常溫單軸拉伸實(shí)驗(yàn).docx

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1、此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除實(shí)驗(yàn)1常溫單軸拉伸實(shí)驗(yàn)馬杭編寫單軸拉伸實(shí)驗(yàn)是研究材料機(jī)械性能的最基本、應(yīng)用最廣泛的實(shí)驗(yàn)。由于試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單而且易于得到較為可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在工程上和實(shí)驗(yàn)室中都廣泛利用單軸拉伸實(shí)驗(yàn)來測(cè)取材料的機(jī)械性能。多數(shù)工程材料拉伸曲線的特性介于低碳鋼和鑄鐵之間，但其強(qiáng)度和塑性指標(biāo)的定義與測(cè)試方法基本相同，因此通過單軸拉伸實(shí)驗(yàn)分析比較兩種材料的拉伸過程，測(cè)定其機(jī)械性能，在機(jī)械性能的試驗(yàn)研究中具有典型的意義，掌握其拉伸和破壞過程的特點(diǎn)有助于正確合理地認(rèn)識(shí)和選用材料，了解靜載條件下結(jié)構(gòu)材料的許用應(yīng)力的內(nèi)涵。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過單軸拉伸實(shí)驗(yàn)，觀察分析典型

2、的塑性材料（低碳鋼）和脆性材料（鑄鐵）的拉伸過程，觀察斷口，比較其機(jī)械性能。2.測(cè)定材料的強(qiáng)度指標(biāo)（屈服極限、強(qiáng)度極限）和塑性指標(biāo)（延伸率和面縮率）。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)WDW-100A(見附錄一)。2.計(jì)算機(jī)、打印機(jī)。3.游標(biāo)卡尺。?圖1-1圓棒拉伸試樣簡(jiǎn)圖三、試樣材料性能的測(cè)試是通過試樣進(jìn)行的，試樣制備是試驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6397-86對(duì)此有詳細(xì)的規(guī)定。本試驗(yàn)采用圓棒試樣，如圖1-1所示。試樣的工作部分（即均勻部分，其長(zhǎng)度為）應(yīng)保持均勻光滑以確保材料的單向應(yīng)力狀態(tài)。均勻部分的有效工作長(zhǎng)度稱為標(biāo)距，和分別為工作部分的直徑和面積。試樣的過渡部分應(yīng)有

3、適當(dāng)?shù)膱A角以降低應(yīng)力集中，兩端的夾持部分用以傳遞載荷，其形狀與尺寸應(yīng)與試驗(yàn)機(jī)的鉗口相匹配。材料性能的測(cè)試結(jié)果與試樣的形狀、尺寸有關(guān)，為了比較不同材料的性能，特別是為了使得采用不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、在不同的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所測(cè)試的試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有可比性，試樣的形狀與尺寸應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB6397-86）。例如，由于頸縮局部及其影響區(qū)的塑性變形在斷后延伸率中占很大比重，同種材料的延伸率不僅取決于材質(zhì)，而且還取決于試樣標(biāo)距。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)此文檔僅供學(xué)習(xí)與交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除規(guī)定，材料延伸率的測(cè)試應(yīng)優(yōu)先采用兩類比例試樣：（1）長(zhǎng)試樣：（圓形截面試樣），或（矩形截面試樣）（2）

4、短試樣：（圓形截面試樣），或（矩形截面試樣）用長(zhǎng)試樣和短試樣測(cè)得的斷后延伸率分別記做和，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦使用短比例試樣。四、實(shí)驗(yàn)原理單軸拉伸實(shí)驗(yàn)在電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。在試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)機(jī)上的載荷傳感器和位移傳感器分別將感受到的載荷與位移信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)送入EDC控制器，信號(hào)經(jīng)過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入計(jì)算機(jī)，并將處理過的數(shù)據(jù)同步地顯示在屏幕上，形成載荷—位移曲線（即曲線），試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)和打印。在實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)進(jìn)行載荷傳感器和位移傳感器的標(biāo)定（校準(zhǔn)）。根據(jù)曲線和試樣參數(shù)，計(jì)算材料的各項(xiàng)機(jī)械性能指標(biāo)。根據(jù)性能指標(biāo)、曲線特征并結(jié)合斷口形貌，分析、評(píng)價(jià)材料的機(jī)械性能。試驗(yàn)機(jī)操作軟件

5、的使用可參見附錄一。五、試驗(yàn)步驟1.原始尺寸測(cè)量：（1）確定標(biāo)距。（2）測(cè)量直徑：在標(biāo)距中央及兩條標(biāo)距線附近各取一截面進(jìn)行測(cè)量，每截面沿互相垂直方向各測(cè)一次取平均值，采用三個(gè)截面中的平均值的最小值。2.初始條件設(shè)定：如圖1-2，（1）首先進(jìn)行載荷與位移清零，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊載荷與位移（綠色）顯示區(qū)右上方的0.0按紐，使兩者的顯示值均為零。（2）點(diǎn)擊左上方“曲線參數(shù)”，根據(jù)材料的強(qiáng)度與塑性，選擇合適的顯示量程。圖二右下方為載荷—位移曲線的顯示區(qū)，其X軸為橫梁位移（mm），Y軸為載荷（kN）。（3）點(diǎn)擊左上方“試樣信息”，輸入試樣參數(shù)。3.試樣裝夾：（1）選擇“手動(dòng)操作”，設(shè)定較快

6、的橫梁移動(dòng)速度（20mm/min或50mm/min），點(diǎn)擊“上升”或“下降”使橫梁移動(dòng)并觀察。當(dāng)橫梁到達(dá)合適的位置時(shí)，點(diǎn)擊“停止”使橫梁停止移動(dòng)。（2）將試樣的夾持端插入上楔形夾頭并旋緊，點(diǎn)擊“下降”使試樣的另一端插入下楔形夾頭，下降時(shí)注意對(duì)中以免產(chǎn)生碰撞，停機(jī)后旋緊下夾頭。注意，試樣裝夾之后不再進(jìn)行載荷清零。此文檔僅供學(xué)習(xí)與交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除?圖1-2拉伸試驗(yàn)的計(jì)算機(jī)界面?4.加載試驗(yàn)：（1）選擇“手動(dòng)操作”，設(shè)定試驗(yàn)速度，建議低碳鋼試樣設(shè)為5mm/min，鑄鐵試樣設(shè)為1-2mm/min。（2）點(diǎn)擊“上升”開始拉伸試驗(yàn)，注意觀察試樣、曲線顯示

7、區(qū)的曲線以及載荷與位移顯示值的變化。（3）低碳鋼試樣將依次出現(xiàn)變形的四個(gè)階段。當(dāng)載荷從最大值開始下降時(shí)可以看到試樣的頸縮區(qū)，如果試樣表面光滑、材料雜質(zhì)含量少，可以清楚地看到表面45°方向的滑移線。試樣斷裂后試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)停止加載。5.試驗(yàn)結(jié)束前的重要工作：（1）打印記錄曲線，開啟打印機(jī)電源后，依次點(diǎn)擊右上角“分析”（彈出新界面）、“打印”。點(diǎn)擊右上角“保存”，可以將本次試驗(yàn)的信息以文本文件的形式保存起來，文件名的后綴為“.dat”。（2）取下試樣，對(duì)攏已破壞的試樣，測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù)，觀察斷口形貌。六、試驗(yàn)結(jié)果整理1.強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算：（1