材料拉伸实验-1资料

• 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
上 横梁 立柱 移动 横梁
万能试验机的工作原理:
滚 珠丝 杠杆
双 向推 力球 轴承 台面 深沟 球轴 承
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； 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。
六、实验结果处理 1.根据测得的屈服载荷 FS 和最大载荷 Fb ,计算屈 服极限 S 和强度极限 b ,铸铁不存在屈服阶段只计 算强度极限 b 。 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。
标距与直径的比例为:
l 0 5d 0
l 0 10d 0
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:
l 0 5.65 A 0
l 0 11.3 A0
四、实验原理 1.夹头形式 圆形和矩形截面试件所用夹板分别如图1—3（a）（b） 夹板表面制成凸纹， 以夹牢试件。
圆 弧同 步带
张 紧轮
电机
减速 器
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。
l 0 5d 0
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
2.拉伸曲线 屈服极限
F
D
s Fs / A
强度极限
B C A B
E
FS
Fb
b Fb / A
O
L 低碳钢试件的拉伸曲线
F
强度极限
Fb
b Fb / A
O
L
铸铁Fra Baidu bibliotek件的拉伸曲线
五、实验步骤 1.试件的准备： 在试件中段取标距 l0 10d 0 或 l 5d ,在标距两端做好标 0 0 记。
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、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。
实验二
一、目的与要求
压缩实验
• 1.测定压缩时低碳钢的屈服极限 s 和铸铁的强度极 限 b 。
• 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也不能过大，否则将引起失稳。一 般要求 1 h0 / d 0 3 。
材料力学实验
指导教师：赵艳荣
主要内容
实验一
实验二 实验三
拉伸实验
压缩实验 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
一、目的与要求
拉伸实验
• 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 s、强度极限 b 、延伸 率 、截面收缩率 和铸铁的强度极限 b 。
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，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。
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：
FS S A0
Fb b A0
A1 A0 100% A0
L1 L0 100% L0
八、思考题 1.参考低碳钢拉伸图，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？
四、实验原理 F 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 FS 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，试件横截面积逐渐 O 增大，试件最后被压成鼓形 而不断裂，只能测出产生屈 服时的载荷 FS，由 S FS / A0 得出材料受压时的屈服极限。