金属材料拉伸试验报告
塑料力学性能实验（拉伸实验、弯曲实验）
一、实验目的：
1、通过等速应变实验得到聚合物材料大形变的应力-应变曲线，正确理解杨氏模量、屈服强度、弯曲强度、拉伸强度和断裂伸长率等评价材料力学性能的特征参数的物理意义；
2、观察聚合物材料特有的应变软化现象和塑性不稳定性--细颈；
3、了解聚合物应力-应变曲线的各种类型和屈服点特症；
4、掌握材料试验机的使用方法。 二、实验原理：
图
14-1所示的棒，在它的两个端头A 0上受到两个大小相等、方向相反的正向拉力P ，则拉伸应力为
σt =A
p 0
。如果力P 把棒从原长l 0拉长到l ，拉
伸应变ε1=l l l 00
-=l
l 0
?，σt 、ε1
之比就是杨氏模量E=
ε
σ1
t
。单向拉伸时，不仅在拉伸方向有外形
尺寸的变化，而且在垂直于拉力p 的方向上也 图14-1单向拉伸
伴有尺寸的变化(横向收缩)。如果横向尺寸分别出b 0、d 0变为b 、d ，则横
向应变为b
b b 0
2
-=
ε和d
d d 0
3
-=
ε。泊松比γ是将这此外形尺寸的变化相互
联系起来的常数，它定义为横向收缩对纵向拉伸之比，γ=
ε
ε
εε1
31
2=。由此可见，
材料受力时，在外形尺寸改变的同时它的体积也发生了变化。一般来说，当材料处于拉应力下其体积增加，此时泊松比小于1／2。可以证明，如果拉伸时材料体积不变，则泊松比等于1／2。橡胶和流体的泊松比接近1／2，即它们拉伸时体积几乎不变。实验表明，对大多数聚合物，在拉伸时的体积变化相对于其形状改变来说是可以忽略不计的。因此，由单向拉伸实验得到的资料可以与简单剪切实验得到的资料相比较。在小形变时，剪切模量（G ）和杨氏模量E≈3G 的近似关系。拉伸实验是很容易实现的，从聚合物材料的拉伸图上可以得到很多有用的
信息，是一种应用很广的形变类型。
材料开始塑性变形就说是材料屈服了，屈服致使试样的整体形状发生了明显的改变。从实用观点来看，材料产生塑性形变就丧失了其使用价值。对聚合物，这一点尤其重要。聚合物本质上是韧性材料，而韧性材料的使用极限一般不是它的极限强度，而正是它的屈服强度。聚合物很多加工过程是与它们的屈服特性有关的，如纤维拉伸和薄膜拉制。刚从喷丝头纺出的纤维其强度并不高，只有经过拉伸使之成颈，强度才能提高。实际使用的合成纤维正是它拉伸的细颈部分。因此对聚合物材料的屈服行为、成颈机理的深入了解，对纤维、薄膜性能的提高和拉伸、辊压工艺的改进都很重要。此外，聚合物的屈服与断裂密切相关。聚合物试样从完好状态到完全断裂，中间大多经过屈服这一过程。聚合物是韧是脆、韧脆之间如何转变乃至断裂机理(银纹等)的研究都需要用到材料屈服行为的知识。
聚合物的屈服行为是通过应力-应变的试验曲线来进行研究的，应力-应变的试验曲线是一种使用很广的力学试验结果。从试验测定的应力-应变曲线可以得到评价材料性能极为有用的诸如杨氏模量、屈服强度、拉伸强度和断裂伸长等指标。在宽广的温度和试验速率范围内测得的数据可以帮助我们判断聚合物材料的强弱、硬软、韧脆，也可以粗略地估计聚合物所处的状态。
典型的应力-应变曲线如图14-2所示。整根应力-应变曲线以屈服点A为界，
可以分成两个部分。屈服点以前，材料
处在弹性区域(OA段)，卸载后形变能
全部回复、不出现任何永久变形，屈服
点是材料在卸载后还能完全保持弹性
的临界点，相应于屈服点A的应力叫
做材料的屈服强度或屈服应力 f。屈
服点以后，材料进入塑性区域，具有典
型的塑性特征。卸载后图14-2 聚合物典型的应力-应变曲线形变不可能完全回复，出现永久变形或残余应变。材料在塑性区域内的应力、应变关系呈现复杂情况：先经过一小段应变软化：应变增加、应力反稍有跌(AB段)；随即试样出现塑性不稳定性-细颈：应变增加、应力基本保持不变(BC段)；又经取向硬化，应力急剧增加(CD段)，最后在D点断裂。相应于D点的应力称为强度极限，也就是工程上重要的力学性能指标-拉
伸断裂强度。而断裂伸长率则是材料在断裂时的相对伸长=εt l
l l 0
-100?。
材料的杨氏弹性模量是沿用应力-应变曲线起始部分OA 段的斜率
=E α
tg ，它表示材料对形变的弹性抵抗，OA 段斜率越大，杨氏模量越大，
就是材料的刚度越大，越不易变形。由于许多聚合物材料的应力-应变曲线的起始部分并不一定是直线，在这种情况下杨氏模量可以用下面三种方法中的任意一种来定义。①起始切线模量=E αtg 1
，为应力-应变曲线在原点的斜率；②割
线模量=E αtg 2
，为应力-应变曲线起始部分上某点到原点连线的斜率；③切
线模量=E αtg 3
，为应力-应变曲线起始部分某点处的斜率(图14-3)。
图14-3 杨氏模量的三种表示
聚合物材料的品种繁多，它们的应力-应变曲线呈现出多种多样的形式。若按在拉伸过程中屈服点表现、伸长率大小及其断裂情况，大致可以分为五种类型：①硬而脆；②硬而韧；③硬而强；④软而韧；⑤软而弱；图14-4所示为曲线的这五种类型。
图14-4 聚合物应力-应变曲线的类型
许多聚合物材料在塑性形变时往往会出现不稳定的均匀形变。在试样某个局
部的应变比试样整体的应变增加得更为迅速，使得本来是均匀的形变变成不均匀形变，呈现出各种塑性不稳定性。其中最为人们熟悉的也是最重要的是拉伸试验中细颈的形成，成颈是纤维和薄膜拉伸工艺的基础，纤维就是拉伸试样的细颈部分。产生塑性不稳定性的原因可能有两个：一个是几何上的，一个是结构上的。这两个原因也可以同时产生作用。几何原因指的是材料试片尺寸在各处的微小差别。几何不稳定性的例子是单向拉伸试验时细颈的形成。如果试样的某部分有效截面积比试样的其它部分稍稍小一点，譬如微微薄一点，那么它受到的真应力比其它部分微微高一点，这将导致这一部分试样在较低的拉伸应力时先于其它部分达到屈服点。当这特殊的部分达到屈服点后，这一部分试样的有效刚性就比其周围材料来得低，在这部分试样内的继续形变就来得容易。如此循环，直到材料的取向硬化得以发展从而阻止住这不稳定性。
塑性不稳定性的另一个原因是材料在屈服点以后的应变软化。如果在某局部的应变稍稍高于其它地方(臂如是由于存在应力集中物)，那么材料在那里将局部软化，进而使塑性不稳定性更易发展。这个过程也只能被材料有效的取向硬化所阻止。
聚合物在拉伸时的成颈也叫做冷拉。在适宜的条件下，不管是晶态聚合物还是非晶态聚合物，都能在拉伸时成颈。它们是：
(1)结晶度为35％～75％的晶态聚合物，其玻璃化温度T g在拉伸温度以下；
(2)非晶态聚合物，拉伸温度不比T g低很多；
(3)非晶态聚合物，但具有明显的次级松弛，冷拉是在T g和次级松弛温度间进行的；
(4)非晶态聚合物，它在正常情况下很脆，但材料在T g以上被拉伸而使分子部分取向。
弯曲性能主要是用来检测材料在经受弯曲负荷时的性能特征，常用于评定材料弯曲强度与塑性变形的大小。弯曲实验采用简支梁法，把试样支撑为横梁，使其在跨度中心以恒定速度弯曲，直到试样断裂或变形达到预定值，测量该过程中对试样施加的压力来测定弯曲性能。
塑料力学性能特征参数的基本概念：
(1)拉伸强度是指在拉伸实验中，试样直至断裂为止所承受的最大拉伸应力。
拉伸强度的数值反映的是以试样单位截面积上所能承受的载荷大小（MPa）；断裂伸长率是指在拉力作用下，试样断裂时标线间距离的增加量与初始标距之比，数值以%表示。
