实验三  偏心拉伸实验

36050221 唐智浩

一、实验目的

1．测量试件在偏心拉伸时横截面上的最大正应变；

2．测定中碳钢材料的弹性模量E；

3．测定试件的偏心距e；

二、实验设备与仪器

1．微机控制电子万能试验机；

2．电阻应变仪；

3．游标卡尺。

三、试件

中碳钢矩形截面试件，（如图所示）。

截面的尺寸为h×b = (7.86×30)mm² 。

四、实验原理和方法

   试件承受偏心拉伸载荷作用，偏心距为e。在试件某一截面两侧的a点和b点处分别沿试件纵向粘贴应变片R_a和R_{b ,}则a点和b点的正应变为：

                                                     （1）

                                                      （2）

式中： ε_p——轴向拉伸应变；ε_M——弯曲正应变

有分析可知，横截面上的最大正应变为：

                                                   (3)

根据单向拉伸虎克定律可知：

                                       (4)

试件偏心距e的表达式为：

                           (5)

可以通过不同的组桥方式测出上式中的ε_max、ε_p及ε_M，从而进一步求得弹性模量E、最大正应力和偏心距e。为了尽可能减小实验误差，实验采用多次重复加载的方法。可参考如下加载方案：P₀=6KN，P_max=16KN，DP=10KN，N=4。

1、测最大正应变ε_max

组桥方式见图二。（1/4桥；2个通道）

表一 半桥测

2、测拉伸正应变ε_p

全桥组桥法（备有两个温补片），组桥方式见图三。

表二 全桥测

3、测偏心矩e

半桥组桥法，组桥方式见图四。

表三 半桥测

第二篇：实验报告-拉伸试验

金属材料的拉伸试验

实验日期                   实验地点                     报告成绩          

实验者              班组编号                     环境条件     ℃、    %RH

一、实验目的：

二、使用仪器设备：

三、实验原理：

四、实验数据记录：

表一、试样原始尺寸测量

                            表二、试验数据记录                  单位：kN

表三、试样断后尺寸测量

实验指导教师（签名）：                     

五、数据处理：

1、相关数据计算：

2、试样断裂后断口形状示意简图：

低碳钢试样断口形状                   铸铁试样断口形状

3、试样拉伸曲线简图：

六、思考题：

1、什么叫比例试样？它应满足什么条件？国家为什么要对试样的形状、尺寸、公差和表面粗糙度等做出相应的规定？

2、参考试验机自动绘图仪绘出的拉伸图，分析从试样加力至断裂的过程可分为哪几个阶段？相应于每一阶段的拉伸曲线各有什么特点？

*3、为什么不顾试样断口的明显缩小，仍以原始横截面面积S_o计算低碳钢的强度极限R_m呢？

4、有材料和直径均相同的长试样和短试样各一个，用它们测得的伸长率、断面收缩率、下屈服点和抗拉强度是否基本相同？为什么？

5、低碳钢试样拉伸断裂时的载荷比最大载荷F_m小，按公式R=F/S_o计算，断裂时的应力比R_m小。为什么应力减小后试样反而断裂？

*6、铸铁试样拉伸试验中，断口为何是横截面？又为何大多在根部？

7、对于低碳钢材料的拉伸试验，当其断口不在标距长度中部三分之一区段内时，为什么要采用断口移中法测量断后标距？

*8、由拉伸试验测定的材料机械性能在工程上有何使用价值？

批阅报告教师（签名）：             

七、问题讨论：