鄭大材料力学实验报告标准答案.docVIP

郑大力 学 实 验 报 告 标 准 答 案 郑州大学力学实验教学中心 目 录 拉伸实验···············································································2 压缩实验···············································································4 拉压弹性模量E测定实验···················································6 四、G测定实验·······································8 五、····································································10 六、··························································12 七、··································15 八、······································································18 一、(一)低碳钢试件 试 验 前 试 验 后 最小平均直径d= 10.14 mm 最小直径d= 5.70 mm 截面面积A= 80.71 mm2 截面面积A1= 25.50 mm2 计算长度L= 100 mm 计算长度L1= 133.24 mm 试验前草图 试验后草图 强度指标: Ps =__22.1___KN 屈服应力 σs= Ps/A __273.8___MPa P b =__33.2___KN 强度极限 σb= Pb /A __411.3___MPa 塑性指标: 33.24 % 68.40 % 低碳钢拉伸图: （二）铸铁试件 试 验 前 试 验 后 最小平均直径d= 10.16 mm 最小直径d= 10.15 mm 截面面积A= 81.03 mm2 截面面积A1= 80.91 mm2 计算长度L= 100 mm 计算长度L1≈ 100 mm 试验前草图 试验后草图 强度指标: 最大载荷Pb =__14.4___ KN 强度极限σb= Pb / A = _177.7__ M Pa 问题讨论： 为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同? 答:拉伸实验中延伸率的大小与材料有关,同时与试件的标距长度有关.试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同.因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其有关性质才具可比性. 材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的(横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外). 分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征. 答:试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性,低碳钢延伸率大表现为塑性;低碳钢具有屈服现象,铸铁无.低碳钢断口为直径缩小的杯锥状,且有450的剪切唇，断口组织为暗灰色纤维状组织。铸铁断口为横断面，为闪光的结晶状组织。. 教师签字:_ _______ 日 期:___ _____ 二、(一)试验记录及计算结果 材料 低碳钢 铸铁 试件尺寸 直径 d =_15__mm 长度 L =____20____mm 面积A =__176.63 _mm2 直径 d =__15____mm 长度 L =___20_____mm 面积A =__176.63 _mm2 试件形状草图 试验前 试验后 屈服载荷 屈服应力 Ps = ___49_____KN σs= ____277.4__MPa 最大载荷 抗压强度 Pb = __ _153_ _KN σb= _ _866.2__MPa 问题讨论： 1、分析铸铁试件压缩破坏的原因. 答：铸铁试件压缩破坏，其断口与轴线成45°~50°夹角，在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值