(2)弯曲强度是指试样在弯曲过程中承受的最大的弯曲应力，弯曲弹性模量或弯曲模量是指应力差与对应的应变差之比。
三、实验方法：
1、拉伸实验：参照标准为GB/T1040，本标准规定了对试样施加静态拉伸负荷，以测定拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、偏置屈服应力、断裂伸长率的实验方法。适用范围为热塑性塑料和热固性塑料，其中包括经填充和纤维增强的塑料，以及这些塑料制成的制品。而不适用于泡沫塑料及厚度小于1mm的塑料薄片和薄膜。
2、弯曲实验：参照标准GB9341，本方法用于在规定条件下研究试样的弯曲特性，测定弯曲强度、弯曲模量和弯曲应力-应变关系。本方法适用于两端自由支撑、中央加荷的实验（三点加荷实验）。适用范围是（1）热塑性模塑和挤塑材料，包括填充的和增强的未填充以及硬质热塑性板材（2）热固性模塑材料，包括填充和增强材料，热固性板材包括层压材料（3）纤维增强热固性和热塑性复合材料，其含有单向或非单向的增强材料，如毡、纺织纤维、纺织粗纱、短切原丝、组合或混杂增强材料，无捻粗纱和磨碎纤维等；由预浸渍材料制成的板材（4）热致液晶聚合物。
四、实验仪器设备：
CMT4254型微机控制电子万能实验机0～25000N 一台
游标卡尺0～150mm 若干把
试样弯曲、拉伸各若干根
五、实验内容：
1、拉伸实验内容：
（1）试样类型和尺寸（mm）：
I型试样：
符号名称尺寸公差符号名称尺寸公差L 总长（最小）150 --- W 端部宽度20 ±0.2
H 夹具间距离115 ±5.0 d 厚度见“2试
样选择”
---
C 中间平行部分长度60 ±0.5 b 中间平行部分宽度10 ±0.2 G0 标距（或有效部分）50 ±0.5 R 半径（最小）60 --- Ⅱ型试样：
符号名称尺寸公差符号名称尺寸公差
L 总长（最小）115 --- d 厚度见“2试
样选择”
---
H 夹具间距离80 ±5.0 b 中间平行部分宽度 6 ±0.4 C 中间平行部分长度33 ±2.0 R0 小半径14 ±1.0 G0 标距（或有效部分）25 ±1.0 R1 大半径25 ±2.0 W 端部宽度25 ±1.0
Ⅲ型试样：
符号名称尺寸符号名称尺寸
L 总长110 b 中间平行部分宽度25
C 中间平行部分长度9.5 R0 端部半径 6.5
d0 中间平行部分厚度 3.2 R1 表面半径75
d1 端部厚度 6.5 R2 侧面半径75
W 端部宽度45
Ⅳ型试样：
符号名称尺寸公差符号名称尺寸公差L 总长（最小）250 --- L1 加强片间长度150 ±0.2 H 夹具间距离170 ±5.0 d0 厚度2～10 --- G0 标距（或有效部分）100 ±0.5 d1 加强片厚度3～10 ±0.2
W 宽度25或
50 ±0.5
θ加强片角度
50～
300
L2 加强片最小长度50 --- d2 加强片---
（2）试样选择：
（3）实验速度：
试验速度设有以下九种：
速度A 1mm/min±50% 速度B 2mm/min±20%
速度C 5mm/min±20% 速度D 10mm/min±20%
速度E 20mm/min±10% 速度F 50mm/min±10%
速度G 100mm/min±10% 速度H 200mm/min±10%
速度I 500mm/min±10%
（4）实验操作步骤：
①实验环境
Ⅰ温度：热塑性材料(25±2)℃；热固性材料(25±5)℃；
Ⅱ湿度：(65±5)％。
l0），此标线对测试结果不应有影响；
②在试样中间平行部分做标线示明标距（
测量试样中间平行部分的宽度和厚度，精确到0.02mm。每个试样测量三点，取算术平均值。
③选定实验速度和实验适用的载荷量程。
④夹持试样，夹具夹持试样时，要使试样纵轴与上、下夹具中心连线相重合，并且要松紧适宜，以防止试样滑脱或断在夹具内。
⑤进行实验，记录屈服时的负荷，或断裂时的负荷及标距间的伸长；同时记录拉伸速度、载荷量程。若试样断裂在中间平行部分之外时，此试样作废，另取试样补做。实验结束。 ⑥数据处理
Ⅰ、拉伸强度（或拉伸断裂应力，或拉伸屈服应力，或偏置屈服应力）按下式计
算：σt
=
d
b p
?式中：
σ
t
—拉伸强度（或拉伸断裂应力，或拉伸屈服应力，或偏置屈服应力），Mpa
p —最大负荷（或断裂负荷，或屈服负荷，或偏置屈服负荷），N
b —试样宽度，mm d —试样厚度，mm
Ⅱ、断裂伸长率按如下公式计算：
εt
=l
l l 0
-=
l
l
?式中：
t ε—断裂伸长率，%
l
—试样原始标距，mm l
—试样断裂时标线间距离，mm
2、弯曲实验内容：
（1）试样类型和尺寸（mm ）：
推荐试样尺寸：长度ｌ=80±2 宽度 ｂ=10.0±0.2 厚度 ｈ=4.0±0.2 （2）实验速度：
实验速度推荐值表
10 ±20
20 ±10
50 ±10
100 ±10
200 ±10
500 ±10
厚度在1mm~3.5mm之间的试样，用最低速度。
（3）仪器参数：
两支座和中心压头的位置如下图，支座和压头之间的平行度应在±0.02mm以内。压头半径R1和支座半径R2的尺寸如下：
R1=5.0mm±0.1mm
R2=2.0mm±0.2mm试样厚度≤3mm
R2=5.0mm±0.2mm试样厚度>3mm
跨度L应可调节。
（4）实验操作步骤：
①试验环境
Ⅰ温度：热塑性材料(25±2)℃；热固性材料(25±5)℃；
Ⅱ湿度：(65±5)％。
②测量试样中部的宽度（b），厚度（h），精确到0.02mm，计算出同组试样的厚
度平均值_
h，根据材料的特性选取相应的最大挠度δmax，（δmax=1.5～2.5倍的
_
h）；调节跨度L，使符合式：-
±
=h
L)1
16
(，并测量调节好的跨度，精确到0.5%。
③选取试样适用的载荷量程，按照试样材料标准规定设置实验速度，若无类似标准，应按“实验速度推荐值”中选一速度，使应变速率尽可能地接近1%/min，这一速度使每分钟产生的挠度近似为试样厚度值的0.4倍。符合推荐试样尺寸的试
样的实验速度为2mm/min 。
④把试样对称地放在两个支座上，并于跨度中心施加力。
⑤记录实验过程中施加的力和相应的挠度，同时记录实验速度、载荷量程。若可能，应用自动记录装置来执行这一操作过程。 ⑥数据处理
Ⅰ、弯曲强度f δ计算公式为：
f δ=
2
23bd
PL
式中： f
δ—弯曲应力，MPa
P —最大负荷，N L —跨度， mm b —试样宽度，mm
d —试样厚度，mm Ⅱ、弯曲弹性模量计算公式如下： 采用自动记录的图绘出载荷-挠度曲线时：
f E =ε33
4bd PL 或者 f E =3
34bd
y L 式中： f
E —弯曲弹性模量，Mpa
P —施加瞬时载荷，N
ε—由施加瞬时载荷时所对应的变形（挠度）
，mm y —载荷—挠度曲线图上，在比例极限内的线段的斜率 L —跨度， mm b —试样宽度，mm d —试样厚度，mm
六、思考题：
1、弯曲实验中试样受力点处最大的变形量（挠度）及跨度L 是如何选取的？
2、什么是聚合物的屈服现象?典型的聚合物应力-应变曲线有几种类型?影响聚合物拉伸性能测试结果的因素有哪些?
