材料拉伸实验 1.ppt

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1、材料力学实验指导教师：赵艳荣主要内容实验一拉伸实验实验二压缩实验实验三纯弯曲梁的正应力实验实验四弯扭组合应力测定实验实验一拉伸实验一、目的与要求1.了解电子万能试验机的工作原理，熟悉其操作规程和正确的使用方法。2.测定低碳钢的屈服极限、强度极限、延伸率、截面收缩率和铸铁的强度极限。3.观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的各种现象，绘制拉伸曲线。4.比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况。二、实验设备和工具1.WDW3200型微机控制电子万能试验机2.刻线机3.游标卡尺丝杠下端上装有圆弧同步带轮，经减速器、电机传动而带动移动横梁移动。主机

2、左侧设有移动横梁保护机构，可防止移动横梁移动超过上下极限位置造成机械事故，也可以使移动横梁停止在预定位置。万能试验机的工作原理:三、拉伸试件为比较不同材料的试验结果，对试样形状、加工精度、加载速度、试验环境，国家标准《金属拉伸试验方法》（GB228-87）有统一规定，按照国标，做成标准试件。圆截面试件标距与直径的比例为:对于板的材料拉伸实验，按国家标准做成矩形截面试件。截面面积和试件标距关系为:四、实验原理1.夹头形式夹板表面制成凸纹，以夹牢试件。圆形和矩形截面试件所用夹板分别如图1—3（a）（b）2.拉伸曲线低碳钢试件的拉伸曲线屈服极

3、限强度极限铸铁试件的拉伸曲线强度极限五、实验步骤1.试件的准备：在试件中段取标距或,在标距两端做好标记。或（一般对低碳钢试件，用刻线机在标距长度内每隔10mm画一圆周线，将标距10等分或5等分，为断口位置的补偿作准备。用游标卡尺在标距线附近及中间各取一截面，每个截面沿互相垂直的两个方向各测一次直径取平均值，取这三处截面直径的最小值d0作为计算试件横截面面积A0的依据。2.试验机的准备：首先了解电子万能试验机的基本构造原理，学习试验机的操作规程。(1)旋开钥匙开关，启动试验机。第一步：连接好试验机电源线及各通讯线缆；第二步：打开空气开关；

4、第三步：打开钥匙开关。(2)连接试验机与计算机。打开计算机显示器与主机，运行实验程序，进入实验主界面，单击主菜单上“联机”，连接试验机与计算机。3.安装试件：根据试件形状和尺寸选择合适的夹头，先将试件安装在下夹头上，移动横梁调整夹头间距，将试件另一端装入上夹头夹紧。缓慢加载，观察微机实验主界面上实验力的情况，以检查试件是否已夹牢，如有打滑则需重新安装。4.清零及实验条件设定：(1)录入试样：单击主菜单上〖试样〗，选择试验材料、试验方法、试样形状，输入试验编号、试件原始尺寸。(2)实验参数设定：单击主菜单上〖参数设置〗，设定初始试验力值、

5、横梁移动速度（1～3mm/min）与移动方向（向下）、试验结束条件等参数。(3)清零：单击主菜单上的〖位移清零〗、〖变形清零〗、〖试验力清零〗，进行清零。5.进行实验：选定曲线显示类型为“负荷－位移曲线”（不接引伸计）或“负荷－变形曲线”（接引伸计），单击主菜单上的〖试验开始〗，进行实验，实验过程中注意观察曲线的变化情况与试件的各种物理现象。6.实验结束：当试件被拉断或达到设定结束条件时，单击主菜单上的〖试验结束〗，结束实验。7.保存结果：单击主菜单上的〖数据管理〗，进入下一级界面，单击〖输出〗，得到EXCEL形式的数据文件，输入文件名

6、，以‘另存’方式建立拉伸曲线数据文件。8.实验完毕，取下试件，退出实验程序，仪器设备恢复原状，关闭电源，清理现场。检查实验记录是否齐全，并请指导教师签字。六、实验结果处理1.根据测得的屈服载荷和最大载荷,计算屈服极限和强度极限,铸铁不存在屈服阶段只计算强度极限。2.根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积，计算出低碳钢的延伸率和截面收缩率。3.画出试件的破坏形状图，并分析其破坏原因。4.按规定格式写出实验报告。报告中各类表格、曲线、简图和原始数据应齐全。七、实验报告试件形状和尺寸实验数据及计算结果计算公式：八、思考题1.参考低碳钢拉伸图，

7、分段回答力与变形的关系以及在实验中反映出的现象。2.由低碳钢、铸铁的拉伸图和试件断口形状及其测试结果，回答二者机械性能有什么不同。3.回忆本次实验过程，你从中学到了哪些知识？实验二压缩实验一、目的与要求1.测定压缩时低碳钢的屈服极限和铸铁的强度极限。2.观察两种材料压缩时的变形和破坏现象，比较和分析原因。二、实验设备和工具1.WDW3200型微机控制电子万能试验机2.游标卡尺三、压缩试件试件受压时，两端面与试验机垫板间的摩擦力约束试件的横向变形，影响试件的强度,随着比值h0/d0的增加，上述摩擦力对试件中部的影响减弱。但比值h0/d0也

8、不能过大，否则将引起失稳。一般要求。四、实验原理1.低碳钢的压缩曲线压缩过程中产生屈服以前的基本情况与拉伸时相同，载荷到达B点时，实验力值不变或下降，材料产生屈服，当载荷超过B点后，塑性变形逐渐增加，试件横