材料力学实验之拉伸实验

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σs、抗拉强度σb、断后伸长率δ、断面收缩率ψ。2、测定铸铁抗拉强度σb，断后伸长率δ。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l0d0l0=10d0长试样l0=5d0短试样拉伸实验O低碳钢拉伸曲线FDlFsFb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。0ssAF0bbAF屈服点抗拉强度（强度指标）（强度指标）（塑性指标）%100001lll%100010AAA断后伸长率断面收缩率（塑性指标）lD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：E双侧电子引伸计00AllFEDllFD,0将代入上式，得用双侧电子引伸计测量变形量lD为引伸计刀口间距离0lmml500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：00()FlElADDD上式中，baFFFD()balllDDDD050lmm0A为原始截面积OFDlba试验方法：（力增量）（伸长量增量）FD)(lDD铸铁拉伸曲线OFDlFb拉伸实验2、铸铁拉伸时的力学性能：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。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。（强度指标）0bbAF抗拉强度%100001lll（塑性指标）断后伸长率lD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。2/11mmNMPa