工力实验实验报告
实验一金属材料拉伸实验 拉伸实验是测定材料在常温静载下机械性能的最基本和重要的实验之一。这不仅因为拉伸实验简便易行，便于分析，且测试技术较为成熟。更重要的是，工程设计中所选用的材料的强度、塑形和弹性模量等机械指标，大多数是以拉伸实验为主要依据。 1.1实验目的 1、验证胡可定律，测定低碳钢的E。 2、测定低碳钢拉伸时的强度性能指标：屈服应力Rel和抗拉强度Rm。 3、测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标：伸长率A和断面收缩率Z 4、测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标：抗拉强度Rm 5、绘制低碳钢和灰铸铁拉伸图，比较低碳钢与灰铸铁在拉伸树的力学性能和破坏形式。 1.2实验设备和仪器 万能试验机、游标卡尺，引伸仪 1.3实验试样 本试验采用经机加工的直径d =10 mm的圆形截面比例试样，其是根据国家试验规范的规定进行加工的。它有夹持、过渡和平行三部分组成（见图2－1），它的夹持部分稍大，其形状和尺寸应根据试样大小、材料特性、试验目的以及试验机夹具的形状和结构设计，但必须保证轴向的拉伸力。其夹持部分的长度至少应为楔形夹具长度的3/4（试验机配有各种夹头，对于圆形试样一般采用楔形夹板夹头，夹板表面制成凸纹，以便夹牢试样）。机加工带头试样的过渡部分是圆角，与平行部分光滑连接，以保证试样破坏时断口在平行部分。平行部分的长度Lc按现行国家标准中的规定取Lo+d ，Lo是试样中部测量变形的长度，称为原始标距。 1.4实验原理 按我国目前执行的国家GB/T 228—2002标准——《金属材料室温拉伸试验方法》的规定，在室温10℃～35℃的范围内进行试验。 将试样安装在试验机的夹头中，固定引伸仪，然后开动试验机，使试样受到缓慢增加的 拉力（应 根据材料 性能和试 验目的确 定拉伸速 度），直到 图2－1 机加工的圆截面拉伸试样 拉断为止，并利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图（图2－2所示）。
材料的拉伸试验实验报告
材料的拉伸试验 实验内容及目的 （1）测定低碳钢材料在常温、静载条件下的屈服强度s σ、抗拉强度b σ、伸长率δ和断面收缩率ψ。 （2）掌握万能材料试验机的工作原理和使用方法。 实验材料及设备 低碳钢、游标卡尺、万能试验机。 试样的制备 按照国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》，金属拉伸试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。 如图1所示，圆形截面试样和矩形截面试样均由平行、过渡和夹持三部分组成。平行部分的试验段长度l 称为试样的标距，按试样的标距l 与横截面面积A 之间的关系，分为比例试样和定标距试样。圆形截面比例试样通常取d l 10=或d l 5=，矩形截面比例试样通常取 A l 3.11=或A l 65.5=，其中，前者称为长比例试样（简称长试样），后 者称为短比例试样（简称短试样）。定标距试样的l 与A 之间无上述比例关系。过渡部分以圆弧与平行部分光滑地连接，以保证试样断裂时的断口在平行部分。夹持部分稍大，其形状和尺寸根据试样大小、材
料特性、试验目的以及万能试验机的夹具结构进行设计。 对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准GB6397—86。 （a ） （b ） 图1 拉伸试样 （a ）圆形截面试样；（b ）矩形截面试样 实验原理 进行拉伸试验时，外力必须通过试样轴线，以确保材料处于单向应力状态。低碳钢具有良好的塑性，低碳钢断裂前明显地分成四个阶段： 弹性阶段：试件的变形是弹性的。在这个范围内卸载，试样仍恢复原来的尺寸，没有任何残余变形。 屈服（流动)阶段：应力应变曲线上出现明显的屈服点。这表明材料暂时丧失抵抗继续变形的能力。这时，应力基本上不变化，而变形快速增长。通常把下屈服点作为材料屈服极限（又称屈服强度），即A F s s =σ，是材料开始进入塑性的标志。结构、零件的应力一旦超过 屈服极限，材料就会屈服，零件就会因为过量变形而失效。因此强度
ASTM E8M-09 中文版 金属材料拉伸试验方法E8-09
金属材料拉伸试验的标准试验方法 1范围 1.1 本方法适用于室温下任何形状的金属材料的拉伸试验。特别是对于屈服强度、屈服点延伸率、抗拉强度、延伸率和断面收缩率的测定。 1.2 对于圆形试样，标距长度等于直径的4倍【E8】或5倍【E8M】（对于E8和E8M，试样的标距长度是两个标准的最大区别，其他技术内容是一致的）。用粉末冶金（P/M）材料制成的试样无此要求，以保持工业要求的材料的压力至规定的设计面积和密度。 1.3 除本方法规定外，可对特殊材料制定单独的技术规范及试验方法，例如：试验方法和定义A370，试验方法B557，B557M。 1.4 除非另有规定，室温应定为10—38℃。 1.5 国际单位(SI)和英制单位相互独立，两个单位体系的数值并不完全相等，因此，它们应该独立使用。两个单位体系结合使用得到的数值与标准不符合。 1.6 本标准并不涉及所有安全的问题，如果有，也是与它的用途有关。在使用本标准前制定适当的安全和健康规范，确定使用的规章制度是本标准使用者的责任。 2参考文件 2.1 ASTM标准： A 356/A 356M 铸钢、碳素钢、低合金钢、不锈钢、蒸汽锅炉钢的产品规范 A370 钢产品力学性能试验方法及定义 B557 锻、铸铝合金和镁合金产品的拉伸试验方法 B557M锻、铸铝合金和镁合金产品的拉伸试验方法(公制) E4 试验机的力学校验方法 E6 力学性能试验方法相关术语
E29 用标准方法确定性能所得试验数据的有效位数的推荐方法 E83 引伸计的的校验及分级方法 E345 金属箔拉伸试验的测试方法 E691 实验室之间探讨确定试验方法精确度的实施指南 E1012 拉伸载荷下试样对中方法的确定 E1856 试验机计算机数据分析处理系统的使用指导 3 术语 3.1 定义——在E6中出现的有关拉伸测试的名词术语均可以用在该拉伸试验方法中。另外需补充以下术语： 3.1.1 不连续屈服——轴向试验中，由于局部屈服，在塑性变形开始的地方观察到力的停滞或起伏（应力-应变曲线不一定出现不连续）。 3.1.2 断后延伸率——由于断裂，使得施加的力突然降低，在此之前测得的延伸率。很多材料并不出现力突然降低的情况，这时断后延伸率通过测量力减小到最大力的10%时的应变值获得。 3.1.3 下屈服强度（LYS[FL-2]）——轴向试验中，不考虑瞬时效应的情况，不连续屈服过程中记录的最小应力。 3.1.4 均匀延伸率（EL U[%]）——在试样出现缩颈、断裂或者二者都出现之前，所承受最大力时材料的延伸率为均匀延伸率。 3.1. 4.1 说明：均匀伸长率包括弹性延伸率和塑性延伸率。 3.1.5 上屈服强度（LYS[FL-2]）——轴向试验中，伴随不连续屈服首此出现的应力最大值（首次出现零斜率时的应力）； 3.1.6 屈服点延伸率（YPE）——轴向试验中，不连续屈服过程中上屈服点（应力斜率为0时的转换/临界点）所对应得应变与均匀应变硬化转折点之间的应变差（用百分比表示）。若均匀应变硬化转折点超出应变范围，则YPE的终点是(a)(b)两条直线与横轴的交点： (a)应力—应变曲线的不连续屈服段，通过最后一个零斜率点的水平正切线； (b)应力—应变曲线的均匀应变硬化段的正切线。 若在屈服的地方或附近没有出现斜率为零的点，则材料的的屈服点延伸率为0%。
