低碳钢材料在剪切试验中.PPT

材料力学实验 冯天涛 山东农业大学机械与电子工程学院 实验项目 实验一 拉伸实验 实验二 压缩实验 实验三 拉伸时材料弹性常数的测定实验 实验四 剪切实验 实验五 冲击实验 实验一 拉伸实验 实验一 拉伸实验 二、实验设备和量具 1、量具：游标卡尺、钢尺、分规。 2、设备：万能材料试验机。 三、实验原理 1．为了检验低碳钢拉伸时的机械性质，应使试样轴向受拉直到断裂。 2．铸铁属脆性材料，轴向拉伸时，在变形很小的情况下就断裂，故测定其抗拉强度极限。 实验一 拉伸实验 实验一 拉伸实验 四、实验试样 五、实验方法及步骤 1．低碳钢试样的拉伸实验 1）测定试样的截面尺寸 实验一 拉伸实验 五、实验方法及步骤 2）试样标距长度l0之间用分划器等分10格或20格，并刻出分格线，以便观察变形分布情况，测定延伸率。 3）根据低碳钢的强度极限，估计加在试样上的最大载荷，据此选择适当的机器量程。 4）试车正常后，正式实验开始，自动绘制拉伸图。 5) 计算屈服极限、强度极限、延伸率和断面收缩率。 实验一 拉伸实验 实验一 拉伸实验 五、实验方法及步骤 2．灰铸铁试样的拉伸实验 灰铸铁试样是在非常微小的变形情况下突然断裂的，断裂后几乎测不到残变形。对灰铸铁只需测定它的强度极限。 实验一 拉伸实验 六、注意事项 1．未经指导教师同意不得开动机器。 2．练习时要严格遵守操作规程。操作者不得擅自离开操纵台。 3．要慢速均匀加载，使测力指针匀速缓慢转动。卸载时也要用慢速。按规定将载荷卸到所需值。 4．试件安装必须正确、防止偏斜和夹入部分过短现象。 5．试验时听见异声或发生任何故障，应立即停车。 实验一 拉伸实验 七、思考题 1．试比较低碳钢和铸铁的拉伸机械性质。 2．从不同的断口特征说明金属的两种基本破坏形式。 3．什么叫比例试件，它应满足什么要求？ 实验二 压缩实验 一、实验目的 测定压缩时低碳钢的屈服极限和铸铁的强度极限。 观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象。 二、实验设备和量具 1、万能材料试验机 2、游标卡尺 实验二 压缩实验 三、实验原理 当试件承受压缩时，其上下两端面与试验机支承垫之间产生很大的摩擦力，这些摩擦力阻碍试件上部和下部的横向变形。当试件的高度相对增加时，摩擦力对试件中部的影响将有所减小，因此抗压能力与试件高度和直径的比值有关。 低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试样一般制成圆柱形，高与直径之比在1～3 的范围内。目前常用的压缩试验方法是两端平压法。 实验二 压缩实验 四、实验步骤 1、低碳钢试样的压缩实验 1）测定试样的截面尺寸 用游标卡尺测量试件两端及中部三处截面的直 径，取三处中最小一处的平均直径来计算截面面积。 2）试验机的准备。 选择测力度盘。调整指针，对准零点，并调整自动绘图器。 实验二 压缩实验 四、实验步骤 3）安装试件 将试件两端面涂以润滑剂，然后准确地放在试验机球形承垫的中心处。 4）检查试车 5）进行试验 缓慢均匀地加载，注意观察测力指针的转动情况和绘图纸上的压缩图，以便及时而正确地测定屈服载荷，并记录下来。 实验二 压缩实验 四、实验步骤 2、铸铁试样的压缩实验 铸铁试样压缩试验的步骤与低碳钢压缩试验基本相同，但不测屈服载荷而测最大载荷。 实验二 压缩实验 五、注意事项 1．未经指导教师同意不得开动机器。 2．练习时要严格要遵守操作规程。 操作者不得擅自离开 操纵台。 3．要慢速均匀加载，使测力指针匀速缓慢转动。 卸载时也要慢速，按规定将载荷卸到所需值。 4．试验时听见异声或发生任何故障，应立即停车。 实验二 压缩实验 六、思考题 1．试分别比较低碳钢和铸铁在轴向拉伸和压缩下的力学性质。 2．由低碳钢和铸铁的拉伸和压缩试验结果，比较塑性材料和脆性材料的力学性质以及它们的破坏形式。 3．为什么铸铁试件在压缩时沿着与轴线大致成45°的斜面破坏？ 实验三 拉伸时材料弹性常数的测定实验 一、实验目的 1．在比例极限内，验证虎克定律。 2．测定钢材的弹性模量E以及泊松比。 3．了解电阻应变仪的原理及使用方法。 二、实验设备及仪器 1．万能材料试验机 2． 静态电阻应变仪 实验三 拉伸时材料弹性常数的测定实验 三、实验原理 材料弹性常数E及泊松比的测定，一般是在比例极限以内的拉伸试验中进行的。为了保证试件上被测部位