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重庆大学力学实验教学中心
(验证性实验)
金属材料轴向拉伸实验
材料力学Ⅰ、Ⅱ第一次实验
一、实验目的
二、实验设备及仪器
;
拉伸实验
2、测定低碳钢拉伸时的弹性模量E、屈服点σs、抗拉强度σb、断后伸长率δ、断面收缩率ψ。
3、测定铸铁拉伸时的抗拉强度σb,断后伸长率δ。
二、实验设备及仪器
1、认识两种典型金属材料在拉伸时的机械性质(即力学性质)。
一、实验目的
1、电子万能材料试验机。
2、。
3、双侧电子引伸计。
实验试样
拉伸试样——试验采用标准圆形试样
拉伸实验
l0
d0
l0=10d0
长试样
l0=5d0
短试样
拉伸实验
O
低碳钢拉伸曲线
F
Dl
Fs
Fb
三、实验原理
1、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)
测定低碳钢拉伸弹性模量E:
拉伸实验
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
用双侧电子引伸计测量变形量
为引伸计刀口间距离
拉伸实验
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
Dl
b
a
试验方法:
(力增量)
(伸长量增量)
铸铁拉伸曲线
O
F
Dl
Fb
拉伸实验
2、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——观察断口
拉伸实验
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,断口在横截面上,呈平口状。
平面断口,正应力引起
低碳钢
铸铁
拉伸实验
:截面最小直径d0,标距长度l0。
四、实验步骤
,进行加载,测量材料的屈服载荷Fs、最大载荷Fb。
:断口处直径d1,标距长度l1。
。
实验报告要求
、塑性指标和低碳钢拉伸弹性模量E。
。
,比较两种材料在拉伸时的机械性能。
(),并保留3位有效数字,
塑性指标保留整数。