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1、拉 伸 实 验,重庆大学力学实验教学中心,(验证性实验),拉伸实验,一、实验目的,1、测定低碳钢拉伸弹性模量E、屈服点s、抗拉强度b、断后伸长率、断面收缩率。,2、测定铸铁抗拉强度b,断后伸长率。,二、实验设备及仪器,1.电子万能材料试验机;,2.0.02mm游标卡尺;,3.双侧电子引伸计。,拉伸实验,实验试样,拉伸试样 试验采用标准圆形试样,拉伸实验,l0,d0,拉伸实验,三、实验原理,1、低碳钢拉伸时的力学性能:,试样装在试验机上,受到轴向拉力F 作用,试样标距产生伸长量。两者之间的关系如图。,低碳钢试样的变形过程,大致可分为四个变形阶段弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段。,屈服点
2、,抗拉强度,(强度指标),(强度指标),(塑性指标),断后伸长率,断面收缩率,(塑性指标),低碳钢拉伸弹性模量E,拉伸实验,材料在弹性范围内服从虎克定律,其应力、应变成正比关系:,双侧电子引伸计,将,代入上式,得,用双侧电子引伸计 测量变形量,为引伸计刀口间 距离,拉伸实验,将引伸计安装在试样上,受拉力后所产生的伸长量与力之间的线性关系由计算机显示,如下图。,求出直线上 a、b 两点的力和伸长量,用增量法,计算弹性模量E。,用增量法,计算式为:,上式中,,为原始截面积,试验方法:,(力增量),(伸长量增量),铸铁拉伸曲线,O,F,Dl,Fb,拉伸实验,2、铸铁拉伸时的力学性能:,试样装在试验机
3、上,受到轴向拉力F 作用,试样标距产生伸长量。两者之间的关系如图。,铸铁没有明显直线部分,没有屈服和颈缩现象。在较小拉应力下被拉断,断后伸长率也很小。铸铁等脆性材料的抗拉强度很低,所以不宜作为抗拉零件的材料。,拉伸实验观察现象,拉伸实验,颈缩现象,“杯口”,低碳钢试样拉伸破坏后,断口呈“杯口”状。,铸铁试样拉伸破坏后,断口在横截面上,呈平口状。,平面断口,正应力引起,低碳钢,铸 铁,1测量拉伸试样原始尺寸:直径d0,长度l0。,拉伸实验,四、实验步骤,2安装试样,进行加载,测出材料的屈服载荷Fs、最大载荷Fb。,3测量试样断后尺寸:直径d1,长度l1。,4观察并描述试样破坏后断口特点。,1计算材料强度指标、塑性指标和低碳钢拉伸弹性模量E(GPa)。,实验报告要求(按实验目的完成报告),2描述拉伸断口特点。,3比较两种材料的拉伸力学性能。,4强度指标以MPa为单位(),并保留3位有效数字。,