1.力学实验报告册~~~~要~~~~

§1 低碳钢拉伸实验报告 指导教师： 一、实验目的二、实验设备 三、试件形状简图 四、实验数据 表1 试件几何尺寸实 验 前 实 验 后原始标距l0(mm) 断后标距l1(mm) 平均直径d0(mm) 截面Ⅰ 1 断裂处直 径d1(mm) 1 2 截面Ⅱ 1 2 2 截面Ⅲ 1 平均 2 最小平均直径d0(mm) 断裂处横截面积A1(mm2) 初始横截面积A0(mm2) 表2 测算弹性模量E的实验记录载 荷Pi(KN) 引伸仪读数Ci（格） 读数增量ΔCi=Ci+1-Ci（格） 变形增量（mm） 单项弹性模量 （Gpa）1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 6 6 ΔP= KN 引伸仪标距 = mm引伸仪放大倍数K= 表3 测定屈服载荷和极限载荷的实验记录屈服载荷Ps(KN) 极限载荷Pb(KN)五、试件拉伸时主要力学性能的计算结果 1.弹性模量 = = Gpa 2.屈服极限 = = Mpa3.强度极限 = = Mpa 4.延伸率 = *100%= % 5.截面收缩率 = *100%= % 六、结果分析及问题讨论§2 铸铁拉伸实验报告 指导教师： 一、实验目的二、实验设备 三、试件形状简图四、实验数据 试件几何尺寸及测定极限载荷的实验记录平均直径d0(mm) 截面Ⅰ 1 最小平均直径d0(mm) 2 截面Ⅱ 1 横截面积A0(mm2) 2 截面Ⅲ 1 极限载荷Pb(KN) 2 五、试件拉伸时主要力学性能的计算结果强度极限 = = Mpa 六、结果分析及问题讨论。

2.低碳钢拉伸实验的实验原理和步骤

● 原理部分：低碳钢是工程上最广泛使用的材料，同时，低碳钢试样在拉伸试验中所表现出的变形与抗力间的关系也比较典型。

低碳钢的整个试验过程中工作段的伸长量与荷载的关系由拉伸图表示。做实验时，可利用万能材料试验机的自动绘图装置绘出低碳钢试样的拉伸图即下图中拉力F与伸长量△L的关系曲线。

需要说明的是途中起始阶段呈曲线是由于试样头部在试验机夹具内有轻微滑动及试验机各部分存在间隙造成的。大致可分为四个阶段：（1）弹性阶段OA：这一阶段试样的变形完全是弹性的，全部写出荷载后，试样将恢复其原长。

此阶段内可以测定材料的弹性模量E。(2)屈服阶段AS'：试样的伸长量急剧地增加，而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内（图中锯齿状线SS'）波动。

如果略去这种荷载读数的微小波动不计，这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。若试样经过抛光，则在试样表面将看到大约与轴线成45°方向的条纹，称为滑移线。

（3）强化阶段S'B 试样经过屈服阶段后，若要使其继续伸长，由于材料在塑性变形过程中不断强化，故试样中抗力不断增长。（4）颈缩阶段和断裂BK 试样伸长到一定程度后，荷载读数反而逐渐降低。

此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩，出现“颈缩”的现象，一直到试样被拉断。断口呈杯锥状如右图所示利用原始标距内的残余变形来计算材料断后伸长率A和断面收缩率Z，计算公式为：式中L0为原始标距长度，S0为原始横截面面积，Lu为试样断裂后标距长度，Su为试样断裂后颈缩处最小横截面面积。

图2-4 低碳钢拉伸图● 步骤：1在试样的原始标距长度L0范围内，用试样划线器细划等分10个分格线2.根据GB/T 228—2002《金属材料室温拉伸试验方法》中第7章的规定，测定试样原始横截面面积。本次实验采用圆形截面试样，应在标距的两端及中间处的两个相互垂直的方向上各测一次横截面直径d，取其算术平均值，选用三处中平均直径最小值，并以此值计算横截面面积S0，其S0 =πd2/4。

该计算值修约到四位有效数字（π取五位有效数字）。3.打开试验机，安装试样，可快速调节试验机的夹头位置，将试样先夹持在上夹头中，再升起下夹头，将试样夹牢并使之铅直；4.在计算机上输入已测平均直径中最小值等参数，并勾选所需测定的参数FeH值、下屈服点力FeL值和最大力Fm值，上屈服强度Reh，下屈服强度Rel抗拉强度Rm。

将进油阀关闭，按试验机上启动键。同时，操作计算机软件使之开始绘制曲线图。

5..在加载e79fa5e98193e59b9ee7ad9431333361303132实验过程中，总的要求应是缓慢、均匀、连续地进行加载。并采用位移控制速率0.009mm/s。

开始测定时至达到屈服强度阶段，试样平行长度的控制速率为0.009mm/S。达到强化阶段后可适当增大速率至0.015mm/s。

试样拉断后立即停机并先取下试样，然后打开回油阀，使工作平台复位。5.在实验中，注意观察拉伸过程四个特征阶段中的各种现象，记录的上屈服点力FeH值、下屈服点力FeL值和最大力Fm值，上屈服强度Reh，下屈服强度Rel抗拉强度Rm考虑软件识别问题，手动定位并设置下屈服点。

