1.拉伸實(shí)驗(yàn)PPT課件

1、2021/6/71 拉拉 伸伸 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 重慶大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心重慶大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 （驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)）（驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)） 金屬材料軸向拉伸實(shí)驗(yàn)金屬材料軸向拉伸實(shí)驗(yàn) 材料力學(xué)材料力學(xué)、第一次實(shí)驗(yàn)第一次實(shí)驗(yàn) 2021/6/72 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器 1. 1. 電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)；電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)； 拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn) 2 2、測(cè)定、測(cè)定低碳鋼低碳鋼拉伸時(shí)的彈性模量拉伸時(shí)的彈性模量E E、屈服點(diǎn)、屈服點(diǎn)s s、抗拉強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度b b、 斷后伸長(zhǎng)率斷后伸長(zhǎng)率、斷面收縮率、斷面收縮率 。 3 3、測(cè)定、測(cè)定鑄鐵鑄鐵拉伸時(shí)的抗拉強(qiáng)度拉伸時(shí)的抗拉強(qiáng)度b b，斷

2、后伸長(zhǎng)率，斷后伸長(zhǎng)率。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器 1 1、認(rèn)識(shí)兩種典型金屬材料在拉伸時(shí)的機(jī)械性質(zhì)、認(rèn)識(shí)兩種典型金屬材料在拉伸時(shí)的機(jī)械性質(zhì)( (即力學(xué)性質(zhì)即力學(xué)性質(zhì)) )。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?1 1、電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)。、電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)。 2 2、0.02mm0.02mm游標(biāo)卡尺。游標(biāo)卡尺。 3 3、雙側(cè)電子引伸計(jì)。、雙側(cè)電子引伸計(jì)。 2021/6/73 實(shí)驗(yàn)試樣 拉伸試樣拉伸試樣 試驗(yàn)采用試驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)圓形試樣標(biāo)準(zhǔn)圓形試樣 拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn) l0 d0 l0=10d0長(zhǎng)試樣長(zhǎng)試樣l0= 5d0短試樣短試樣 2021/6/74 拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn) O 低碳鋼拉伸曲線低碳鋼拉伸

3、曲線 F Dl Fs Fb 三、實(shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)原理 1、低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性能：、低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性能： 試樣裝在試驗(yàn)機(jī)上，受到軸向拉力試樣裝在試驗(yàn)機(jī)上，受到軸向拉力 F F 作用，試樣標(biāo)距產(chǎn)生伸長(zhǎng)量作用，試樣標(biāo)距產(chǎn)生伸長(zhǎng)量 。 兩者之間的關(guān)系如圖。兩者之間的關(guān)系如圖。 低碳鋼低碳鋼試樣的變形過程，大致可分為試樣的變形過程，大致可分為 四個(gè)變形階段四個(gè)變形階段彈性階段、屈服階段、彈性階段、屈服階段、 強(qiáng)化階段、局部變形階段強(qiáng)化階段、局部變形階段。 0 s s A F 0 b b A F 屈服點(diǎn)屈服點(diǎn) 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 （強(qiáng)度指標(biāo)）（強(qiáng)度指標(biāo)） （強(qiáng)度指標(biāo)）（強(qiáng)度指標(biāo)） （塑性指標(biāo)）（塑性指

4、標(biāo)） %100 0 01 l ll %100 0 10 A AA 斷后伸長(zhǎng)率斷后伸長(zhǎng)率 斷面收縮率斷面收縮率（塑性指標(biāo)）（塑性指標(biāo)） lD 2021/6/75 測(cè)定低碳鋼拉伸彈性模量測(cè)定低碳鋼拉伸彈性模量E E： 拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn) 材料在彈性范圍內(nèi)服從虎克定律，其應(yīng)力、應(yīng)變成正比關(guān)系：材料在彈性范圍內(nèi)服從虎克定律，其應(yīng)力、應(yīng)變成正比關(guān)系：E 雙側(cè)電子引伸計(jì)雙側(cè)電子引伸計(jì) 0 0 Al lF E D l lFD , 0 將將代入上式，得代入上式，得 用雙側(cè)電子引伸計(jì)用雙側(cè)電子引伸計(jì) 測(cè)量變形量測(cè)量變形量 lD 為引伸計(jì)刀口間為引伸計(jì)刀口間 距離距離 0 l mml50 0 2021/6/76 拉

