄下來。進(jìn)入屈服階段后，變形增大，當(dāng)界面提示引伸計(jì)已到量程范圍時(shí)， 拆卸引伸計(jì)；手動(dòng)切換引伸計(jì)后，設(shè)定的切換點(diǎn)不再作用，繼續(xù)試驗(yàn)，注意觀察式樣的變形情況和“頸縮”現(xiàn)象。最后，取下式樣，翁合斷口對準(zhǔn)拼裝，測量式樣的最小直徑d1 和標(biāo)距長度 l1.(2) 鑄鐵拉伸實(shí)驗(yàn)步驟鑄鐵拉伸實(shí)驗(yàn)步驟與低碳鋼拉伸實(shí)驗(yàn)步驟相同，只因鑄鐵是脆性材料，無。3歡迎下載精品文檔需再式樣上刻畫及標(biāo)記標(biāo)距點(diǎn)，無需安裝引伸計(jì)，無需記錄標(biāo)距變形。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理引伸儀標(biāo)距l(xiāng)= 5mm實(shí)驗(yàn)前直徑 d ( mm)0平均橫截最小橫截標(biāo)距截面截面截面面積 A0材料面積 Al 0( mm)平221212平均12平均（ mm）（ mm）均

6、低碳鋼鑄鐵低碳鋼彈性模量測定載荷 F (kN)變形 ( mm)l變形增量 ( mm) (l )F0 =F1 =F2 =F3 =F4 =F5 =F =(l ) =F lE=(l ) A。4歡迎下載精品文檔實(shí)驗(yàn)后斷裂處橫截面斷裂處直徑 d1( mm)材料標(biāo)距 l 1( mm)2積 A1（ mm）12平均低碳鋼鑄鐵屈服載荷和強(qiáng)度極限載荷下屈服載荷最大載荷斷口形狀材料l ( mm)F (kN)l ( mm)F (kN)slb低碳鋼鑄鐵。5歡迎下載載荷 變形曲線 ( F l 曲線 ) 及結(jié)果材料低碳鋼Fl 曲線精品文檔鑄 鐵斷口形狀實(shí)驗(yàn)結(jié)果上屈服極限su下屈服極限sl強(qiáng)度極限b延伸率斷面收縮率強(qiáng)度極限b

7、延伸率。6歡迎下載精品文檔六、問題討論（1）比較低碳鋼與鑄鐵在拉伸時(shí)的力學(xué)性能；（2）試從不同的斷口特征說明金屬的兩種基本破壞形式。7歡迎下載精品文檔實(shí)驗(yàn)二金屬材料的壓縮試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間：設(shè)備編號：溫度：濕度：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、測定低碳鋼的壓縮屈服點(diǎn)s 鑄鐵材料壓縮時(shí)的強(qiáng)度極限c；2、觀察鑄鐵材料在壓縮時(shí)的變形和試件斷口情況，并分析其破壞因；3. 分析比較兩種材料拉伸和壓縮性質(zhì)的異同。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器1、微機(jī)控制電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)；2、游標(biāo)卡尺。3. 鋼尺三實(shí)驗(yàn)原理金屬材料的壓縮試件一般制成如圖 3-5-1 所示的圓柱形。且試件不宜過長（過長容易被壓彎） ，也不宜過于粗短（過于粗短則試件兩端面受摩

8、擦力影響的范圍過大）。所以，國家標(biāo)準(zhǔn)一般規(guī)定h0=（12）d0（1）式中h0壓縮試件的高度d0壓縮試件的原始橫截面直徑。8歡迎下載精品文檔圖 3-5-1四、實(shí)驗(yàn)原理鑄鐵在壓縮過程中，試驗(yàn)機(jī)的自動(dòng)繪圖器將描繪出一條與其拉伸時(shí)相似的 P-L 壓縮曲線（如圖 3-5-2 ），所不同的是鑄鐵壓縮到強(qiáng)度極限載荷Pb 之前要產(chǎn)生較大的變形。試件由圓柱形被壓縮成微鼓形直至破裂。此時(shí)試驗(yàn)機(jī)力值顯示窗口顯示力值迅速下降，而而峰值力窗口記錄了試件最大載荷 Pb。鑄鐵破壞時(shí)，由于剪應(yīng)力的作用，破壞面出現(xiàn)在與試件軸線約成45o-50o的斜面上。五實(shí)驗(yàn)步驟1、 試件準(zhǔn)備：準(zhǔn)備工作由實(shí)驗(yàn)室老師事先完成；2、尺寸測量a.

9、用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量試件中截面兩個(gè)互相垂直方向的直徑各一次取。9歡迎下載精品文檔其平均值作為試件原始直徑d0 的值；b. 測量試件原始高度h0 的值一次；3、試驗(yàn)準(zhǔn)備a. 依次打開試驗(yàn)機(jī)主機(jī)，計(jì)算機(jī)，打印機(jī)；b. 設(shè)置限位保護(hù)。將限位桿上的擋圈調(diào)整到合適位置。c. 打開計(jì)算機(jī)內(nèi)試驗(yàn)軟件，進(jìn)入試驗(yàn)軟件主窗口界面；d. 安裝試件。將試件盡量準(zhǔn)確地放在下壓板的中心處，調(diào)整上壓板至接近試件上截面位置，但不要與試件接觸。e. 點(diǎn)擊試驗(yàn)軟件主窗口界面上方工具欄內(nèi)的“實(shí)驗(yàn)方案”按扭，設(shè)置好實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)參數(shù)。4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)a. 點(diǎn)擊試驗(yàn)軟件主界面上方工具欄內(nèi)的“試驗(yàn)”按鈕，在下拉菜單中選擇對應(yīng)的試驗(yàn)方案。b. 點(diǎn)擊“運(yùn)行”鍵，開始實(shí)驗(yàn)。c. 試件破壞后，關(guān)閉試驗(yàn)窗口，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，編寫打印實(shí)驗(yàn)報(bào)告。d. 結(jié)束實(shí)驗(yàn)，退出試驗(yàn)軟件，依次關(guān)閉打印機(jī)、計(jì)算機(jī)、試驗(yàn)機(jī)。清理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場。六數(shù)據(jù)處理三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理直徑0()l0材料d mm高度截面積 A屈服載荷最大載荷l ( mm)d02Fs (kN)Fb(kN)12平均（