6.将断后试样拼接并用游标卡尺测断后标距Lu，和拉断处最小断面的直径du。

3.低碳钢铸铁拉伸试验体会

低碳钢（mild steel）为碳含量低于0.25%的碳素钢，因其强度低、硬度低而软，容易变形，故又称软钢。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢，大多不经热处理用于工程结构件，有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。

低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低，塑性和韧性较好。因此，其冷成形性良好，可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。这种钢还具有良好的焊接性。含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削， 常用於制造链条， 铆钉， 螺栓， 轴等。

低碳钢有较大的时效倾向，既有淬火时效倾向，还有形变时效倾向。当钢从高温较快冷却时，铁素体中碳、氮处于过饱和状态，它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮物，因而钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低，这种现象称为淬火时效。低碳钢即使不淬火而空冷也会产生时效。低碳钢经形变产生大量位错，铁素体中的碳、氮原子与位错发生弹性交互作用，碳、氮原子聚集在位错线周围。这种碳、氮原子与位错线的结合体称岁柯氏气团（柯垂耳气团）。它会使钢的强度和硬度提高而塑性和韧性降低，这种现象称为形变时效。形变时效比淬火时效对低碳钢的塑性和韧性有更大的危害性，在低碳钢的拉伸曲线上有明显的上、下两个屈服点。自上屈服点出现直到屈服延伸结束，在试样表面出现由于不均匀变形而形成的表面皱褶带，称为吕德斯带。不少冲压件往往因此而报废。其防止方法有两种。一种高预形变法，预形变的钢放置一段时间后冲压时也会产生吕德斯带，因此预形变的钢在冲压之前放置时间不宜过长。另一种是钢中加入铝或钛，使其与氮形成稳定的化合物，防止形成柯氏气团引起的形变时效。

4.物理实验预习报告：拉伸法测量钢丝的杨氏模量、

给联系方式，发给你.贴在这里公式和图表都不显示.金属丝弹性模量的测量实验目的（1） 掌握光杠杆放大法测微小长度变化量的原理.（2） 学会测量弹性模量的方法.（3） 学会使用逐差法处理数据.实验方法原理金属柱体长 L，截面积为 S，沿柱的纵向施力 F1，物体伸长或x09缩 短F / S为ΔL，则弹性模量Y =x09.由于ΔL 甚小，需要用光杠杆x09放 大∆L/ L后才能被较准确的被测量.开始时平面镜 M 的法线 on 在水平位置，标尺 H 上的刻度 nox09发 出 光通过平面镜反射，no 的像在望远镜中被观察到.加砝码时，金x09属 丝 伸长ΔL，光杠杆后足下落ΔL，平面镜转过一个α角，此时标尺x09上 刻线经平面镜反射在望远镜中被观察到.根据几何关系光杠杆放大原理图tanα = ∆Lbtan 2α = ∆nD∆L =b ∆n2D因而，8FLDY = πd2bδ .由 ∆L =b ∆n可知，光杠杆的放大倍数为 2D .2Dx09b实验步骤1.弹性模量测定仪的调节 （1） 左右观察与调节（2） 上下观察与调节（3） 镜内观察与调节 （4） 视差的检测与排除2.加减砝码测量3.钢丝长度的测量4.钢丝直径的测量5.光杠杆足间距的测量数据处理单次测量数据处理表x09测量值 Nx09不确定度 u = uBx09u / Nx09N ± uL /mmx09726.0x09±2x090.0028x09726±2D /mmx091765.0x09±4x090.0023x091765±4b /mmx0977.5x09±0.9x090.0116x0977.5±0.9钢丝直径 d 数据处理表i标度尺示数及数据处理nx09A nx09B nY = 8FLD =8 *6 *9.808 *726 *10−3*1765*10−3=1.979 *1011 N/ m 2πd bδ n3.142 *0.7042 *10−6 * 77.5 *10−3 * 25.26 *10−3u (Y) =Y(u (F) ) 2F+ (u (L )) 2L+ (u (D )) 2D+ ( 2u (d) ) 2d+ (u (b ) ) 2b+ (u x09（δn ） ) 2δn= 0.0205标准不确定度为u (Y) = Y ⋅u (Y) = 0.0401*1011 N / m 2Y扩展不确定度为U = 2u (Y) = 0.08 *10N / m 2所以结果表达式为Y = (Y ±U) = (1.98 ± 0.08) *1011 N / m 21.光杠杆有什么优点，怎样提高光杠杆测量的灵敏度？答：优点是：可以测量微小长度变化量.提高放大倍数即适当地增大标尺距离 D 或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离 b，可以提高灵敏度，因为光杠杆的放大倍数为 2D/b.2.何谓视差，怎样判断与消除视差？答：眼睛对着目镜上、下移动，若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移，这种现象叫视差，细调调焦手轮可消除视差.3.为什么要用逐差法处理实验数据？答：逐差法是实验数据处理的一种基本方法，实质就是充分利用实验所得的数据，减少随机误差，具有对数据取平均的 效果.因为对有些实验数据，若简单的取各次测量的平均值，中间各测量值将全部消掉，只剩始末两个读数，实际等于 单次测量.为了保持多次测量的优越性，一般对这种自变量等间隔变化的情况，常把数据分成两组，两组逐次求差再算这个差的平均值.。