《拉伸壓縮實(shí)驗(yàn)》word版

1、材料的拉伸壓縮實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 觀察試件受力和變形之間的相互關(guān)系；2. 觀察低碳鋼在拉伸過程中表現(xiàn)出的彈性、屈服、強(qiáng)化、頸縮、斷裂等物理現(xiàn)象；觀察鑄鐵在壓縮時(shí)的破壞現(xiàn)象。3. 測定拉伸時(shí)低碳鋼的強(qiáng)度指標(biāo)（ss、sb）和塑性指標(biāo)（d、y）；測定壓縮時(shí)鑄鐵的強(qiáng)度極限sb。4. 學(xué)習(xí)、掌握電子萬能試驗(yàn)機(jī)的使用方法及工作原理。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)；2. 游標(biāo)卡尺。三、實(shí)驗(yàn)材料拉伸實(shí)驗(yàn)所用試件（材料：低碳鋼）如圖1所示，壓縮實(shí)驗(yàn)所用試件（材料：鑄鐵）如圖2所示：d0l0l圖1 拉伸試件 圖2 壓縮試件四、實(shí)驗(yàn)原理1、拉伸實(shí)驗(yàn)低碳鋼試件拉伸過程中，通過力傳感器和位移傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采

2、集，A/D轉(zhuǎn)換和處理，并輸入計(jì)算機(jī)，得到F-Dl曲線，即低碳鋼拉伸曲線，見圖3。對于低碳鋼材料，由圖3曲線中發(fā)現(xiàn)OA直線，說明F正比于Dl，此階段稱為彈性階段。屈服階段（B-C）常呈鋸齒形，表示載荷基本不變，變形增加很快，材料失去抵抗變形能力，這時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)屈服點(diǎn)。其中，B¢點(diǎn)為上屈服點(diǎn)，它受變形大小和試件等因素影響；B點(diǎn)為下屈服點(diǎn)。下屈服點(diǎn)比較穩(wěn)定，所以工程上均以下屈服點(diǎn)對應(yīng)的載荷作為屈服載荷。測定屈服載荷Fs時(shí)，必須緩慢而均勻地加載，并應(yīng)用ss=Fs/ A0（A0為試件變形前的橫截面積）計(jì)算屈服極限。圖3 低碳鋼拉伸曲線屈服階段終了后，要使試件繼續(xù)變形，就必須增加載荷，材料進(jìn)入強(qiáng)化

3、階段。當(dāng)載荷達(dá)到強(qiáng)度載荷Fb后，在試件的某一局部發(fā)生顯著變形，載荷逐漸減小，直至試件斷裂。應(yīng)用公式sb=Fb/A0計(jì)算強(qiáng)度極限（A0為試件變形前的橫截面積）。根據(jù)拉伸前后試件的標(biāo)距長度和橫截面面積，計(jì)算出低碳鋼的延伸率d和端面收縮率y，即，式中，l0、l1為試件拉伸前后的標(biāo)距長度，A1為頸縮處的橫截面積。2、壓縮實(shí)驗(yàn)鑄鐵試件壓縮過程中，通過力傳感器和位移傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，A/D轉(zhuǎn)換和處理，并輸入計(jì)算機(jī)，得到F-Dl曲線，即鑄鐵壓縮曲線，見圖4。圖4 鑄鐵壓縮曲線對鑄鐵材料，當(dāng)承受壓縮載荷達(dá)到最大載荷Fb時(shí)，突然發(fā)生破裂。鑄鐵試件破壞后表明出與試件橫截面大約成45°55°的

4、傾斜斷裂面，這是由于脆性材料的抗剪強(qiáng)度低于抗壓強(qiáng)度，使試件被剪斷。材料壓縮時(shí)的力學(xué)性質(zhì)可以由壓縮時(shí)的力與變形關(guān)系曲線表示。鑄鐵受壓時(shí)曲線上沒有屈服階段，但曲線明顯變彎，斷裂時(shí)有明顯的塑性變形。由于試件承受壓縮時(shí)，上下兩端面與壓頭之間有很大的摩擦力，使試件兩端的橫向變形受到阻礙，故壓縮后試件呈鼓形。鑄鐵壓縮實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)度極限：sb=Fb/A0（A0為試件變形前的橫截面積）。五、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)1、拉伸實(shí)驗(yàn)步驟（1）試件準(zhǔn)備：在試件上劃出長度為l0的標(biāo)距線，在標(biāo)距的兩端及中部三個(gè)位置上，沿兩個(gè)相互垂直方向各測量一次直徑取平均值，再從三個(gè)平均值中取最小值作為試件的直徑d0。（2）試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)備：按試驗(yàn)機(jī)&

5、#174;計(jì)算機(jī)®打印機(jī)的順序開機(jī)，開機(jī)后須預(yù)熱十分鐘才可使用。按照“軟件使用手冊”，運(yùn)行配套軟件。（3）安裝夾具：根據(jù)試件情況準(zhǔn)備好夾具，并安裝在夾具座上。若夾具已安裝好，對夾具進(jìn)行檢查。（4）夾持試件：若在上空間試驗(yàn)，則先將試件夾持在上夾頭上，力清零消除試件自重后再夾持試件的另一端；若在下空間試驗(yàn)，則先將試件夾持在下夾頭上，力清零消除試件自重后再夾持試件的另一端。（5）開始實(shí)驗(yàn)：點(diǎn)擊主機(jī)小鍵盤上的試樣保護(hù)鍵，消除夾持力；位移清零；按運(yùn)行命令按鈕，按照軟件設(shè)定的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（6）記錄數(shù)據(jù)：試件拉斷后，取下試件，將斷裂試件的兩端對齊、靠緊，用游標(biāo)卡尺測出試件斷裂后的標(biāo)距長度l1及斷

6、口處的最小直徑d1（一般從相互垂直方向測量兩次后取平均值）。2、 壓縮實(shí)驗(yàn)步驟（1）試件準(zhǔn)備：用游標(biāo)卡尺在試件中點(diǎn)處兩個(gè)相互垂直的方向測量直徑d0，取其算術(shù)平均值，并測量試件高度h0。（2）試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)備：按試驗(yàn)機(jī)®計(jì)算機(jī)®打印機(jī)的順序開機(jī)，開機(jī)后須預(yù)熱十分鐘才可使用。按照“軟件使用手冊”，運(yùn)行配套軟件。（3）安裝夾具：根據(jù)試件情況準(zhǔn)備好夾具，并安裝在夾具座上。若夾具已安裝好，對夾具進(jìn)行檢查。（4）放置試件：試驗(yàn)力清零；把試件放在壓盤中間，通過小鍵盤調(diào)節(jié)橫梁位置，通過肉眼觀察，到上壓盤離試件上平面還有一定縫隙時(shí)停止。（注意：盡量將試件放在壓盤的中心，如放偏的話對試驗(yàn)結(jié)果甚至是試驗(yàn)機(jī)都有影響。）（5）開始實(shí)驗(yàn)：位移清零；按運(yùn)行命令按鈕，按照軟件設(shè)定的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（6）記錄數(shù)據(jù)：試件壓斷后，取下試件；記錄強(qiáng)度載荷Fb。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容及要求1、繪制拉伸曲線（F-Dl曲線）。2、拉伸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果處理。實(shí)驗(yàn)材料試件規(guī)格實(shí) 驗(yàn) 前實(shí) 驗(yàn) 后屈服極限ss/ MPa強(qiáng)度極限sb/ MPa延伸率d/%斷面收縮率y/%截面尺寸d0/mm截面面積A0/