拉伸实验报告
abaner 拉伸试验报告 [键入文档副标题] [键入作者姓名] [选取日期] [在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。在此处键入文档的摘要。 摘要通常是对文档内容的简短总结。] 拉伸试验报告 一、试验目的 1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能 2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数 二、试验要求： 按照相关国标标准（gb/t228-2002：金属材料室温拉伸试验方法）要求完成试验测量工 作。 三、引言 低碳钢在不同的热处理状态下的力学性能是不同的。为了测定不同热处理状态的低碳钢 的力学性能，需要进行拉伸试验。 拉伸试验是材料力学性能测试中最常见试验方法之一。试验中的弹性变形、塑性变形、 断裂等各阶段真实反映了材料抵抗外力作用的全过程。它具有简单易行、试样制备方便等特 点。拉伸试验所得到的材料强度和塑性性能数据，对于设计和选材、新材料的研制、材料的 采购和验收、产品的质量控制以及设备的安全和评估都有很重要的应用价值和参考价值 通过拉伸实验测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度和塑形性能， 并根据应力-应变曲线，确定应变硬化指数和系数。用这些数据来进行表征低碳钢的力学性能， 并对不同热处理的低碳钢的相关数据进行对比，从而得到不同热处理对低碳钢的影响。 拉伸实验根据金属材料室温拉伸试验方法的国家标准，制定相关的试验材料和设备，试 验的操作步骤等试验条件。 四、试验准备内容 具体包括以下几个方面。 1、试验材料与试样 （1）试验材料的形状和尺寸的一般要求 试样的形状和尺寸取决于被试验金属产品的形状与尺寸。通过从产品、压制坯或铸件切 取样坯经机加工制成样品。但具有恒定横截面的产品，例如型材、棒材、线材等，和铸造试 样可以不经机加工而进行试验。 试样横截面可以为圆形、矩形、多边形、环形，特殊情况下可以为某些其他形状。原始 标距与横截面积有l?ks0关系的试样称为比例试样。国际上使用的比例系数k的值为5.65。 原始标距应不小于15mm。当试样横截面积太小，以至采用比例系数k=5.65的值不能符合这 一最小标距要求时，可以采用较高的值，或者采用非比例试样。 本试验采用r4试样，标距长度50mm，直径为18mm。 尺寸公差为±0.07mm，形状公差为0.04mm。 （2）机加工的试样 如果试样的夹持端与平行长度的尺寸不同，他们之间应以过渡弧相连，此弧的过渡半径 的尺寸可能很重要。 试样夹持端的形状应适合试验机的夹头。试样轴线应与力的作用线重合。 （5）原始横截面积的测定
实验一金属材料的拉伸实验
拉伸是材料力学最基本的实验，通过拉伸可以测定出材料一些基本的力学性能参数， 如 弹性模量、强度、塑性等。 一. 实验目的 1. 测定低碳钢拉伸时的强度性能指标：屈服应力 二s 和抗拉强度二b 。 2. 测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标：伸长率 和断面收缩率’-：。 3. 测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标：抗拉 强度 ：「b 。 4. 绘制低碳钢和灰铸铁的拉伸图，比较低碳钢与灰铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形 式。 二. 实验仪器、设备 1. 电子万能试验机（或液压万能材料试验机）。 2. 钢尺。 3. 数显卡尺。 三. 实验试样 按照国家标准 GB6397 — 86《金属拉伸试验试样》，金属拉伸试样的形状随着产品的品 种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、 矩形截面试样、异形截面试样和不经机 加工的全截面形状试样四种。其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。 对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准 GB6397 — 86。 图1-1试件的截面形式 试样分为夹持部分、过渡部分和待测部分（ I ）。标距（I 0）是待测部分的主体，其截面 积为A 。。按标距（I 。）与其截面积（A o ）之间的关系，拉伸试样可分为比例试样和非比例 试样。按国家标准 GB6397-86的规定，比例试样的有关尺寸如下表 1-1。 表1-1 试样 标距 | I 。, (mm) 截面积A 0 ,(mm 2 ) 圆形试样直径 d （mm ） 延伸率 比例 长 11.3 J A 。或 10 d 任意 任意 短 5.65 JA 。或 5 d 四. 实验原理 （一）塑性材料弹性模量的测试: 实验 金属材料的拉伸实验 夹持过渡 (b
材料拉伸与压缩试验报告
材料的拉伸压缩实验 【实验目的】 1．研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。 2．确定低碳钢在拉伸时的机械性能（比例极限R p、下屈服强度R eL、强度极限R m、延伸率A、断面收缩率Z等等）。 3. 确定铸铁在拉伸时的力学机械性能。 4.研究和比较塑性材料与脆性材料在室温下单向压缩时的力学性能。 【实验设备】 1.微机控制电子万能试验机； 2.游标卡尺。 3、记号笔 4、低碳钢、铸铁试件 【实验原理】 1、拉伸实验 低碳钢试件拉伸过程中，通过力传感器和位移传感器进行数据采集，A/D转换和处理，并输入计算机，得到F-?l曲线，即低碳钢拉伸曲线，见图1。 对于低碳钢材料，由图1曲线中发现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，表示载荷基本不变，变形增加很快，材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，必须缓慢而均匀地加载，并应用σs=F s/ A0（A0为试件变形前的横截面积）计算屈服极限。 图1低碳钢拉伸曲线 屈服阶段终了后，要使试件继续变形，就必须增加载荷，材料进入强化阶段。
当载荷达到强度载荷F b后，在试件的某一局部发生显著变形，载荷逐渐减小，直至试件断裂。应用公式σb=F b/A0计算强度极限（A0为试件变形前的横截面积）。 根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积，计算出低碳钢的延伸率δ和端面收缩率ψ，即 % 100 1? - = l l l δ，% 100 1 0? - = A A A ψ 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。 2、压缩实验 铸铁试件压缩过程中，通过力传感器和位移传感器进行数据采集，A/D转换和处理，并输入计算机，得到F-?l曲线，即铸铁压缩曲线，见图2。 对铸铁材料，当承受压缩载荷达到最大载荷F b时，突然发生破裂。铸铁试件破坏后表明出与试件横截面大约成45?～55?的倾斜断裂面，这是由于脆性材料的抗剪强度低于抗压强度，使试件被剪断。 材料压缩时的力学性质可以由压缩时的力与变形关系曲线表示。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：σb=F b/A0（A0为试件变形前的横截面积）。 【实验步骤及注意事项】 1、拉伸实验步骤 （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，沿两个相互垂直方向各测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→计算机→打印机的顺序开机，开机后须预热十分钟才可使用。按照“软件使用手册”，运行配套软件。 （3）安装夹具：根据试件情况准备好夹具，并安装在夹具座上。若夹具已 图2 铸铁压缩曲线
