力學(xué)實(shí)驗(yàn)

1、金屬材料拉伸試驗(yàn)22107第8周_星期二_第78節(jié)金屬材料壓縮試驗(yàn)，金屬材料扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)22107第10周_星期一_第56節(jié)梁彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)22214第11周_星期一_第56節(jié)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一拉伸試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)一、概述一、概述拉伸試驗(yàn)是材料力學(xué)性能測(cè)試最基本、最常用的試驗(yàn)之一，它通過對(duì)各種材料在常溫、靜載、軸向受力狀況下的拉伸破壞，測(cè)出材料相應(yīng)的力學(xué)性能指標(biāo)，這些指標(biāo)是進(jìn)行工程設(shè)計(jì)選材以及鑒定工程材料強(qiáng)度的主要依據(jù)。金屬材料的拉伸試驗(yàn)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)

2、GB2282002執(zhí)行。本試驗(yàn)采用低碳鋼和鑄鐵作為塑性材料和脆性材料的代表，進(jìn)行破壞性試驗(yàn)。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定低碳鋼的下屈服點(diǎn)（屈服強(qiáng)度）Rel、抗拉強(qiáng)度Rm、斷后伸長率A11.3和斷面收縮率Z；2測(cè)定鑄鐵的抗拉強(qiáng)度Rm；3觀察低碳鋼和鑄鐵在拉伸過程中的各種現(xiàn)象；4掌握萬能材料試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的操作方法。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1液壓式萬能材料試驗(yàn)機(jī)2試件劃線機(jī)3游標(biāo)卡尺4計(jì)算機(jī)智能變送器材料性能測(cè)試系統(tǒng)四、試件制備四、試

3、件制備試件的尺寸和形狀對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有影響，為了避免這種影響，使得所測(cè)各種材料的機(jī)械性能結(jié)果具有可比性，國家標(biāo)準(zhǔn)（GB2282002）《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》對(duì)試件尺寸和形狀的加工制作有統(tǒng)一規(guī)定。拉伸試樣一般采用圓棒形和板形兩種形式。每個(gè)試樣由三部分組成，即夾持部分、過渡部分和工作（平行長度）部分。（見圖1）圖1常見拉伸試樣常見拉伸試樣工作部分必須保持光滑均勻以確保材料表面的單向應(yīng)力狀態(tài)，均勻部分的有效工作長度L0稱為標(biāo)距。d0、S0夾

4、表示工作部分的直徑和截面積。過度部分必須有適當(dāng)?shù)膱A弧過度并光滑，以降低應(yīng)力集中，保證實(shí)驗(yàn)過程中該處不會(huì)斷裂。夾持部分用以傳遞荷載，其形狀和尺寸應(yīng)與試驗(yàn)機(jī)鉗口相匹配。平行部分長度對(duì)圓形試樣不小于L0d0，對(duì)矩形試樣不小于L0b02。1試件準(zhǔn)備打磨：打磨低碳鋼試件工作部分，使其明亮光滑，有助于觀察到屈服階段產(chǎn)生的滑移線。劃線：為便于分析低碳鋼試件變形情況，用劃線機(jī)在試樣工作部分表面劃標(biāo)距線。測(cè)量：用游標(biāo)卡尺測(cè)量。在試樣原始標(biāo)距段內(nèi)的兩端及中

5、間取三個(gè)截面，在每一截面分別沿互相垂直的兩個(gè)方向各測(cè)一直徑數(shù)值，取二者平均值，作為該截面直徑數(shù)值。三個(gè)截面中最小的數(shù)值作為原始直徑數(shù)值。2估選試驗(yàn)機(jī)加載量程（掛砝碼）根據(jù)試樣材料的抗拉強(qiáng)度Rm估計(jì)值和原始橫截面面積A0估算試驗(yàn)的最大載荷。再根據(jù)最大載荷的大小，選擇合適的量程。3低碳鋼試樣①自動(dòng)測(cè)試a接通萬能材料試驗(yàn)機(jī)，將萬能試驗(yàn)機(jī)工作臺(tái)上升10mm左右，設(shè)備調(diào)零（即調(diào)整擺錘刻度線與設(shè)備刻度線相重合，刻度線見萬能試驗(yàn)機(jī)）；啟動(dòng)測(cè)試軟件系統(tǒng)

6、，設(shè)置有關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)。b點(diǎn)擊主菜單，選擇“系統(tǒng)設(shè)置”再點(diǎn)擊“測(cè)試方法”選擇“調(diào)用”、接下來點(diǎn)擊測(cè)試類型（如拉伸）、選中測(cè)試方法編號(hào)（詢問指導(dǎo)老師）后，點(diǎn)擊“下一步”。在“信息登錄”空格輸入測(cè)試數(shù)據(jù)文件名（如班級(jí)、小組，十六字符以內(nèi)），點(diǎn)擊“下一步”。c在“運(yùn)行”項(xiàng)執(zhí)行測(cè)試，屏幕上點(diǎn)擊“聯(lián)機(jī)”。點(diǎn)擊“繼續(xù)”輸入試樣編號(hào)和尺寸。d在萬能機(jī)上安裝試件，若需要還可在試件上安裝引伸計(jì)。e點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)屏幕上的“啟動(dòng)”，然后打開萬能試驗(yàn)機(jī)送油閥使試樣開始

7、加力，這時(shí)計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪制受力圖并可隨時(shí)觀察送油閥進(jìn)油量的大小，以控制加載速度和記錄下屈服力、最大力直至試樣斷裂。②手動(dòng)測(cè)試a打開送油閥將工作臺(tái)上升10mm左右，設(shè)備調(diào)零，指針調(diào)零即調(diào)整測(cè)力主動(dòng)指針對(duì)準(zhǔn)讀數(shù)度盤“零”點(diǎn)，并使副針與之靠攏，同時(shí)調(diào)整好自動(dòng)繪圖儀。b檢查及試車請(qǐng)教師檢查以上步驟的完成情況后，開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，預(yù)加少量載荷（應(yīng)力不應(yīng)超過材料的比例極限）然后卸載至零點(diǎn)，以檢查試驗(yàn)機(jī)工作是否正常。c進(jìn)行試驗(yàn)Ⅰ開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)使之緩慢勻速加載。注

8、意觀察測(cè)力指針的轉(zhuǎn)動(dòng)、自動(dòng)繪圖的情況和相應(yīng)的試驗(yàn)現(xiàn)象。當(dāng)測(cè)力指針不動(dòng)或反復(fù)波動(dòng)時(shí)，說明材料開始屈服，記錄下屈服力Fel。并觀察試件上的滑移線。Ⅱ繼續(xù)加載，當(dāng)試驗(yàn)進(jìn)入強(qiáng)化階段后但不到最大力時(shí)可進(jìn)行卸載，在自動(dòng)繪圖紙上觀察到卸載與加載的曲線變化，卸載到零點(diǎn)后，再開動(dòng)機(jī)器繼續(xù)加載，此時(shí)可以觀察到冷作硬化現(xiàn)象。Ⅲ繼續(xù)加載，當(dāng)試件受力超過最大力時(shí)主動(dòng)針開始后退此時(shí)可觀察試件上出現(xiàn)局部縮頸現(xiàn)象直至試件斷裂。關(guān)閉萬能機(jī)送油閥，由副針讀出最大力Fm并記