材料力学拉伸压缩试验

1、材料力学拉伸压缩实验拉伸实验一. 实验目的1学习液压万能实验机的构造原理，并进行操作练习。2. 确定低碳钢的流动极限(屈服极限)迅、强度极限叼、延伸率占和面积收 缩率戸。3. 确定铸铁的强度极限叫。4. 观察材料在拉伸过程中所表现的各种现象。二. 实验仪器液压式万能实验机，游标卡尺。三. 实验原理塑性材料和脆性材料在拉伸时的力学性能。(参考材料力学课本及其它相关 书籍)四. 实验步骤1. 铸铁实验(1) 用游标卡尺量取试件的直径 国。在试件上选取3个位置，每个位置互相垂 直地测量2次直径，取其平均值；然后从 3个位置的平均直径值中取最小值作 为试件的直径。(2) 按下油泵"开&quo

2、t;，打开送油阀，使活动平台上升5-10mm后，按下油泵"停"， 关闭送油阀。(3) 安装试件。在安装试件以前，先调整下夹头位置，当上、下夹头间距合 适以后，再把试件放入、夹紧。(4) 调整平衡舵，使示力盘的主指针对零，然后拨动副指针，使之靠近主指 针，并调整好自动绘图装置。(5) 按下油泵"开"，打开送油阀，开始加载。(6) 在试件断裂以后，记下试件的极限荷载。(7) 试件断裂后，立即按下油泵"停”，关闭送油阀°(8) 取下试件，打开回油阀，将活动平台降到零点以后，关上回油阀。2. 低碳钢实验(1) 用游标卡尺量取试件的直径/。在试

3、件上选取3个位置，每个位置互相垂 直地测量2次直径，取其平均值；然后从3个位置的平均直径值中取最小值作 为试件的直径。在试件中部用红铅笔作一个5或10长的标距(两端画上圆圈 标记)。(2) 按下油泵"开"，打开送油阀，使活动平台上升5-10mm后，按下油泵"停", 关闭送油阀。(3) 安装试件。在安装试件以前，先调整下夹头位置，当上、下夹头间距合 适以后，再把试件放入、夹紧。(4) 调整平衡舵，使示力盘的主指针对零，然后拨动副指针，使之与主指针 对齐，并调整好自动绘图装置。(5) 按下油泵"开"，打开送油阀，开始加载。(6) 在试件受

4、拉的过程中，注意示力盘指针的移动和自动绘图纸上曲线的轨 迹，观察流动现象(主指针来回摆动),记录材料在流动时的荷载£ (取流动 时荷载的下限)。(7) 在荷载超过流动极限以后，记下试件的极限荷载再。在试件断裂以前， 注意观察试件的颈缩现象。（8）试件断裂后，立即按下油泵"停"，关闭送油阀（9）取下试件，将试件断裂后的两部分重新合拢，量取试件断裂后的标距长 度和断口处的最小直径（互相垂直地测量2次）。（10）打开回油阀，将活动平台降到零点以后，关上回油阀五实验记录1试件低碳钢实验前实验形 状彳（请描述直,（第次径亍1）d =c酬d =cm=cm直径 （第2 次）d

5、=cmd =cm直径（第3 次）d =c幣d =cm计算 长度L =c幣=cm流动 荷载F广极 荷限 载E 铸铁I后实验前实验 后勺断口）（请述口青描 断=E 翩d =cmd =cm无d =cmd =cmd =cmd =cm无无无R 六.预习思考题1）为什么拉伸试件两端较粗,中间较细？中间和两端采用光滑曲线过渡，而不 是直角连接？2）在试件夹紧后，能不能启动控制下夹头的电动机？为什么?3）在实验开始时，为什么先将活动平台升起一定高度？4）分析试件在拉伸状态下各点的主应力大小和方向。5）什么是屈服点？在拉伸实验中应该如何读取屈服荷载？如果没有明显的屈 服点应该怎样处理？6）在低碳钢拉伸实验中，在

6、试件中部作了一个5或1岀 长的标距，这是用来干什么的？如果拉伸试件是矩形截面，其标距的长度是多少？7）如果拉伸试件是屈服失效，请用最大剪应力理论分析一下试件可能的断口形 状。8）如果拉伸试件是断裂失效，请用最大拉应力理论分析一下试件可能的断口形 状。9）什么是塑性材料？什么是脆性材料？（如果在你做的其它实验中也有此题， 回答一次即可）七.分析思考题1）拉伸实验中你是怎样测量试件直径的？为什么采用这种方法？你有其它方 法测量直径吗？你的依据是什么？2）两种拉伸试件的断口形状分别是什么样的？怎样解释这种结果？3）通过拉伸实验你觉得低碳钢的塑性性能如何？你的依据是什么？铸铁呢？4）低碳钢的极限荷载是