金属拉伸试验试样
lo小于25mm,为保证测量精度,亦可采用。 但在特殊情况下,根据产品标准或双方协议要求采用lo=4do或8do的试样时,亦应遵照执行。此时,对矩形试样,lo应分别等于根号Fo或根号Fo,对于脆性材料,亦可采用lo=。或根号Fo的试样。 定标距试样系原始标距lo与原始横截面积Fo或直径间do间无所述比例关系。其标距lo和平行长度l,应按有关标准或双方协议规定执行。 拉伸试样的分类 棒材试样 对棒材(包括方和六方形等),一般采用圆形试样,其平行部分直径通常为3～25mm。而各部分尺寸之允许偏差及表面加工粗糙度符合图1的和表2的规定。对钢、铜材通常采用do=10mm,lo=5do的比例试样,但有时为了考核产品的整体性能,也可取制do>25mm或尽可能大的圆形试样进行试验。通常铝材尺寸偏小,试样可按有关标准或
双方协议规定执行。对软金属,经双方同意,可采用较低表面粗糙度,但对高强材料,则要求高的加工表面粗糙度,直至抛光。 试样分为带头不带头的两种,仲裁试验时应采用前者,后者一般用于不宜或不经机加工而整拉的棒材。 板材试样 对厚、薄板材,一般采用矩形试样,其宽度根据产品厚度(通常为～25mm),采用10、、15、20、25和30mm六种比例试样,尽可能采用lo=而的短比例试样。试样厚度一般应为原轧制厚度,但在特殊情况下也允许多号用四面机加工的试样。通常试样宽度与厚度之比不大于421或821,其试样按表10规定散制,对铝钱材则一般可采用较小宽度。对厚度小于的薄板(带),亦可采用定标距试样。试样各部分允许机加工偏
差及侧边加工粗糙度应符合图2和表3的规定,对四面机加工的矩形试样,其机加工偏差应用于圆形试样,如表2所示。 根据有关标准要求,对厚钢板亦可取制垂直轧制面(Z向)的拉伸试样,此时应按钢板厚度及表2的规定,采用带头圆形试样为宜。必要时,可焊钢板于两端,以利夹持。对中、薄高强度板材,亦可采用头部带销孔的试样,以免其在拉伸过程中的卷曲现象。矩形试样分为带头和不带头的两种,带头试样两头部轴线与平行部分轴线间的偏差不得大于。仲裁试验时应采用带头试样。 管材试样
大学物理-拉伸法测弹性模量 实验报告
大连理工大学 大 学 物 理 实 验 报 告 院（系） 材料学院 专业 班级 姓 名 学号 实验台号 实验时间 年 月 日，第 周，星期 第 节 实验名称 拉伸法测弹性模量 教师评语 实验目的与要求： 1. 用拉伸法测定金属丝的弹性模量。 2. 掌握光杠杆镜尺法测定长度微小变化的原理和方法。 3. 学会处理实验数据的最小二乘法。 主要仪器设备： 弹性模量拉伸仪（包括钢丝和平面镜、直尺和望远镜所组成的光杠杆装置）， 米尺， 螺旋测微器 实验原理和内容： 1. 弹性模量 一粗细均匀的金属丝， 长度为l ， 截面积为S ， 一端固定后竖直悬挂， 下端挂以质量为m 的砝码； 则金属丝在外力F=mg 的作用下伸长Δl 。 单位截面积上所受的作用力F/S 称为应力， 单位长度的伸长量 Δl/l 称为应变。 有胡克定律成立：在物体的弹性形变范围内，应力F/S 和Δl/l 应变成正比， 即 l l ?=E S F 其中的比例系数 l l S F E //?= 称为该材料的弹性模量。 性质： 弹性模量E 与外力F 、物体的长度l 以及截面积S 无关， 只决定于金属丝的材料。
实验中测定E ， 只需测得F 、S 、l 和l ?即可， 前三者可以用常用方法测得， 而l ?的数量级很小， 故使用光杠杆镜尺法来进行较精确的测量。 2. 光杠杆原理 光杠杆的工作原理如下： 初始状态下， 平面镜为竖直状态， 此时标尺读数为n 0。 当金属丝被拉长l ?以后， 带动平面镜旋转一角度α， 到图中所示M ’位置； 此时读得标尺读数为n 1， 得到刻度变化为 01n n n -=?。 Δn 与l ?呈正比关系， 且根据小量 忽略及图中的相似几何关系， 可以得到 n B b l ??= ?2 （b 称为光杠杆常数） 将以上关系， 和金属丝截面积计算公式代入弹性模量的计算公式， 可以得到 n b D FlB E ?= 2 8π （式中B 既可以用米尺测量， 也可以用望远镜的视距丝和标尺间接测量； 后者的原理见附录。） 根据上式转换， 当金属丝受力F i 时， 对应标尺读数为n i ， 则有 02 8n F bE D lB n i i +?= π 可见F 和n 成线性关系， 测量多组数据后， 线性回归得到其斜率， 即可计算出弹性模量E 。 P.S. 用望远镜和标尺测量间距B ： 已知量： 分划板视距丝间距p ， 望远镜焦距f 、转轴常数δ 用望远镜的一对视距丝读出标尺上的两个读数N1、N2， 读数差为ΔN 。 在几何关系上忽略数量级差别大的量后， 可以得到 N p f x ?= ， 又在仪器关系上， 有x=2B ， 则N p f B ??=21 ， （100=p f ）。 由上可以得到平面镜到标尺的距离B 。
材料拉伸与压缩实验报告参考
碳钢与铸铁的拉伸、压缩实验（实验一） 一、实验目的 1、测定碳钢在拉伸时的屈服极限s σ，强度极限b σ，延伸率δ和断面收缩率ψ，测定铸铁拉伸时的强度极限b σ。 2、观察碳钢、铸铁在拉伸过程中的变形规律及破坏现象，并进行比较，使用绘图装置绘制拉伸图（P-ΔL 曲线）。 二、实验设备 微机控制电子万能材料试验机、液压式万能材料试验机、游标卡尺。 三、实验试祥 1. 为使各种材料机械性质的数值能互相比较，避免试件的尺寸和形状对试验结果的影响，对试件的尺寸形状GB6397-86作了统一规定，如图1所示： 图1 用于测量拉伸变形的试件中段长度（标距L 0）与试件直径d 。必零满足L 0／d 0=10或5，其延伸率分别记做和δ10和δ5 2、压缩试样：低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般做成很短的圆柱形，避免压弯，一般规定试件高度h 直径d 的比值在下列范围之内： 1≤d h ≤3 为了保证试件承受轴向压力，加工时应使试件两 个端面尽可能平行，并与试件轴线垂直，为了减少 两端面与试验机承垫之间的摩擦力，试件两端面应 进行磨削加工，使其光滑。 四、实验原理 图2为试验机绘出的碳钢拉伸P-△L 曲线图， 拉伸变形ΔL 是整个试件的伸长，并且包括机器本身 的弹性变形和试件头部在夹头中的滑动，故绘出的 曲线图最初一段是曲线，流动阶段上限B ‘受变形速度和试件形式影响，下屈服点B 则比较稳定，工程上均以B 点对应的载荷作为材料屈服时的载荷P S ，以试样的初始横截面积A0除PS ，即得屈服极限： 0A Ps S =σ 图2
