实验一拉压microsoftw

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1、实验一 拉伸和压缩实验 一、实验目的1、了解试验机的功能及基本的操作规程与操作方法，熟悉游标卡尺的使用方法。2、了解低碳钢和铸铁的观察鉴别方法。3、通过低碳钢和铸铁的拉伸和压缩实验，了解低碳钢和铸铁的受力、变形和破坏特征。4、通过低碳钢和铸铁的拉伸和压缩实验，验证教材中对材料力学性能的表述。5、通过实验，培养动手能力，为将来从事类似的工作打下基础。 二、试件本实验中用于试验的试件有两种：一种是拉伸试件，形状如图1.1所示，低碳钢拉伸试件和铸铁拉伸试件各一根；另一种是铸铁压缩试件，其形状如图1.2所示。由于低碳钢不会产生压缩破坏，且其在弹性阶段与屈服阶段内的受力与变

2、形情况与其在拉伸时的状况相同，因而不进行低碳钢的压缩试验。1、拉伸试件用于测定力学性能的拉伸试件，通常为圆形截面和矩形截面，目前绝大多数拉伸试件为圆形截面。本实验中所使用的拉伸试件为圆截面。用于拉伸试件（如图1.1）的各部分名称和技术要求是：试件的中段（用于测量相关数据）称为标准段，其长度L0称为标距，该段的直径为d0。试件的加工，必须按《金属拉伸试验法》（GB6397－86）的有关技术要求进行。试件的标距L0与横截面面积A有比例和非比例之分，当时为比例试件，比例系数K=5.65的试件为短试件，K=11.3的试件为长试件。当L0:d0=10:1时，该试件称为标准试

3、件，如L0=100mm,d0=10mm，即为标准试件。我们所用的试件是标准试件。试件两端较粗的部分（头部）供装入试验机夹头内承受拉力之用。试件头部的轴线必须与标距段的轴线完全重合。图1.1拉伸试件                     图1.2压缩试件2、压缩试件用于测定力学性能的压缩试件，通常为圆形截面柱，如图1.2所示。其加工的技术要求必须按《金属压缩试验法》的有关要求进行。压缩试件的高度与直径之间比例通常为h=(1.5-3.5)d0。 三、实验设备1、万能材料试验机(或拉力、压力试验机)。2、钢尺和游标卡尺（作量取几何尺寸之用）。3、刻线机或小钢冲（作刻划

4、标注之用）。 四、实验原理（一）低碳钢的拉伸试验试件在试验机上受拉时，试验机的绘图装置会自动画出(显示)拉伸图，如图1.3所示。在拉伸图上，是以拉力F为纵坐标，以试件的伸长量DL为横坐标所画出的一条曲线，它记录了试件在拉伸过程中力与伸长变形之间的关系。从拉伸图上可以看出，试件从开始受力到被拉断，其变形经历了四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部收缩及破坏阶段。图1.3低碳钢的拉伸图必须指出的是，绘图装置所画出的拉伸图上DL是整个件的伸长（即包括了试件两头非标距段部分的伸长），还包括了夹头的可能滑动及试验机自身的弹性变形。因此其伸长量DL与标距段的伸长有一定的

5、区别。标距段的伸长量应为拉断后标距段内的长度L1减去标距L0。通过对标距段的受力与变形分析，可以画出标距段的应力-应变图，如图1－4所示。四个阶段中试件的受力与变形情况分别为：（1）      弹性阶段（o－a′）：在拉伸图和应力应变图上，oa段为直线，表示在此阶段内力与变形成正比，即此阶段为完全的弹性变形阶段。因此a点的应力s=sps,p（图中未标出）称为比例极限。a点至a′之间为不完全直线（略有弯曲），但当荷载卸去后变形仍可消失，故a′点的应力se（图中未标出）称为弹性极限。图1.4低碳钢拉伸时的应力应变图（2）      屈服阶段（a′－c）：a′点之后，当

6、荷载增加到一定程度时，测力表指针开始回转（说明拉力估下降）而变形继续增加，继而指针作缓慢的来回摆动，拉伸图和应力应变图上呈现出一段锯齿状的曲线（如图中a′－c）。在这一阶段，变形增加很快而荷载的增加十分缓慢甚至下降，故将此阶段称为屈服阶段。此阶段内荷载的最小值（b点的荷载值）称为屈服荷载，用Fs表示，该点的应力称为屈服极限，用ss表示。（3）      强化阶段（c－d）：过c点后，力与变形曲线及应力应变曲线又开始同步增加（但不成正比，而是按抛物线变化），它表明试件又恢复了承载能力，直到曲线的最高点d。过了d点，试件的承载能力开始下降，而变形继续增加。因而将c－d

7、这一受力与变形阶段称为强化阶段。d点的荷载Fb是整个试验过程中试件承受的最大荷载，称其为极限荷载。与Fb相应的应力称为强度极限，用sb表示。（4）      颈缩破坏阶段（d－e）：过d点后，测力表主动指针回摆，试件变细变长，拉伸图曲线下降，试件中的某个局部开始变细，即出现“颈缩”，当曲线画至e点时试件很快被拉断。通常称此段为颈缩破坏阶段。试件拉断后，试件的变形为完全的塑性变形，而弹性变形完全消失。（二）铸铁的拉伸实验铸铁的拉伸图如图1.5所示。由试验机自动绘出的拉伸图是一条非线性曲线，它没有明显的直线部分，也没有屈服或颈缩现象，从开始受力到突然断裂变形很小，破坏

8、时断口平糙