材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)之拉伸實(shí)驗(yàn)

1、整理課件1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)） 拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn)整理課件2一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、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、屈服點(diǎn)、屈服點(diǎn)s s、 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度b b、斷后、斷后伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率、斷面收縮率、斷面收縮率。 2 2、測(cè)定鑄鐵抗拉強(qiáng)度、測(cè)定鑄鐵抗拉強(qiáng)度b b，斷后伸長(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. 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. 0.02mm2. 0.02mm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)。 拉伸實(shí)驗(yàn)拉

2、伸實(shí)驗(yàn)整理課件3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) l0d0l0=10d0長(zhǎng)試樣長(zhǎng)試樣l0= 5d0短試樣短試樣整理課件4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曲線 FDlFsFb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。兩者之間的關(guān)系如圖。者之間的關(guān)系如圖。 低碳鋼低碳鋼試樣的變形過(guò)程，大致可分為試樣的變形過(guò)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

3、階段、強(qiáng)化階段、局部變形階段強(qiáng)化階段、局部變形階段。0ssAF0bbAF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)）（塑性指標(biāo)）%100001lll%100010AAA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整理課件5低碳鋼拉伸彈性模量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)00AllFEDllFD,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

4、量lD 為引伸計(jì)刀口間為引伸計(jì)刀口間 距離距離0lmml500整理課件6拉伸實(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：00()F lElADD D 上式中，上式中，baFFFD()balllD D DD050lmm0A為原始截面積為原始截面積O FDlba試驗(yàn)方法：試驗(yàn)方法：（力增量）（力增量）（伸長(zhǎng)

5、量增量）（伸長(zhǎng)量增量）FD)( lDD整理課件7鑄鐵拉伸曲線鑄鐵拉伸曲線O FDlFb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。兩者之間的關(guān)系如圖。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的材料。的材料。

6、（強(qiáng)度指標(biāo)）（強(qiáng)度指標(biāo)）0bbAF抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度%100001lll（塑性指標(biāo)）（塑性指標(biāo)）斷后伸長(zhǎng)率斷后伸長(zhǎng)率lD整理課件8拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象拉伸實(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 鐵整理課件91 1測(cè)量拉伸試樣原始尺寸：直徑測(cè)量拉伸試樣原始尺寸：直徑d d0 0，長(zhǎng)度，長(zhǎng)度l l0 0。拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn)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)出材料的屈服載荷安裝試樣，進(jìn)行加載，測(cè)出材料的屈服載荷F Fs s、最大載荷、最大載荷F Fb b。3 3測(cè)量試樣斷后尺寸測(cè)量試樣斷后尺寸: :直徑直徑d d1 1，長(zhǎng)度，長(zhǎng)度l l1 1。4 4觀察并描述試樣破壞后斷口特點(diǎn)。觀察并描述試樣破壞后斷口特點(diǎn)。1 1計(jì)算材料強(qiáng)度指標(biāo)、塑性指標(biāo)和低碳鋼拉伸彈性模量計(jì)算材料強(qiáng)度指標(biāo)、塑性指標(biāo)和低碳鋼拉伸彈性模量E(GPa)E(GPa)。 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（按實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐瓿蓤?bào)告）實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（按實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐瓿蓤?bào)告）2 2描述拉伸斷口