屈服阶段过后，进入强化阶段，试样又恢复了承载能力，载荷到达最大值P b ，时，试样某一局部的截面明显缩小，出现“颈缩”现象，这时示力盘的从动针停留在P b 不动，主动针则迅速倒退表明载荷迅速下降，试样即将被拉断。以试样的初始横截面面积A 。除P b 得强度极限为 0A P b b =σ 延伸率δ及断面收缩率φ的测定，试样的标距原长为L 0拉断后将两段试样紧密地对接在一起，量出拉断后的标距长为L 1延伸率应为 % 100001?-=l l l δ 断口附近塑性变形最大，所以L 1的量取与断口的部位有关，如断口发生于L ο的两端或在L ο之外，则试验无效，应重做，若断口距L 。的一端的距离不在标距长度的中央31 区域内，要采用断口移中的办法；以度量试件位断后的标距，设两标点CC 1之间共有10格，断口靠近左段，如图3，从临近断口的第一刻线d 起，向右取10／2＝5格，记作a ，这就相当于把断口摆在标距中央，再看a 点到C 1点有多少格，就由a 点向左取相同的格数，记作b ， 令L ˊ表示C 至b 的长度，L ’表示b 至a 的长度，则L ′＋2L ‘′的长度中包含的格数等于 标距长度内的格数10，即 L ′＋2L ‘′=L 1。 图3 试样拉断后，设颈缩处的最小横截面面积为A 1，由于断口不是规则的圆形，应在两个相互垂直的方向上量取最小截面的直径，以其平均值计算A 1，然后按下式计算断面收缩率： 010100%ψA -A =?A 铸铁试件在变形极小时，就达到最大载荷P b 而突然发生断裂。没有屈服和颈缩现象，其强度极限远小于低碳钢的强度极限。 图4为低碳钢试件的压缩图，在弹性阶段和屈服阶段，它与拉伸时的形状基本上是一致 图4 图5
实验1_金属材料拉伸实验
实验一金属材料拉伸实验 拉伸试验是检验金属材料力学性能普遍采用的一种极为重要的基本试验。 金属的力学性能可用强度极限σ b 、屈服极限σs、延伸率δ、断面收缩率Ψ 和冲击韧度α k 五个指标来表示。它是机械设计的主要依据。在机械制造和建筑工程等许多领域，有许多机械零件或建筑构件是处于受拉状态，为了保证构件能够正常工作，必须使材料具有足够的抗拉强度，这就需要测定材料的性能指标是否符合要求，其测定方法就是对材料进行拉伸试验，因此，金属材料的拉伸试验及测得的性能指标，是研究金属材料在各种使用条件下，确定其工作可靠性的主要工具之一，是发展新金属材料不可缺少的重要手段，所以拉伸试验是测定材料力学性能的一个基本试验。 一、实验目的 1、测定低碳钢在拉伸过程中的几个力学性能指标：屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ、断面收缩率Ψ。铸铁的σb 。 2、观察低碳钢、铸铁在拉伸过程中的各种现象，绘制拉伸图(P—ΔL图)由此了解试件变形过程中变形随荷载变化规律，以及有关的一些物理现象。 3、观察断口，比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能，及断口形貌。 二、实验设备仪器及量具 万能材料实验机，引伸仪，划线台，游标卡尺；小直尺。 三、试件 金属材料拉伸实验常用圆形试件。为了使实验测得数据可以互相比较，试件形状尺寸必须按国家标准GB228—76的规定制造成标准试件。如因材料尺寸限制等特殊情况下不能做成标准试件时，应按规定做成比例试件。图1为圆形截面标准试件和比例试件的国标规定。对于板材可制成矩形截面。园形试件标距L。和 直径之比，长试件为L 0／d ＝10，以δ 10 表示，短试件为L ／d =5以δs表示。 矩形试件截面面积A 0和标距L 之间关系应为
金属的拉伸实验(实验报告)
金属的拉伸实验一 一、实验目的 1、测定低碳钢的屈服强度二S、抗拉强度匚b、断后延伸率「?和断面收缩率'■ 2、观察低碳钢在拉伸过程中的各种现象，并绘制拉伸图（ F —「丄曲线） 3、分析低碳钢的力学性能特点与试样破坏特征 二、实验设备及测量仪器 1、万能材料试验机 2、游标卡尺、直尺 三、试样的制备 试样可制成圆形截面或矩形截面，采用圆形截面试件，试件中段用于测量拉伸变形，其 长度I。称为“标矩”。两端较粗部分为夹持部分，安装于试验机夹头中，以便夹紧试件。试验表明，试件的尺寸和形状对材料的塑性性质影响很大，为了能正确地比较材料力学性能，国家对试件的尺寸和形状都作了标准化规定。直径d0= 20mm ,标矩 I。=2O0nm（k 1 0或I0 =100mm（l0 =5d0）的圆形截面试件叫做“标准试件”，如因原 料尺寸限制或其他原因不能采用标准试件时，可以用“比例试件”。 四、实验原理 在拉伸试验时，禾U用试验机的自动绘图器可绘出低碳钢的拉伸曲线，见图2-11所示的F —△L曲线。图中最初阶段呈曲线，是由于试样头部在夹具内有滑动及试验机存在间隙等原因造成的。分析时应将图中的直线段延长与横坐标相交于O点，作为其坐标原点。拉伸曲 线形象的描绘出材料的变形特征及各阶段受力和变形间的关系，可由该图形的状态来判断材 料弹性与塑性好坏、断裂时的韧性与脆性程度以及不同变形下的承载能力。但同一种材料的 拉伸曲线会因试样尺寸不同而各异。为了使同一种材料不同尺寸试样的拉伸过程及其特性点 便于比较，以消除试样几何尺寸的影响，可将拉伸曲线图的纵坐标（力F）除以试样原始横 截面面积并将横坐标（伸长△ L）除以试样的原始标距I。得到的曲线便与试样尺寸无关，此曲线称为应力一应变曲线或R —；曲线，如图2 —12所示。从曲线上可以看出，它与拉伸 图曲线相似，也同样表征了材料力学性能。 爲一上屈服力：①一下屈服力'厂最尢力；叫一断裂后塑性伸恰业一彈性佃长 團2—11低碳钢拉伸曲线 拉伸试验过程分为四个阶段，如图2—11和图2-12所示。 （1 ）、弹性阶段OC。在此阶段中拉力和伸长成正比关系，表明钢材的应力与应变为线性关系，完全遵循虎克定律，如图2-12所示。若当应力继续增加到C点时，应力和应变的关系不再是线性关系，但变形仍然是弹性的，即卸除拉力后变形完全消失。
材料力学性能静拉伸试验报告
静拉伸试验 一、实验目的 1、测45#钢的屈服强度s σ、抗拉强度m R 、断后伸长率δ和断面收缩率ψ。 2、测定铝合金的屈服强度s σ、抗拉强度m R 、断后伸长率δ和断面收缩率ψ。 3、观察并分析两种材料在拉伸过程中的各种现象。 二、使用设备 微机控制电子万能试验机、0.02mm 游标卡尺、试验分化器 三、试样 本试样采用经过机加工直径为10mm 左右的圆形截面比例试样，试样成分分别为铝合金和45#，各有数支。 四、实验原理 按照我国目前执行的国家 GB/T 228—2002标准—《金属材料 室温拉伸试验方法》的规定，在室温1035℃℃的范围内进行试验。将试样安装在试验机的夹头当中，然后开动试验机，使试样受到缓慢增加的拉力（一般应变速率应≤0.1m/s ），直到拉断为止，并且利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图。 试验机自动绘图装置绘出的拉伸变形L ?主要是整个试样，而不仅仅是标距部分的伸长，还包括机器的弹性变形和试样在夹头中的滑动等因素，由于试样开始受力时，头部在头内的滑动较大，故绘出的拉伸图最初一段是曲线。 塑性材料与脆性材料的区别： （1）塑性材料： 脆性材料是指断后伸长率5%δ≥的材料，其从开始承受拉力直至试样被拉断，变形都比较大。塑性材料在发生断裂时，会发生明显的塑性变形，也会出现屈服和颈缩等现象； （2）脆性材料： 脆性材料是指断后伸长率5%δ<的材料，其从开始承受拉力直至试样被拉断，变形都很小。并且，大多数脆性材料在拉伸时的应力—应变曲线上都没有明显的直线段，几乎没有塑性变形，在断裂前不会出现明显的征兆，不会出现屈服和颈缩等现象，只有断裂时的应力值—强度极限。 脆性材料在承受拉力、变形记小时，就可以达到m F 而突然发生断裂，其抗拉强度也远远 小于45钢的抗拉强度。同样，由公式0m m R F S =即可得到其抗拉强度，而根据公式，10 l l l δ-=。 五、实验步骤 1、试样准备 用笔在试样间距0L （10cm ）处标记一下。用游标尺测量出中间横截面的平均直径，并且测出试样在拉伸前的一个总长度L 。 2、试验机准备：