5、伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn) 將引伸計(jì)安裝在試樣上，受拉力后所產(chǎn)生的伸長(zhǎng)量與力之間的將引伸計(jì)安裝在試樣上，受拉力后所產(chǎn)生的伸長(zhǎng)量與力之間的 線性關(guān)系由線性關(guān)系由計(jì)算機(jī)顯示計(jì)算機(jī)顯示，如下圖。，如下圖。 求出直線上求出直線上 a、b 兩點(diǎn)的力和伸長(zhǎng)量，兩點(diǎn)的力和伸長(zhǎng)量， 用增量法，計(jì)算用增量法，計(jì)算彈性模量彈性模量E E。 用增量法，計(jì)算式為：用增量法，計(jì)算式為： 0 0 () F l E lA D D D 上式中，上式中， ba FFFD () ba lllD D DD 0 50lmm 0 A為原始截面積為原始截面積 O F Dl b a 試驗(yàn)方法：試驗(yàn)方法： （力增量）（力增量） （伸長(zhǎng)量增量）（伸長(zhǎng)量增

6、量） FD )( lDD 2021/6/77 鑄鐵拉伸曲線鑄鐵拉伸曲線 O F Dl Fb 拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn) 2 2、鑄鐵拉伸時(shí)的力學(xué)性能：鑄鐵拉伸時(shí)的力學(xué)性能： 試樣裝在試驗(yàn)機(jī)上，受到軸向拉力試樣裝在試驗(yàn)機(jī)上，受到軸向拉力 F F 作用，試樣標(biāo)距產(chǎn)生伸長(zhǎng)量作用，試樣標(biāo)距產(chǎn)生伸長(zhǎng)量 。 兩者之間的關(guān)系如圖。兩者之間的關(guān)系如圖。 鑄鐵鑄鐵沒有明顯直線部分，沒有屈服沒有明顯直線部分，沒有屈服 和頸縮現(xiàn)象和頸縮現(xiàn)象。在較小拉應(yīng)力下被拉斷，。在較小拉應(yīng)力下被拉斷， 斷后伸長(zhǎng)率也很小。鑄鐵等脆性材料的斷后伸長(zhǎng)率也很小。鑄鐵等脆性材料的 抗拉強(qiáng)度很低，所以不宜作為抗拉零件抗拉強(qiáng)度很低，所以不宜作為抗拉零件

7、 的材料。的材料。 （強(qiáng)度指標(biāo)）（強(qiáng)度指標(biāo)） 0 b b A F 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 %100 0 01 l ll （塑性指標(biāo)）（塑性指標(biāo)） 斷后伸長(zhǎng)率斷后伸長(zhǎng)率 lD 2021/6/78 拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn)觀察斷口觀察斷口 拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn) 頸縮現(xiàn)象，頸縮現(xiàn)象，“杯口杯口” 低碳鋼試低碳鋼試樣拉伸破壞后，斷口呈樣拉伸破壞后，斷口呈“杯口杯口”狀。狀。 鑄鐵試鑄鐵試樣拉伸破壞后，斷口在橫截面上，呈平口狀。樣拉伸破壞后，斷口在橫截面上，呈平口狀。 平面斷口，正應(yīng)力引起平面斷口，正應(yīng)力引起 低碳鋼 鑄 鐵 2021/6/79 拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn) 1 1測(cè)量?jī)煞N試樣的原始尺寸：截面最小直徑測(cè)量?jī)煞N試樣的原

8、始尺寸：截面最小直徑d d0 0，標(biāo)距長(zhǎng)度，標(biāo)距長(zhǎng)度l l0 0 。 四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟 2 2安裝試樣，進(jìn)行加載，測(cè)量材料的屈服載荷安裝試樣，進(jìn)行加載，測(cè)量材料的屈服載荷F Fs s、最大載荷、最大載荷F Fb b 。 。 3 3測(cè)量試樣拉斷后的尺寸：斷口處直徑測(cè)量試樣拉斷后的尺寸：斷口處直徑d d1 1，標(biāo)距長(zhǎng)度，標(biāo)距長(zhǎng)度l l1 1。 4 4觀察并描述兩種材料拉斷后的斷口特點(diǎn)。觀察并描述兩種材料拉斷后的斷口特點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1 1計(jì)算兩種材料拉伸時(shí)的強(qiáng)度指標(biāo)、塑性指標(biāo)和低碳鋼拉伸彈性模量計(jì)算兩種材料拉伸時(shí)的強(qiáng)度指標(biāo)、塑性指標(biāo)和低碳鋼拉伸彈性模量E E。 2 2描述兩種材料拉斷后的斷口特點(diǎn)。描述兩種材料拉斷后的斷口特點(diǎn)。 3 3通過實(shí)驗(yàn)，比較兩種材料在拉伸時(shí)的機(jī)械性能。通過實(shí)驗(yàn)，比