工程力学实验报告.doc

实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的1、观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的力与变形的关系。2、测定低碳钢的弹性模量E。3、测定低碳钢拉伸时的屈服极限;强度极限,伸长率和截面收缩率4、测定铸铁的强度极限。5、比较低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)拉伸时的力学性质。6、了解CMT微机控制电子万能实验机的构造原理和使用方法。二、,点击试件保护键,消除夹持力,调节拉力作用线,使之能通过试件轴线,实现试件两端的轴向拉伸。试件在开始拉伸之前,设置好保护限位圈,。试件在拉伸过程中,—2,低碳钢在拉伸到屈服强度时,取下引伸计,试件继续拉伸,直至试件被拉断。1分为四个阶段―弹性、屈服、强化、颈—12a)低碳钢试件的拉伸曲线(图缩四个阶段。比较简单,既没有明显的直线段,也没有—2b)铸铁试件的拉伸曲线(图1屈服阶段,变形很小时试件就突然断裂,断口与横截面重合,断口形貌粗较低,无明显塑性变形。与电子万能实验机联机的微型σb糙。抗拉强度和铸铁试件、最大载荷Fb电子计算机自动给出低碳钢试件的屈服载荷FsFb。的最大载荷l1,由下述公式取下试件测量试件断后最小直径d1和断后标距A??lAFlFs????10b01%%?100????100?bsAAlA0000,和断面收缩δσb、伸长率。可计算低碳钢的拉伸屈服点σs、抗拉强度。σbψ率;铸铁的抗拉强度由以下公式计算:低碳钢的弹性模量EFl?0?El?A0相对应的变形增量。ΔΔl为与F为相等的加载等级,Δ式中F四、实验步骤低碳钢拉伸试验步骤(1)2按照式样、设备的准备及测试工作,大致可以将低碳钢拉伸试验步骤归纳如下:dolo。在式样标距段的及标距首先,将式样标记标距点,测量式样直径两端和中间3处测量式样直径,每处直径取两个相互垂直方向的平均值,do。用扎规和钢板尺处直径的最小值取作试验的初始直径做好记录。3lo测量低碳钢式样的初始标距长度。接着,安装试件。按照微机控制电子万能试验机的操作方法,运行电子万能试验机程序,并开启控制器电源。先将有力传感器的夹具夹住式样的一端,在微型电子计算机电子万能试验机应用软件界面中执行力清零;在移动横梁,使式样的另一端缓慢插入另型卡板中,锁紧夹头,进行保护从而消除加持力。在式样试验V一夹具的段上安装引申计,将引伸计的标距杆垫片垫好,或插好定位销钉;并清零位移。在弹性阶段,在控制软件界面中开始运行试验。选择低碳钢拉伸试验方案,F时的引伸计的读数,并记录下来。进入屈服阶段后,变形增读取每增加手动切换引伸计后,当界面提示引伸计已到量程范围时,拆卸引伸计;大,设定的切换点不再作用,继续试验,注意观察式样的变形情况和“颈缩”现象。和标距长最后,取下式样,翁合断口对准拼装,(2)铸铁拉伸实验步骤与低碳钢拉伸实验步骤相同,只因铸铁是脆性材料,无3需再式样上刻画及标记标距点,无需安装引伸计,无需记录标距变形。五、实验数据及处理mm引伸仪标距l=5实验前材料标距)(lmm0)mm直径d(0平均横截A面积2)(mm最小横截面积(mm截面Ⅰ截面Ⅱ截面Ⅲ12平均12平均12平均低碳钢铸铁)低碳钢弹性模量测定(kN)F载荷Δl)变形(mm变形增量=F0F=1=F2=F3=F4=F5=ΔF?(?l)=ml?F??E=?A)l(??4实验后材料)mml(标距1)mm断裂处直径d(1断裂处横截面积A(112平均低碳钢铸铁m屈服载荷和强度极限载荷下屈服载荷最大载荷断口形状材料(kN)F(kN)F)(mmΔmm)l(lΔbsl低碳钢铸铁5―Δl曲线)(F及结果载荷―变形曲线材料低碳钢―ΔlF曲线断口形状实验结果??上屈服极限su??下屈服极限sl??强度极限b??延伸率??断面收缩率强度极限延伸率?6六、问题讨论(1)比较低碳钢与铸铁在拉伸时的力学性能;(2)试从不同的断口特征说明金属的两种基本破坏形式。7实验二金属材料的压缩试验实验时间:设备编号:温度:湿度:一、实验目的1、测定低碳钢的压缩屈服点σs铸铁材料压缩时的强度极限σc;2、观察铸铁材料在压缩时的变形和试件断口情况,并分析其破坏因;。二、实验设备和仪器1、微机控制电子万能材料试验机;2、游标卡尺。-5-1所示的圆柱形。且试件不宜过长(过长容易被压弯),也不宜过于粗短(过于粗短则试件两端面受摩擦力影响的范围过大)。所以,国家标准一般规定h=(1~2)d