金属材料力学性能实验报告
金属材料力学性能实验报告 姓名：班级：学号：成绩： 实验名称实验一金属材料静拉伸试验 实验设备1）电子拉伸材料试验机一台，型号HY-10080 2）位移传感器一个； 3）刻线机一台； 4）游标卡尺一把； 5）铝合金和20#钢。 试样示意图 图1 圆柱形拉伸标准试样示意图 试样宏观断口示意图 图2 铝合金试样常温拉伸断裂图和断口图 （和试样中轴线大约成45°角的纤维状断口，几乎没有颈缩，可以知道为切应力达到极限，发生韧性断裂）
图3 正火态20#钢常温拉伸断裂图和断口图 （可以明显看出，试样在拉断之后在断口附近产生颈缩。断口处可以看出有三个区域：1.试样中心的纤维区，表面有较大的起伏，有较大的塑性变形；2.放射区，表面较光亮平坦，有较细的放射状条纹；3.剪切唇，轴线成45°角左右的倾斜断口） 原始数据记录 表1 正火态20#钢试样的初始直径测量数据（单位：mm ） 左 中 右 平均值 9.90 10.00 10.00 9.97 9.92 10.00 10.00 10.00 10.00 9.92 左 中 右 平均值 8.70 8.72 8.68 8.69 8.68 8.70 8.70 8.64 8.72 8.70 表2 时效铝合金试样的初始直径测量数据（单位：mm ） 两试样的初始标距为050 L mm 。 表3 铝合金拉断后标距测量数据记录（单位：mm ） AB BC AB+2BC 平均 12.32 23.16 58.64 58.79 24.02 17.46 58.94 测量20#钢拉断后的平均标距为u L =69.53 mm ，断口的直径平均值为u d =6.00 mm 。 测量得到铝合金拉断后的断面直径平均值为7.96mm 。
钢筋拉伸试验报告
钢筋拉伸试验 实验报告 试验人：郭航吴宏康 试验时间：2015年4月20日 联系方式： 邮箱：
【实验时间和地点】 2015年4月20日，武汉理工大学土木工程结构实验室。 【实验目的】 了解钢筋在纯拉应力条件下直至破坏的整个过程；了解拉伸过程的四个阶段，即弹性阶段，屈服阶段，强化阶段和颈缩阶段；掌握钢筋拉伸试验的荷载-位移曲线，从图中得出上、下屈服强度；计算钢筋的断后伸长率、断后收缩率。【实验依据】 GBT 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法 【实验材料】 HRB400（三级）钢筋四根，参数如下： 【实验设备和器材】 切割机，游标卡尺（50分度），锉刀，卷尺，拉伸试验机。 【实验过程】 一．材料准备 1.切割 钢筋长度按照l≥10*d+250mm取用，钢筋长度均满足这个条件，但是试验机高度有限，故将钢筋统一切割为500mm长。 2.标记 在钢筋中部适当位置取10*d的长度，作为拉伸区段，要求区段距离钢筋头和尾部长度均大于125mm。将区段等分为十份，在每一个等分点处用锉刀标记出来。 3.测量拉伸前直径
首先测量试样标距两端和中间这三个截面处的尺寸，对于圆试样，在每一横截面内沿互相垂直的两个直径方向各测量一次，取其平均值。用测得的三个平均值中最小的值计算试样的原始横截面面积。 4.拉伸 将准备好的钢筋试样放置到拉伸试验机中，注意上部和下部夹具夹持位置距离拉伸区域尽量短，保持在5cm左右，然后夹紧夹具，避免在加载过程中滑移。 5.试验结果 上屈服强度和下屈服强度 从力-位移曲线图读取力首次下降前的最大力和不计初时瞬时效应时屈服阶段中的最小力或屈服平台的恒定力。将其分别除以试样原始横截面积，得到上屈服强度和下屈服强度。 抗拉强度 从记录的力-位移曲线图（如图所示）读取过了屈服阶段之后的最大力。最大力除以试样原始横截面积得到抗拉强度。绘制表格如下： 钢筋编号实测直径(mm) 横截面积(mm2) 最大拉力(kN) 抗拉强度(MPa) A D E 钢筋A（14）力-位移曲线
金属材料 室温拉伸试验方法 GB
金属材料室温拉伸试验方法 GB/T 228-2002 金属材料室温拉伸试验方法 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T228-2002 eqv ISO 6892:1998 金属材料室温拉伸试验方法 Metallic materials——Tensile testing at ambient temperature 发布 GB/T228-2002 目次 前言Ⅲ ISO前言Ⅳ 1 范围1 2 引用标准1 3 原理1 4 定义1 5 符号和说明5 6 试样6 7 原始横截面积（So）的测定7 8 原始标距（Lo）标记7 9 试验设备的准确度7 10 试验要求8 11 断后伸长率（A）和断裂总伸长率（At）的测定8 12 最大力总伸长率（Agt）和最大力非比例伸长率（Ag）的测定9 13 屈服点延伸率（Ae）的测定9 14 上屈服强度（ReH）和下屈服强度（ReH）和下屈服强度（ReL）的测定10 15 规定非比例延伸强度（Rp）的测定10 16 规定总延伸强度（Rt）的测定11 17 规定残余延伸强度（Rr）的验证方法11 18 抗拉强度（Rm）的测定11 19 断面收缩率（Z）的测定12 20 性能测定结果数值的修约14 21 性能测定结果的准确度14
22 试验结果处理15 23 试验报告15 附录A（标准的附录）厚度0.1mm～＜3 mm薄板和薄带使用的试样类型16 附录B(标准的附录)厚度等于或大于3mm板材和扁材以及直径或厚度等于或大于 4mm线材、棒材和型材使用的试样型17 附录C（标准的附表录）直径或厚度小于4mm线材、棒材和型材使作的试 样类型20 附录D（标准的附录）管材使用的试样类型21 附录E（提示的附录）断后伸长率规定值低于5%的测定方法24 附录F（提示的附录）移位方法测定断后伸长率24 附录G（提示的附录）人工方法测定棒材、线材和条材等长产品的最大力总伸长率25 附录H（提示的附录）逐步逼近方法测定规定非比例延伸强度（Rp）26 附录I（提示的附录）卸力方法测定规定残余延伸强度（Rr0。2）举例27 附录J（提示的附录）误差累积方法估计拉伸试验的测量不确定度28 附录K（提示的附录）拉伸试验的精密度—根据实验室间试验方案的结果31 附录L（提示的附录）新旧标准性能名称和符号对照34 GB/T228-2002 前言 本标准有效采用国际标准ISO 6892：1998《金属材料室温拉伸试验》。在主要技术内容上与ISO6892：1998相同，但部分技术内容较为详细和具体，编写结构不完全对应。补充性能测定结果数值的修约要求和试验结果处理。增加试样类型。删去附录F（提示的附录）计算矩形横截面试样原始标距用计算图尺；删去附录L（提示的附录）参考文献目录。增加附录H（提示的附录）逐步逼近方法测定规定非比例延伸强度（RP）；增加附录L（提示的附录）新旧标准性能名称和符号对照。 本标准合作并修订原国家标准GB/T228-1987《金属拉伸试验方法》、GB/T3076-1982《金属薄板（带）拉伸试验方法》和GB/T6397-1986《金属拉伸试验试样》。对原标准在以下方面的技术内容进行了较大修改和补充： ——引用标准； ——定义和符号； ——试样； ——试验要求； ——性能测定方法； ——性能测定结果数值修约； ——性能测定结果准确度阐述。 自本标准实施之日起，代替GB/T228-1987《金属拉伸试验方法》、GB/T3076-1982《金属薄板（带）拉伸试验方法》和GB/T6397-1986《金属拉伸试验试样》。 本标准的附录A∽D都是标准的附录。 本标准的附录E∽L都是提示的附录。 本标准由原国家冶金工业局提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会归口。
