1.拉伸和压缩实验09.2

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,拉伸和压缩实验,重庆大学力学实验教学中心,（,验证性实验,）,金属材料的轴向拉伸和压缩实验,材料力学,第一次实验,http:/,一、实验目的,2,、测定,低碳钢,拉伸,弹性模量,E,、,屈服点,s,、,抗拉强,度,b,、断后伸长率,、断面收缩率,；,测定低碳,钢压缩屈服点,sc,。,3,、测定,铸铁,抗拉强度,b,，,断后伸长率,;,测定铸铁,抗压强度,b,。,二、实验设备及仪器,1,、电子万能材料试验机。,2,、液压,万能材料试验机。,3,、,0.02mm,游标卡尺。,拉伸和压缩实验,1,、认识两种典型金属材料在拉伸、压缩时的力学性能。,实验试样,1,拉伸,试样,采用,标准圆形试样,拉伸和压缩实验,l,0,d,0,l,0,=10,d,0,长试样,l,0,=5,d,0,短试样,h,0,=,（,1-3,）,d,0,d,0,h,0,2.,压缩试样,采用,标准圆柱体试样,拉伸和压缩实验,O,低碳钢拉伸曲线,F,D,l,F,s,F,b,三、实验原理,低碳钢拉伸时的力学性能：,试样装在试验机上，受到轴向拉力,F,作用，试样标距产生伸长量 。,两者之间的关系如图。,低碳钢,试样的变形过程，大致可分为四个变形阶段,弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段,。,屈服点,抗拉强度,（强度指标）,（强度指标）,（塑性指标）,断后伸长率,断面收缩率,（塑性指标）,1,、,拉伸实验,低碳钢和铸铁（两种典型金属材料）,低碳钢拉伸,弹性模量,E,拉伸和压缩实验,材料在弹性范围内服从虎克定律，其应力、应变成正比关系：,双侧电子引伸计,将,代入上式，得,为引伸计刀口间 距离,拉伸和压缩实验,将引伸计安装在试样上，受拉力后所产生的伸长量与力之间的,线性关系由,计算机显示,，如下图。,求出直线上,a,、,b,两点的力和伸长量，,用增量法，计算,弹性模量,E,。,用增量法，计算式为：,上式中，,为原始截面积,O,F,D,l,b,a,试验方法：,（力增量）,（伸长量增量）,O,D,l,铸铁拉伸曲线,F,F,b,拉伸和压缩实验,铸铁拉伸时的力学性能：,试样装在试验机上，受到轴向拉力,F,作用，试样标距产生伸长量 。,两者之间的关系如图。,铸铁,没有明显直线部分，没有屈服和颈缩现象,。在较小拉应力下被拉断，断后伸长率也很小。铸铁等脆性材料的抗拉强度很低，所以不宜作为抗拉零件的材料。,（强度指标）,抗拉强度,（塑性指标）,断后伸长率,拉伸实验,观察现象,拉伸和压缩实验,颈缩现象，“杯口”,低碳钢试样拉伸破坏后，断口呈“杯口”状。,铸铁试样拉伸破坏后，断口呈平口状。,平面断口,铸 铁,低碳钢,拉伸和压缩实验,（强度指标）,屈服点,2,、,压缩实验,低碳钢和铸铁（两种典型金属材料）,低碳钢压缩时的力学性能：,试样装在试验机上，受到轴向压力,F,作用，试样产生变形量 。两者之间的关系如图。,低碳钢,压缩时的,弹性模量和屈服点都与拉伸时,大致相同。仍然有,弹性阶段、屈服阶段和强化阶段,。,思考：能否得到低碳钢压缩时的强度极限？,b,c,O,F,D,l,F,sc,拉伸,低碳钢压缩曲线,压缩,低碳钢,压缩变形，不会断裂，由于,受到上下两端摩擦力影响，形成,“,鼓形,”,。,拉伸和压缩实验,铸铁,在较小变形下出现断裂，略成,“,鼓形,”,。,断面的法线与轴线成,4555,度,。,t,max,引起,压缩实验,观察现象,45 55,度,断面,法线,轴线,拉伸和压缩实验,铸铁压缩时的力学性能：,铸铁,压缩,没有明显直线部分，没有屈服现象,。仍然在较小变形下突然破坏。铸铁、混凝土、石料等脆性材料，抗压强度远高于抗拉强度。适合作为抗压零件的材料。,O,F,D,l,拉伸,F,bc,铸铁压缩曲线,压缩,试样装在试验机上，受到轴向压力,F,作用，试样产生变形量 。两者之间的关系如图。,抗压强度,（强度指标）,1,测,量各试样原始尺寸：直径,d,0,，,长度,l,0,。,四、实验步骤,2,安装试样，进行加载，测量材料的屈服载荷,F,s,、最大载荷,F,b,。,3,测量试样拉断后尺寸,:,直径,d,1,，长度,l,1,。,4,观察并描述试样破坏后断口特点。,实验报告要求,1,计算材料拉伸和压缩强度指标、塑性指标和低碳钢拉伸弹性模量,E,。,2,描述拉伸和压缩断口特点。,3,通过实验，比较两种材料的拉伸、压缩力学性能。,4,强度指标以,MPa,为单位（）,并保留,3,位有效数字,，,塑性指标保留,整数,。,拉伸和压缩实验,