徐浩 1221241020 机械一班
一、实验目的
1. 2.
不雅察试件受力和变形之间的相互关系；
不雅察低碳钢在拉伸进程中表示出的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象.不雅察铸铁在压缩时的破坏现象.
3.
测定拉伸时低碳钢的强度指标（标（
、
s、b）和塑性指b.
）.测定压缩时铸铁的强度极限
二、实验设备
1. 2.
微机控制电子万能试验机； 游标卡尺.
三、实验资料
拉伸实验所用试件（资料：低碳钢）如图所示，
d0 四、实验原理 l0 低碳钢试件拉伸进程中，通过力传感器和位移传感器进l 行数据收集，A/D转换和处理，并输入计较机，得到F-曲线，即低碳钢拉伸曲线，见图2.
l
对于低碳钢资料，由图2曲线中发明OA直线，说明F正比于
l，此阶段称为弹性阶段.屈服阶段（B-C）常呈锯
齿形，暗示载荷根本不变，变形增加很快，资料失去抵抗变形能力，这时产生两个屈服点.其中，B点为上屈服点，它受变形大小和试件等因素影响；B点为下屈服点.下屈服点比较稳定，所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷.测定屈服载荷Fs时，必须迟缓而均匀地加载，并应用
s=Fs/ A0（A0为试件变形前的横截面积）计较屈服极限.
图2 低碳钢拉伸曲线
屈服阶段终了后，要使试件持续变形，就必须增加载荷，资料进入强化阶段.当载荷达到强度载荷Fb后，在试件的某一局部产生显著变形，载荷逐渐减小，直至试件断裂.应用公式面积）.
按照拉伸前后试件的标距长度和横截面面积，计较出低碳钢的延伸率
和端面收缩率
b=Fb/A0
计较强度极限（A0为试件变形前的横截
，即
l1l0AA1100%0100%l0A0， 式中，l0、l1为试件拉伸前后的标距长度，A1为颈缩处的横截面积.
五、实验步调及注意事项
1、拉伸实验步调
（1）试件准备：在试件上划出长度为l0的标距线，在标距的两端及中部三个位置上，沿两个相互垂直标的目的各丈量一次直径取平均值，再从三个平均值中取最小值作为试件的直径d0.
（2）试验机准备：按试验机
计较机
打印机的顺序开
机，开机后须预热十分钟才可使用.依照“软件使用手册”，运行配套软件.
（3）装置夹具：按照试件情况准备好夹具，并装置在夹具座上.
（4）夹持试件：若在上空间试验，则先将试件夹持在上夹头上，力清零消除试件自重后再夹持试件的另一端；若在下空间试验，则先将试件夹持在下夹头上，力清零消除试件自重后再夹持试件的另一端.
（5）开始实验：消除夹持力；位移清零；按运行命令按钮，依照软件设定的计划进行实验.
（6）记实数据：试件拉断后，取下试件，将断裂试件的两端对齐、靠紧，用游标卡尺测出试件断裂后的标距长度l1及断口处的最小直径d1（一般从相互垂直标的目的丈量两次后取平均值）.
六、实验数据记实及处理结果 F-△l拉伸曲线
试件资料 试件规格 丈量部位 1 截面直径丈量数值 平均值 上 2 1 1 断口截面直径实验后 丈量数值 2 低碳钢 中 2 1 下 2 d0/mm 实验前 d0 2A/mm0截面面积 标距长度l0/mm d1/mm 平均值d1 截面面积A1/mm 标距长度l1/mm 屈服载荷屈服极限2 301 FS/kN s/MPa Fb/kN 强度载荷强度极限b/MPa 436 延伸率 断面收缩率 29.65% 67.65% 试件资料 铸铁 试件规格 上 1 截面直径丈量数值 平均值 2 1 中 2 1 2 1 下 2 丈量部位 d0/mm 实验前 d0 2A/mm0截面面积 标距长度l0/mm 断口截面直径实验后 丈量数值 d1/mm 平均值d1 2A/mm截面面积1 标距长度l1/mm 屈服载荷屈服极限FS/kN s/MPa Fb/kN 强度载荷强度极限b/MPa 延伸率 断面收缩率 0.86% 0.2% 3.铸铁断口呈不服整状，是典型的脆性断裂；低炭钢断口外围滑腻，是塑性变形区域，中部区域才呈现脆性断裂的特
征.这标明，铸铁在超屈服应力下，瞬时断开；而低碳钢在超应力的时候，有塑性形变进程，产生颈缩，直到断面面积减小到一定程度时，才瞬时断裂.
压缩实验陈述 徐浩 1221241020 机械一班
一、实验目的
4. 5. 6.
不雅察试件受力和变形之间的相互关系； 不雅察铸铁在压缩时的破坏现象. 测定压缩时铸铁的强度极限
b.
二、 实验设备
1.微机控制电子万能试验机； 2.游标卡尺. 三、实验资料
压缩实验所用试件（资料：铸铁）如图所示： 四、实验原理
铸铁试件压缩进程中，通过力传感器和位移传感器进行数据收集，输入计较线，即铸铁
A/D转换和处理，并机，得到F-l曲压缩曲线，见图4.