用拉伸法测钢丝杨氏模量——实验报告
用拉伸法测钢丝杨氏模量——实验报告
金属丝杨氏模量的测定实验报告 【实验目的】 1.学会用拉伸法测量杨氏模量； 2.掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理； 3.学会用逐差法处理实验数据； 4.学会不确定度的计算方法，结果的正确表达； 【实验仪器】 YWC-1杨氏弹性模量测量仪（包括望远镜、测量架、光杠杆、标尺、砝码） 钢卷尺（0-200cm ,0.1 ）、游标卡尺(0-150mm,0.02)、螺旋测微器 (0-150mm,0.01) 【实验原理】 在外力作用下，固体所发生的形状变化成为形变。它可分为弹性形变和塑性形变两种。本实验中，只研究金属丝弹性形变，为此，应当控制外力的大小，以保证外力去掉后，物体能恢复原状。 最简单的形变是金属丝受到外力后的伸长和缩短。金属丝长L，截面积为S，沿长度方向施
力F 后，物体的伸长L ?，则在金属丝的弹性限度内，有： F S E L L =? 我们把E 称为杨氏弹性模量。 如上图： ???????=?≈=?ααα2D n tg x L n D x L ??=??2 （02n n n -=?） n x d FLD L n D x d F L L S F E ??=?=?=228241ππ 真实测量时放大倍数为4倍，即E=2E 【实验内容】
<一> 仪器调整 1、杨氏弹性模量测定仪底座调节水平； 2、平面镜镜面放置与测定仪平面垂直； 3、将望远镜放置在平面镜正前方1.5-2.0m 左右位置上； 4、粗调望远镜：将镜面中心、标尺零点、望远镜调节等高,望远镜的缺口、准星对准平面镜中心，并能在望远镜外看到尺子的像； 5、调节物镜焦距能看到尺子清晰的像，调节目镜焦距能清晰的看到叉丝； 6、调节叉丝在标尺cm 2 以内，并使得视差不超过半格。 <二>测量 1、 记下无挂物时刻度尺的读数0 n ； 2、依次挂上100g 的砝码，8次，计下7654321,,,,,,n n n n n n n ； 3、依次取下100g 的砝码，8次，计下n 0 ‘ ，'7'65'4'3'2'1,,,,,,'n n n n n n n ； 4、用米尺测量出金属丝的长度L （两卡口之间的金属丝）、镜面到尺子的距离D ； 5、用游标卡尺测量出光杠杆x 、用螺旋测微
金属材料拉伸试验报告
塑料力学性能实验（拉伸实验、弯曲实验） 一、实验目的： 1、通过等速应变实验得到聚合物材料大形变的应力-应变曲线，正确理解杨氏模量、屈服强度、弯曲强度、拉伸强度和断裂伸长率等评价材料力学性能的特征参数的物理意义； 2、观察聚合物材料特有的应变软化现象和塑性不稳定性--细颈； 3、了解聚合物应力-应变曲线的各种类型和屈服点特症； 4、掌握材料试验机的使用方法。 二、实验原理： 图 14-1所示的棒，在它的两个端头A 0上受到两个大小相等、方向相反的正向拉力P ，则拉伸应力为 σt =A p 0 。如果力P 把棒从原长l 0拉长到l ，拉 伸应变ε1=l l l 00 -=l l 0 ?，σt 、ε1 之比就是杨氏模量E= ε σ1 t 。单向拉伸时，不仅在拉伸方向有外形 尺寸的变化，而且在垂直于拉力p 的方向上也 图14-1单向拉伸 伴有尺寸的变化(横向收缩)。如果横向尺寸分别出b 0、d 0变为b 、d ，则横 向应变为b b b 0 2 -= ε和d d d 0 3 -= ε。泊松比γ是将这此外形尺寸的变化相互 联系起来的常数，它定义为横向收缩对纵向拉伸之比，γ= ε ε εε1 31 2=。由此可见， 材料受力时，在外形尺寸改变的同时它的体积也发生了变化。一般来说，当材料处于拉应力下其体积增加，此时泊松比小于1／2。可以证明，如果拉伸时材料体积不变，则泊松比等于1／2。橡胶和流体的泊松比接近1／2，即它们拉伸时体积几乎不变。实验表明，对大多数聚合物，在拉伸时的体积变化相对于其形状改变来说是可以忽略不计的。因此，由单向拉伸实验得到的资料可以与简单剪切实验得到的资料相比较。在小形变时，剪切模量（G ）和杨氏模量E≈3G 的近似关系。拉伸实验是很容易实现的，从聚合物材料的拉伸图上可以得到很多有用的
T.金属材料的常用试验标准.
T．金属材料的常用试验标准： GB2280—87（金属拉伸-旧） GB228-2000（金属拉伸-新） GB7314-87（金属压缩） GB/T14452-93（金属弯曲） GB/T232-1999（金属弯曲） GB10120-1996（金属松弛）） GB/T4338-1995（金属高温拉伸） GB5027-85（金属薄板r值） GB5028-85（金属薄板n值） GB3355-82（纵横剪切） GB8653-1988（金属杨氏模量的测定方法） GB3851-83（硬质合金横向断裂强度的测定） HB5143-96（金属拉伸） HB5195-96（金属高温拉伸） HB5280-96（金属箔材拉伸） HB5177-96（金属丝材拉伸） HB5145-96（金属管材拉伸） ASTM E8-99（美标金属拉伸） ASTM E290-97a（美标金属弯曲） JIS Z2241-1998（日标金属拉伸） JIS Z2248-1998（日标金属弯曲） BS 4483-1985（英标金属拉伸） BS 1639：1964（英标金属弯曲） DIN 50125-1991（德标金属拉伸） DIN 50111-1987（德标金属弯曲） ISO 6892-1998 （E）（国际标准金属拉伸） ISO 7348-1985 （E）（国际标准金属弯曲） 橡胶材料常用试验标准： GB/T528-92（橡胶拉伸试验） GB/T529-1999（硫化橡胶或热塑橡胶撕裂强度测定） GB530-81（硫化橡胶撕裂强度的测定方法） GB1684-85（硫化橡胶短时间静压缩试验方法） GB9871-88（硫化橡胶老化性能的测定-拉伸应力松弛试验）GB/T15254-94（硫化橡胶与金属粘接180度剥离试验）GB/T1701-2001（硬质橡胶拉伸强度和拉断伸长率的测定）GB/T2438-2002（硬质橡胶压碎强度的测定） GB/T1696-2001（硬质橡胶弯曲强度的测定） GB11211-89（硫化橡胶与金属粘合强度的测定方法） HG4-852-81（硫化橡胶与金属粘接扯离强度的测定方法）HG4-853-81（硫化橡胶与金属粘接剪切强度的测定方法）HG/T2580-94橡胶拉伸强度和断裂伸长率的测定） GB/T13936-92（硫化橡胶与金属粘接拉剪强度的测定方法）GB/T1700-2001（硬质橡胶抗剪强度的测定）