材料力学试验-工程力学试验中心.PDFVIP

第五章 材料力学实验 5.1 拉伸 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．测定塑性材料的上下屈服强度ReH 、ReL 、抗拉强度Rm 、断后延伸率Ａ和截面收缩 率Z ；测定脆性材料的抗拉强度Rm ； 2 ．掌握用引伸计测定塑性材料的弹性模量的方法； 3 ．绘制材料的载荷-位移曲线； 4 ．观察和分析上述两种材料在拉伸过程中的各种现象，并比较它们力学性质的差异； 5 ．了解电子万能材料试验机的构造和工作原理，掌握其使用方法。 二．仪器、设备及试件 电子万能材料试验机，引伸计，游标卡尺等。 最常见的拉伸试件的截面是圆形和矩形，如图 5.1-1 （a ）、（b ）所示。 夹持部分 过渡段 d 夹持部分 过渡段 b ×h l0 l0 (a) (b) 图5.1-1 试件的截面形式 试件分为夹持部分、过渡段和待测部分。标距（ l0 ）是待测部分的主体，其截面积为 l S 。按标距（ ）与其截面积（S ）之间的关系，拉伸试件可分为比例试件和非比例试件。 0 0 0 按国家标准GB228-2002 的规定，比例试件的有关尺寸如下表 5.1-1 。 表 5.1-1 圆形试件直径d， 标距 l ，(mm) 2 试件 0 截面积S0 ，（mm ） 延伸率 (mm) 长 S A 11.3 0 或 10 d 比例 任意 任意 短 S A 5.65 0 或 5 d 三．实验原理 1．塑性材料弹性模量的测试 在弹性范围内大多数材料服从虎克定律，即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的 比例常数就是材料的弹性模量E ，也叫杨氏模量。因此金属材料拉伸时弹性模量E 的测定是 材料力学最主要最基本的一个实验。 测定材料弹性模量 E 一般采用比例极限内的拉伸实验，材料在比例极限内服从虎克定 律，其荷载与变形关系为： Fl =Δ l 0 （5.1-1 ） ES 0 若已知载荷 F 及试件尺寸，只要测得试件标距内的伸长量 Δl 或纵向应变即可得出弹性 模量 E 。 Fl F E 0 （5.1-2 ） ΔlS εS 0 0 本实验采用引伸计在试件预拉后，夹持在试件的标距范围内，并在弹性阶段测试；当进 入过