7、断裂时的荷载吗？在颈缩阶段，试件的应力是增大还是 减小？5）在拉伸、压缩、扭转三个试验中，你已经做了那些实验？请通过这些实验， 总结一下低碳钢的抗拉、抗压、抗扭强度的大小关系。同样地，请总结一下铸 铁的抗拉、抗压、抗扭强度的大小关系。6）结合你已经做过的实验（拉伸、压缩、扭转），请对比低碳钢和铸铁的抗拉、 抗压、抗扭强度的大小关系。举例说明其使用范围。7）结合你已经做过的实验（拉伸、压缩、扭转），请分析低碳钢的荷载-位移曲 线有什么共同点？8) 对于本次实验，你的体会是什么？你有什么建议吗？压缩实验一、实验目的1学习电子万能实验机的构造原理，并进行操作练习。2确定压缩时低碳钢的流动极限 込和铸

8、铁的强度极限。3观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象，并进行比较。二、实验仪器电子万能实验机、游标卡尺三实验原理塑性材料和脆性材料在压缩时的力学性能。(参考材料力学课本及其它相关 书籍)四、实验步骤1低碳钢(1) 用游标卡尺测量试件的直径(互相垂直地测量2次)。(2) 把试件放在下压板的中心位置。(3) 按“启动”键启动实验机，选择适当的速度使活动横梁下降，当上压板接 近试件的上表面时，按“停止”键。(4) 打开X-Y记录仪开关，选择好零点位置，并落下记录笔。(5) 选择适当的位移量程(如果量程选择偏小，则绘不出完整曲线。如果量程 选择偏大，绘出的曲线又显得太小)，按下横梁位移的“复位”键。

9、 选择适当的加载速度，按“下降”键，开始对试件加载。观察曲线图，注 意试件的屈服点，记下与屈服点相应的屈服载荷。由于低碳钢压缩时没有强度 极限，不会断裂，因此，在记下试件的屈服点以后，就可以停止加载了。(7) 选择适当的速度使活动横梁上升，取出试件。(8) 观察试件屈服后的形状。2.铸铁(1) 用游标卡尺测量试件的直径(互相垂直地测量2次)。(2) 把试件放在下压板的中心位置。(3) 按“启动”键启动实验机，选择适当的速度使活动横梁下降，当上压板接 近试件的上表面时，按“停止”键。(4) 打开X-Y记录仪开关，选择好零点位置，并落下记录笔。(5) 选择适当的位移量程(如果量程选择偏小，则绘不出

10、完整曲线。如果量程 选择偏大，绘出的曲线又显得太小)，按下横梁位移的“复位”键。按下“峰 值”键以便自动记录试件断裂时的荷载。 选择适当的加载速度，按“下降”键，开始对试件加载。(7) 试件断裂，自动停机，选择适当的速度使活动横梁上升，取出试件。(8) 观察试件断裂后的形状。五. 实验记录试 件低碳钢铸铁直d =cmd =cmd =cmd =cm径荷P p -载破坏形 式六. 预习思考题1）分析试件在压缩状态下各点的主应力大小和方向。2）脆性材料压缩时有哪些可能的失效形式？3）低碳钢的失效形式是什么？能测定其抗压强度吗？为什么？4）如果压缩试件是剪切破坏，请分析一下试件可能的断口形状。5）什么是塑性材料？什么是脆性材料？（如果在你做的其它实验中也有此题， 回答一次即可）七. 分析思考题1）压缩实验中你是怎样测量试件直径的？为什么采用这种方法？你有其它方 法测量直径吗？你的依据是什么？2）圆形截面压缩试件的高度与直径的比值应该在什么范围内？矩形截面压缩 试件呢？3）“峰值”按钮在低碳钢和铸铁的压缩实验中各有什么作用？4）两种压缩试件的断口形状分别是什么样的？怎样解释这种结果？5）在拉伸、压缩、扭转三个试验中，你已经做了那些实验？请通过这些实验， 总结一下低碳钢的抗拉、抗压