图4 铸铁压缩曲线
对铸铁资料，当承受压缩载荷达到最大载荷Fb时，突然产生破裂.铸铁试件破坏后标明出与试件横截面大约成45
～55
的倾斜断裂面，这是由于脆性资料的抗剪强度
低于抗压强度，使试件被剪断.
资料压缩时的力学性质可以由压缩时的力与变形关系曲线暗示.铸铁受压时曲线上没有屈服阶段，但曲线明显变弯，断裂时有明显的塑性变形.由于试件承受压缩时，上下两端面与压头之间有很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受到阻碍，故压缩后试件呈鼓形.
铸铁压缩实验的强度极限：的横截面积）.
低碳钢试样压缩时同样存在弹性极限、比例极限、屈服极限并且数值和拉伸所得的相应数值差未几，但是在屈服时却不像拉伸那样明显.从进入屈服开始，试样塑性变形就有较大的增长，试样截面面积随之增大.由于截面面积的增大，要维持屈服时的应力，载荷也就要要维持屈服时的应力，载荷也就要相应增大.因此，在整个屈服阶段，载荷也是上升的，在测力盘上看不到指针倒退现象，这样，判定压缩时的Ps要特别小心地注意不雅察.在迟缓均匀加载下，测力指针是等速转动的，当资料产生屈服时，测力指针的转动将出现减慢，这时所对应的载荷即为屈服载荷Ps.由于
b=Fb/A0（A0
为试件变形前
指针转动速度的减慢不十清楚显，故还要结合自动画图装置上绘出的压缩曲线中的拐点来判断和确定Ps.因此，在整个屈服阶段，载荷也是上升的，在测力盘上看不到指针倒退现象，这样，判定压缩时的Ps要特别小心地注意不雅察.在迟缓均匀加载下，测力指针是等速转动的，当资料产生屈服时，测力指针的转动将出现减慢，这时所对应的载荷即为屈服载荷Ps.由于指针转动速度的减慢不十清楚显，故还要结合自动画图装置上绘出的压缩曲线中的拐点来判断和确定Ps.
低碳钢超出屈服之后，低碳钢试样由原来的圆柱形逐渐被压成鼓形持续不竭加压，试样将愈压愈扁，但总不破坏.所以，低碳钢不具有抗压强度极限（也可将它的抗压强度极限理解为无限大）. 五、实验步调及注意事项
（1）试件准备：用游标卡尺在试件中点处两个相互垂直的标的目的丈量直径d0，取其算术平均值，并丈量试件高度h0.
（2）试验机准备：按试验机
计较机
打印机的顺序开
机，开机后须预热十分钟才可使用.依照“软件使用手册”，运行配套软件.
（3）装置夹具：按照试件情况准备好夹具，并装置在夹
具座上.
（4）放置试件：试验力清零；把试件放在压盘中间，通太小键盘调节横梁位置，通过肉眼不雅察，到上压盘离试件上平面还有一定裂缝时停止.（注意：尽量将试件放在压盘中心，如放偏的话对试验结果甚至是试验机都有影响.）
（5）开始实验：位移清零；按运行命令按钮，依照软件设定的计划进行实验.
（6）记实数据：试件压断后，取下试件；记实强度载荷Fb.
六、实验数据记实及处理结果
第 1 个 第 2 个 试样宽度 试样长度 横截面积 上端受力 实际压缩抗压强度（b） （L） （So） （Fo） 力 （F） （Rmc） mm mm mm^2 kN kN MPa 1140 890 资料力学实验陈述 徐浩 1221241020 机械一班
（实验项目：扭转）
一、实验目的
1. 测定低碳钢和铸铁的剪切强度极限τb
.
2. 比较低碳钢和铸铁试样受扭时的变形纪律及其破坏特性. 二、设备及试样：
1. 扭转试验机;2. 扭角仪； 3. 游标卡尺； 4. 试样，扭装试样一般为圆截面. 三、实验原理和办法
测定低碳钢和铸铁的剪切强度极限b
对于低碳钢：3Tb/4Wt，而对于铸铁，变形很小即突然断裂，τb可按线弹性公式计较，即τb= Tb/Wt 四，实验数据记实
试试样直径 样标距 100 9.2 mm mm 上剪屈最大切服扭矩 模强Tm 量 度 G τeh MPa N·m MPa 下最大屈非比服例切强应变 度 γτmax el MPa ％ 第 1 根 第 2 根 五、实验总结陈述： 通过实验得到以下体会：
1. 圆轴扭转的平面假定不单使理论推导变得复杂，并且也合适试验结果，以低碳钢扭
转试验为例，在低碳钢扭转变形而又不竭裂的情况下，横向划线根本没有什么变更，
而纵向划线成为螺旋线，且螺旋线逐渐接近，直至断裂，从实验的角度证明了平面假定；
2. 铸铁与低碳钢在断裂时的断裂面不合，低碳钢沿横截面断裂，而铸铁沿45o螺旋面 断裂；
3. 对物理现象进程的阐发具有重要意义，进程不合得出的结果甚至计较公式都不合，例如低碳钢和铸铁的断裂进程不相同，剪切强度极限τb的计较公式不尽相同.
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