材料力学实验报告-拉压试验

材料力学实验实验二拉压实验实验日期：2018.10.29实验目的测定低碳钢（Q235）拉伸最大载荷Fm、拉伸强度Rm、下屈服强度REl、断后伸长率A、断后收缩率Z。观察低碳钢拉伸过程中各种现象（屈服、颈缩等），并绘制拉伸曲线。测定低碳钢(Q235)压缩时下压缩屈服强度ReLc，绘制压缩曲线。测定铸铁压缩时最大压缩力F、抗压强度Rmc，绘制压缩曲线。实验设备电子万能试验机应变式引伸计（标距50mm）计算机数据采集系统及实验软件游标卡尺实验原理利用拉伸试验机产生的静拉力（或静压力），对标准试样进行轴向拉伸（或压缩），同时连续测量变化的载荷和试样的伸长量，直至断裂（或破裂），并根据测得的数据计算出有关的力学性能指标。实验步骤1、碳素钢拉伸（1）用游标卡尺和分规测量试样的直径d0和标距L0。在标距中央及两条标距线附近各取截面进行测量。（2）在控制计算机上打开拉伸实验软件，进人到实验程序界面，如图所示。（3）启动电子万能实验机。（4）检查横梁运动。如图3-6所示，在横梁调整栏中选择合适的下横梁升降速度。点击横梁(上升]或(下降]按钮，观察下横梁行走方向是否正确。（5）输入试样参数。在试样参数栏中填人试样标距L0和直径d0，（6）负荷显示框清零。此时实验机未加载荷，在负荷显示框下方点击清零按钮，使显示框的负荷数值归零。注意，加载荷后不得使用此按钮。（7）安装试样。将拉伸试样一端装入上夹头，旋转手柄，夹紧。只夹住试样端头30mm即可。上升横梁，将试样的下端30mm导入下夹头，夹紧。（8）安装引伸计。将引伸计的两刀口装卡在试样中段，用皮筋或弹簧固定，限位小圆柱与上刀口臂之间应留不大于0.3mm缝隙。（9）在实验界面中将“试验速率”设为5mm/min。（10）在实验前将变形显示框清零，位移显示框清零，负荷显示框不清零。（11）上述实验准备工作完毕后，请实验指导教师检查一遍无误后，即可开始实验。（12）点击[拉伸]按钮，实验开始。实验开始后要有专人操作软件，并监视实验运行状态。（13）观察实验过程。查看软件的负荷、受力和位移这3个传感器显示框，实验初期数值应都增大，实验曲线向上延伸。观察主视窗中应力—应变曲线变化，特别是弹性、屈服、强化和颈缩各阶段的特征。（14）摘除引伸计。当曲线过屈服段后，再向右延伸3格左右，然后用鼠标选中“用位移代替变形”(在图形下方)，再摘除引伸计。（15）摘除引伸计后，可以加快实验，将“试验速率”改为10mm/min。（16）继续观察实验图形，当实验曲线下降(负荷下降)时，观看试样的颈缩现象。（17）试样拉断后，点击[停止]按钮。在文件菜单下保存本实验。（18）测量数据。卸下拉断的试样，将试样的断裂部分紧密对接起来，尽量使轴线位于一条直线上，然后做下述测量。①测量断后最小直径du:在颈缩最小处的两垂直方向上测直径，用两者的平均值作为d。②测量断后标距Lu:在轴向上测量试样断后的标距。（19）在软件的试样参数栏中将测得的du和Lu填人“断后参数”中。（20）进人计算栏，点击[计算]按钮，软件自动计算并显示计算结果，再次保存本实验。（21）分析计算结果是否合理，如果合理，在计算界面下选择需打印的实验结果项目，然后打印实验报告。（22）整理现场，结束实验。2、低碳钢铸铁压缩（1）测量试样:用游标卡尺测量低碳钢和铸铁试样的直径d和长度L。（2）开启实验软件:在控制计算机上运行压缩实验软件，进人到实验界面，如图所示。（3）开机，启动电子万能实验机。（4）检查横梁位移速度。（5）输入试样参数:在试样参数界面中填人试样直径d0。（6）安装式样。（7）负荷栏清零:此时负荷传感器未受载荷，负荷栏的示值应为零。在负荷栏下方单击[清零]按钮，显示框数值置零。（8）压头定位:操作横梁下降，使压头接近试样，当压头与试样有约1mm间隙时，停止移动。注意:当压头快接近试样时，应降低横梁下降速度到10mm/min以下，避免压头冲击试样而造成事故。（9）进入试验栏中，将“试验速率”设为3mm/min,点击[压缩]按钮，实验开始。（10）观察软件视窗上的实验曲线变化，低碳钢试样与铸铁试样受压有何不同。（11）观察负荷窗口实验力，对于低碳钢试样，加载到70kN左右停止实验，卸载取下试样。对于铸铁试样，试样破坏时实验力下降，点击[停止]按钮，卸载取下试样。注意:压缩铸铁试样时，不要近距离观察试样，以免试样破坏时有碎屑飞出伤眼。（12）记录实验结果:对于低碳钢试样，在负荷变形曲线图上将鼠标指针指到下屈服点，即可读出下压缩屈服载荷。对于铸铁试样，选中负荷窗口的峰值，读取最大载荷。软件也可自动计算。实验记录与结果低碳钢拉伸实验低碳钢拉伸曲线最大载荷Fm31.982KN拉伸强度Rm407.2MPa下屈服强度REl281.922MPa断后伸长率A30.0%断后收缩率Z67.5%低碳钢与铸铁压缩低碳钢压缩曲线下压缩屈服强度ReLc320.076MPa铸铁圧缩曲线最大压缩力F58.338KN抗压强度Rmc742.8MPa结果分析与讨论低碳钢是塑性材料，而铸铁是脆性材料。相同规格的两种材料