工程力學實驗指導

1、資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系改正或者刪除。拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)實驗一實驗目的1測定低碳鋼拉伸時的屈服極限ReL, 強度極限Rm, 斷后伸長率 A11.3 和斷面收縮率Z;2測定鑄鐵拉伸時的強度極限Rm;3觀察低碳鋼拉伸過程中的各種現(xiàn)象( 包括屈服、 強化和頸縮等) , 并繪出拉伸曲線;4觀察并比較低碳鋼、鑄鐵壓縮時的變形和破壞現(xiàn)象;5觀察并比較低碳鋼、鑄鐵扭轉(zhuǎn)時的變形和破壞現(xiàn)象;6熟悉試驗機和其它有關儀器的使用。二實驗儀器和設備1CSS-44100 電子萬能材料試驗圖 1.1 電子萬能材機 , 見圖 1.1;2 CSS-44300 萬能材料試驗機 ;3 ND-500C 電子扭轉(zhuǎn)

2、試驗機 ;4游標卡尺及劃線機 ;5拉伸試件、 壓縮試件、 扭轉(zhuǎn)試件。資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系改正或者刪除。三實驗原理和方法1拉伸實驗原理和方法本實驗是經(jīng)過拉伸試驗來確定低碳鋼材料的拉伸力學性能Rel、 Rm、 A11.3、 Z 和鑄鐵材料的拉伸力學性能Rm。試驗試件采用按國標( GB6397-86)加工成的標準圓截面試件,如圖 1.2 所示 , 取L010d0L 0 試件原始標距 ;d0 試件原始直徑 。圖 1.2 拉伸用 CSS-44100 電子萬能試驗機對試件加載 , 根據(jù) ( GB228- ) 對試件進行測定。試驗時 , 利用 CSS-44100 電子萬能試驗機的

3、計算機操作系統(tǒng) , 輸入有關參數(shù) , 從計算機顯示器上可觀察到試件的整個拉伸過程。對于低碳鋼 , 有四個階段 ( 彈性、 屈服、強化、 頸縮階段 ) 。屈服階段 ( B常呈鋸齒形如圖所示。上屈服點受變形-C),1.3B速度和試件形式等影響較大, 而下屈服點B 則比較穩(wěn)定 , 故工程資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系改正或者刪除。中均以B 點所對應的載荷作為材料的屈服載荷Fs , 稱為下屈服載荷 Fsl。過了屈服階段 , 繼續(xù)加載 , 曲線上升 , 直至到達 D 點 , 達到最大載荷值 F m, 工程中 F m 即為強度極限 Rm 所對應的載荷。過了D 點 , 拉伸曲線開始下降,

4、這時可觀察到試件在某一截面附近產(chǎn)生的局部變形 , 既有頸縮現(xiàn)象 , 直至 E 點試件斷裂。對于鑄鐵 , 由于拉伸時的塑性變形很小, 因此在變形 ( 主要是圖 1.3 拉伸彈性變形 ) 很小時 , 就達到了最大載荷, 而突然斷裂 , 沒有屈服階段和頸縮現(xiàn)象。 斷裂時的載荷 F m 即為強度極限Rm 所對應的載荷。根據(jù)試驗測定的載荷和試件的幾何尺寸,根據(jù)計算公式FeLFmReLRmS0S0ALuL0 100%ZS0 Su100%L0S0就可得到材料拉伸時的力學性能。資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系改正或者刪除。用 CSS-44100 電子萬能材料試驗機進行材料的拉伸性能測定時 ,

