材料力学实验报告拉伸实验(合集3篇)

时间:2025-05-27 23:33:42 admin 今日美文

材料力学实验报告拉伸实验 第1篇

铸铁压缩图(见图1-10)与铸铁拉伸图相似,不过其抗压强度要比其抗拉强度大得多。

图1-10铸铁压缩时的F-L曲线

试样破坏时断裂面大约和试样轴线成45°,说明破坏主要是由切应力引起的。

材料力学实验报告拉伸实验 第2篇

低碳钢压缩图见图1-9。它也有屈服阶段,当载荷超过屈服值以后,由于低碳钢是塑性

材料,继续加载也不会出现明显破坏,只会越压越扁,同时试样的横截面面积也越来越大,这就使得低碳钢试样的抗压强度无法测定。由于试样两端面受到摩擦力的影响,不可能象其中间部分那样自由地发生横向变形,因此试样变形后逐渐被压成鼓形,如果再继续加载,试样则由鼓形再变成象棋形状甚至饼形。

图1-9低碳钢压缩时的F-△L曲线

材料力学实验报告拉伸实验 第3篇

低碳钢是工程上广泛使用的材料。低碳钢一般是指含碳量在以下的碳素结构钢。

本次实验采用牌号为Q235的碳素结构钢,其含碳量在范围内,把试样装在电子万能试验机上进行拉伸实验,拉力由负荷传感器测得,位移由光电编码传感器测得,变形由安装在试样上的电子引伸计测得。由于负荷传感器、位移传感器和电子引伸计都通过数字控制器与计算机相连接,因此,低碳钢拉伸时的力和位移曲线、力和变形的关系曲线都直接反映在了显示器上,并保存于计算机。通过一定的计算软件,对应低碳钢拉伸时的应力-应变的关系曲线也可获得。

典型的低碳钢拉伸时力和变形的关系曲线(F-ΔL曲线),可分为四个阶段(图1-7)。

(1) 弹性阶段

拉伸初始阶段(OA)段为弹性阶段,在此阶段若卸载,试样的伸长变形即可消失,即

弹性变形是可以恢复的变形。在此阶段,力F与变形ΔL成正比关系为一直线。由于弹性模量是材料在线性弹性范围内的轴向应力与轴向应变之比,即,而为直线OA的斜率。因此直线OA的斜率乘以L0/S0即为低碳钢材料的弹性模量E。弹性模量又称杨氏模量。

(2) 屈服阶段

继续增加载荷,当试验进行到A点以后,试样继续变形,但力却不再增加,而是出现

一段比较平坦的波浪线。若试样表面加工光洁,那么此时可看到45°倾斜的滑移线。这种现象称为屈服,即进入屈服阶段(AB段)。其特征值屈服强度表征材料抵抗永久变形的能力,是材料重要的力学性能指标。屈服强度分为上屈服强度和下屈服强度,分别用表示,工程上通常采用下屈服强度作为设计依据。

图1-7低碳钢拉伸时的F-△L曲线

(3) 强化阶段

过了屈服阶段(B点),力又开始增加,曲线亦趋上升,说明材料结构组织发生变化,

得到强化,需要增加载荷,才能使材料继续变形。随着载荷增加,曲线斜率逐渐减小,直到C点,达到峰值,该点为抗拉极限载荷,即试样能承受的最大载荷。此阶段(BC段)称强化阶段,若在强化阶段某点D卸去载荷,可看到此时曲线沿与弹性阶段(OA)近似平行的直线(DF)降到F点,若再加载,它又沿原直线(DF)升到D点,说明亦为线弹性关系,只是比原弹性阶段提高了。D点的变形可分为两部分,即可恢复的弹性变形(FM段)和残余(永久)的塑性变形(OF段)。这种在常温下冷拉过屈服阶段后呈现的性质,称为冷作硬化。在工程上常利用冷作硬化来提高钢筋和钢缆绳等构件在线弹性范围内所能承受的最大载荷,但此工艺同时亦降低了材料的塑性性能,如图1-7所示,冷拉后的断后伸长FN比原来的断后伸长ON减少了。这种冷作硬化性质,只有经过退火处理,才能消失。

(4) 颈缩阶段

材料强化到达最高点C以后,试样出现不均匀的轴线伸长,在某薄弱处,截面明显收

缩,直到断裂,称颈缩现象。因截面不断削弱,承载力减小,曲线呈下降趋势,直到断裂点E,该阶段(CE段)为颈缩阶段。颈缩现象是材料内部晶格剪切滑移的表现。