5、不但能夠繪出被測材料的拉伸曲線圖, 根據(jù)測得的載荷計算得到Rel、 Rm、 A11.3、 Z 指標 , 同時能夠直接輸入試件的幾何尺寸及有關參數(shù) , 由計算機計算得到Rel、 Rm、 A11.3、 Z。2拉伸實驗步驟1)試件準備* 低碳鋼試件(a).在低碳鋼試件長度L0=100mm的標距內(nèi), 用刻線機每隔10mm刻一圓周線, 即在長度標距內(nèi)均勻地分為10 格 ,以便觀察試件變形沿軸向分布的情況和計算斷后伸長率。鑄鐵試件不需要劃圓周線。(b). 用游標卡尺在標距兩端和中間部位, 分別沿互相垂直的兩個方向各測量一次直徑, 并計算這三處的平均值, 取其最小值作為試件直徑d0。* 鑄鐵試件用游標卡尺在

6、試件兩端和中間部位, 分別沿互相垂直的兩個方向各測量一次直徑, 并計算這三處的平均值, 取其最小值作為試件直徑d0。分別對低碳鋼試件、鑄鐵試件進行試驗。資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系改正或者刪除。2)試驗機準備根據(jù)CSS-44100 電子萬能材料試驗機的試驗步驟, 打開EDC系統(tǒng)電源, 打開計算機, 根據(jù)計算機提示(祥見CSS-44100 電子萬能材料試驗機試驗操作說明) ,輸入有關參數(shù) ,系統(tǒng)進入試驗狀態(tài)。3)安裝試件先將試件裝夾在上夾頭中, 然后操作手動盒移動橫梁至合適位置 , 把試件下端夾持在下夾頭中。4) 進行實驗根據(jù)計算機提示( 或根據(jù)計算機操作詳細說明) 進行試驗

7、 ,直至試件拉斷 , 系統(tǒng)退出試驗狀態(tài)。對于低碳鋼試件則進行下一步 ; 對于鑄鐵試件則根據(jù)計算機提示打印拉伸曲線圖和試驗結(jié)果。5) 低碳鋼試件斷后標距測量和斷口直徑測量 ( 鑄鐵試件沒有這一步 )(a). 測量斷后標距將被拉斷試件的兩段斷口對齊并靠緊, 如果斷口到鄰近標距點的距離大于1/3L0, 則用游標卡尺直接測量斷后的標距長度 , 此長度即為Lu。若斷口到鄰近標距點的距離小于1/3L0, 則資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系改正或者刪除。需進行 斷口移中計算 , 計算所得長度即為斷后標距Lu。(b). 測量斷口直徑在斷口處 ( 即頸縮最細處 ) 沿互相垂直方向各測量一次直徑

8、, 取其平均直徑 du。將 Lu、 du 根據(jù)計算機提示輸入。根據(jù)計算機提示打印出低碳鋼的拉伸曲線圖和試驗結(jié)果。四壓縮、扭轉(zhuǎn)實驗原理和方法本次實驗對壓縮和扭轉(zhuǎn)實驗的要求是觀察其變形過程和破壞現(xiàn)象 , 并分析引起破壞的原因, 因此實驗原理和方法不在此祥敘。五實驗結(jié)果處理1以表格形式處理實驗結(jié)果, 計算低碳鋼材料的拉伸力學性能Rel、 Rm、 A11.3、 Z 和鑄鐵材料的拉伸力學性能Rm。2繪出低碳鋼材料和鑄鐵材料拉伸、壓縮、 扭轉(zhuǎn)破壞斷口簡圖。3附電子萬能材料試驗機拉伸曲線圖。附實驗數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果處理參考表六思考題1測定材料的力學性能為什么要用標準試件?2材料拉伸時有哪些力學性能指標?3測定斷后伸長率A11.3 時, 若斷面鄰近標距點的距離小于或等資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系改正或者刪除。于 1/3L0 時, 應如何處理 ?4試述低碳鋼、鑄鐵拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)時 , 主要是由哪些應力引起破壞的 , 為什么 ?5規(guī)定微量塑性伸長應力指標Rp、 Rr、 Rt 是在受力還是在卸力的情況下測定的?Rp0.2 和 Rr 0.2 有何區(qū)別 ?實驗數(shù)據(jù)參考表1試件原始尺寸直